单线态氧的分子类似烯烃分子，因而可以和双烯发生狄尔斯-阿尔德反应.化学性质氧气的化学性质比较活泼!除了稀有气体、活性小的金属元素如金、铂、银之外，大部分的元素都能与氧气反应，这些反应称为氧化反应，而经过反应产生的化合物（有两种元素构成，且一种元素为氧元素）称为氧化物。一般而言，非金属氧化物的水溶液呈酸性，而碱金属或碱土金属氧化物则为碱性。此外，几乎所有的有机化合物，可在氧中剧烈燃生成二氧化碳与水！化学上曾将物质与氧气发生的化学反应定义为氧化反应，氧化还原反应指发生电子转移或偏移的反应！
[5]单线态氧和三线态氧普通氧气含有两个未配对的电子，等同于一个双游离基!两个未配对电子的自旋状态相同，自旋量子数之和S=1，2S+1=3，因而基态的氧分子自旋多重性为3，称为三线态氧。[7]在受激发下，氧气分子的两个未配对电子发生配对，自旋量子数的代数和S=0，2S+1=1，称为单线态氧.空气中的氧气绝大多数为三线态氧!紫外线的照射及一些有机分子对氧气的能量传递是形成单线态氧的主要原因。单线态氧的氧化能力高于三线态氧.
熔点-218.4℃，沸点-183℃!不易溶于水，1L水中溶解约30mL氧气!在空气中氧气约占21%！液氧为天蓝色!固氧为蓝色晶体!氧在自然界中分布广，占地壳质量的48！6%，是丰度高的元素。在烃类的氧化、废水的处理、火箭推进剂以及航空、航天和潜水中供动物及人进行呼吸等方面均需要用氧.动物呼吸、燃烧和一切氧化过程（包括有机物的）都消耗氧气。但空气中的氧能通过植物的光合作用不断地得到补充!在金属的切割和焊接中!
燃烧反应的强度取决于燃料的性能！爆炸危险性所有可燃物质（包括气、液、固）和液氧混合时就呈现爆炸危险性，这种混合物常常由于静电、机械撞击、电火花和其它类似的作用，特别是当混合物被凝固时经常能发生爆炸！液氧泄露当液氧积存在封闭系统中，而又不能保温，则可能发生压力破坏，当温度升高到-118。4℃而又不增加压力，则液氧不能维持液体状态，若泄压不及时，也会导致物理爆炸.液氧积存在两个阀门之间，可导致管路的猛烈破坏.
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在露天爆破中可以采用液氧，但这种做法正逐渐被淘汰，因为液氧存在相当的危险性，容易引发事故。由于液态氧在常温下挥发很快，这种的寿命很短，一般为15～20分钟！因此，必须在使用前临时浸制！二次大战前，由于硝酸盐短缺，这种曾被广泛使用.后来有了合成氨，硝酸盐可以廉价大量供应了，使用液氧就不多了，到了20世纪60年代末已基本上停止使用.O2分子内的化学键通常是共价键！从实验上来说，顺磁共振光谱证明O有顺磁性，还证明O有两个未成对地电子。
如果氧气不泄出或压力不适当排除，当冷冻失效时，将导致贮箱的破坏，真空夹套贮箱中的真空失效。如果系统不能受额外负载，则会引起蒸发加速和排空系统破坏！氧气（oxygen）是氧元素形成的一种单质，化学式O2，其化学性质比较活泼，与大部分的元素都能与氧气反应.常温下不是很活泼，与许多物质都不易作用！但在高温下则很活泼，能与多种元素直接化合，这与氧原子的电负性仅次于氟有关。[1-2]氧气是无色无味气体，是氧元素常见的单质形态。
说明原来的以双键结合的氧分子结构式不符合实际。氧气的结构氧气的结构如图所示，基态O2分子中并不存在双键，氧分子里形成了两个三电子键!氧气分子的分子轨道能级图氧的分子轨道电子排布式是，在π轨道中有不成对的单电子，所以O2分子是所有双原子气体分子中的一种具有偶数电子同时又显示顺磁性的物质。[5][6]两个氧原子进行sp轨道杂化，一个单电子填充进sp杂化轨道，成σ键，另一个单电子填充进p轨道，成π键。氧气是奇电子分子，具有顺磁性。
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