Primero, un punto de concentración: el oxígeno (O2) puede ser sólido, líquido o gaseoso, dependiendo de la temperatura y la presión. Pero supongo que probablemente ya lo sepa y se pregunte por qué el oxígeno es un gas a temperaturas y presiones normales de la tierra.
La respuesta simple es que su punto de ebullición a las presiones de la tierra es mucho más bajo que las temperaturas en la tierra. Pero eso es un poco circular.
Para profundizar un poco más, podemos decir que el peso molecular del oxígeno es lo suficientemente bajo como para que la temperatura ambiente en la Tierra sea lo suficientemente alta como para que se muevan lo suficientemente rápido como para superar las fuerzas intermoleculares y convertirse en un gas (o seguir siendo un gas).
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Para aclarar esto un poco, piense en lo siguiente. Si enfría una muestra de gas oxígeno a su punto de ebullición, las fuerzas intermoleculares eventualmente superarán la energía cinética debido al calor. Las moléculas comenzarían a agruparse y cuando suficientes de ellas se agruparan, el estado cambiaría a líquido y el oxígeno se acumularía en el fondo del contenedor. Eleve la temperatura nuevamente y el aumento de la energía cinética molecular superaría las fuerzas intermoleculares y el oxígeno se evaporaría.
Otra razón por la cual el punto de ebullición del oxígeno es tan bajo es que tiene fuerzas intermoleculares muy débiles (solo interacciones de van der Waals). El agua (H2O) tiene un peso molecular más bajo pero tiene fuerzas de enlace de hidrógeno mucho más fuertes entre las moléculas. Por lo tanto, el agua es un líquido a temperatura ambiente.
