Si la sangre desoxigenada sale del cuerpo por alguna razón, ¿se unirán las moléculas de hemoglobina al oxígeno presente en el aire de la habitación?

Lo hace.

Si quieres hacer un experimento tú mismo, échale un vistazo a una vena. Se verá azulado, lo que significa que está desoxigenada. Si recibe un corte, la sangre en esa vena inmediatamente se pondrá roja como indicación de oxigenación.