Sauerstoff ist ein lebenswichtiges und essentielles Element für das Leben aller Lebewesen, da aerobe Organismen ohne seine Hilfe nicht atmen könnten. Darüber hinaus ist es Bestandteil wichtiger Moleküle wie Proteine, Kohlenhydrate, Nukleinsäuren und Lipide. Finden Sie heraus, welche Eigenschaften, Funktionen, Merkmale und Bedeutung sie haben.
Was ist Sauerstoff?
Es ist ein gasförmiges Element, das zur Gruppe der Amphigene oder Chalkogene gehört, auch zur chemischen Reihe der Nichtmetalle des Periodensystems. Eine seiner Besonderheiten besteht darin, dass es im Normalzustand weder Geschmack noch Geruch noch Farbe enthält. Allerdings macht es 20,9 % des Volumens der Erdatmosphäre aus und bildet zusammen mit Wasserstoff H₂O bzw. Wassermoleküle.
Sauerstoffsymbol
O Es wird durch das Symbol O dargestellt, das sich von den altgriechischen Wörtern oxys , Säure, und genos , Generator oder Produzent, ableitet. Im Wesentlichen bedeutet der Name „Produzent von Säuren“, da fälschlicherweise angenommen wurde, dass alle Säuren dieses Element für ihre Zusammensetzung benötigen.
Eigenschaften von Sauerstoff
Hellblauer flüssiger Sauerstoff kommt in Laboratorien neben seinem gewöhnlichen Zustand auch in fester Form und mit bläulichen kristallinen Farbtönen vor. Andererseits wirkt es als bestes Oxidationsmittel unter den Elementen. Weitere Funktionen sind zusammengefasst in:
- Gewöhnlicher Aggregatzustand : Gasförmig.
- Magnetismus: Es handelt sich um ein paramagnetisches Element, das dazu neigt, Elektronen oder Orbitale parallel zu einem Magnetfeld auszurichten.
- Organoleptische Eigenschaften : Farbloses, geruchloses und geschmackloses Aussehen.
- Chemische Reaktionen : Das Sauerstoffmolekül weist eine hohe Reaktivität auf, die zu Verbrennungsprozessen führt.
- Elektrischer Leiter : Es ist ein schlechter Wärme- und Stromleiter.
- Löslichkeit : Es hat eine bessere Löslichkeit als Stickstoff.
- Elektronegativität : Nach Fluor hat es die beste Elektronegativität aller Elemente.
- Formbarkeit : Es ist zerbrechlich, d. h., es kann nicht zu Platten flachgedrückt oder zu Fäden gedehnt werden.
- Allotrop: Kommt in zweiatomigen Molekülen, O2 oder Disauerstoff, und dreiatomigen Molekülen, O3, vor, die Ozon genannt werden.
Chemische und physikalische Eigenschaften von Sauerstoff
- Ordnungszahl : 8
- Gruppe : 16
- Zeitraum : 2
- Blockieren :p
- Atomgewicht : 15,9994
- Dichte : 1,429 kg/m³
- Status : Gas
- Rust : Nein
- Oxidationsstufen : -2, -1
- Schmelzpunkt : -223 (°C)
- Siedepunkt : -183 (°C)
- Spezifische Wärme : 920 J/(K-kg)
- Elektronegativität : 3,44
- Durchschnittlicher Radius : 60 Stunden
- Kovalenter Radius : 73h
- Atomradius : 60h
- Elektronen pro Schicht : 2, 6
- Elektronische Konfiguration : [He]2s22p4
Herkunft von Sauerstoff
Ende des 18. Jahrhunderts untersuchte der Schwede Carl Wilhelm Scheele die Eigenschaften von Sauerstoff und erkannte darin den Hauptbestandteil der Luft. Allerdings präsentierte er seine Ergebnisse erst im Jahr 1777. Mittlerweile veröffentlichte der Chemiker Joseph Priestley seine Forschungen im Jahr 1774 und gilt daher als Autor seiner Entdeckung.
Priestley erhitzte Quecksilberoxid oder HgO, bis ein Gas freigesetzt wurde, das er dephlogistisierte Luft nannte. Er beobachtete auch, dass es die Intensität einer Flamme erhöhte. Später, im Jahr 1777, identifizierte Antoine Lavoisier es als chemisches Element und gab ihm den Namen Sauerstoff.
Wofür wird Sauerstoff verwendet?
Im medizinischen Bereich wird dieses Element verwendet, um chirurgische Patienten am Leben zu erhalten. Ebenso wird die Sauerstofftherapie unter anderem bei Menschen mit Lungen-, Herz- und Emphysemerkrankungen eingesetzt. Darüber hinaus wird es häufig als Atemgas bei Unterwasser- und Weltraummissionen verwendet, beispielsweise für Taucheranzüge mit Sauerstoffflaschen.
Eine weitere Verwendung in der Industrie ist die Herstellung von Eisenlegierungen, Ethylenoxid, Kunststoffbasen und Textilmaterialien. Darüber hinaus wird es zum Verbrennen oder Verbrennen von Acetylen und zur Herstellung von Fackeln zum schnellen Schneiden von Metallen verwendet.
Bedeutung von Sauerstoff für das Leben
Es handelt sich um eine lebenswichtige Verbindung, da sie lebenswichtige biologische Substanzen wie Proteine, Aminosäuren und Zucker enthält, die für das Leben auf der Erde nützlich sind. Ebenso umfasst seine Zusammensetzung verschiedene Grundmoleküle des Stoffwechsels, aus denen Lebewesen Energie gewinnen. Zum Beispiel die Photosynthese von Pflanzen, Bakterien und anderen pflanzlichen Organismen.
Interaktion mit anderen Elementen
Mit diesem Gas gehen alle chemischen Elemente Verbindungen ein, mit Ausnahme der Edelgase. Einige Beispiele für binäre Verbindungen, die mehr Sauerstoff enthalten, sind H₂O, Wasser, und SiO2, Siliciumdioxid. Zu denen, die auch in der Natur reichlich vorhanden sind, gehören Silikate, Marmor, Kalkstein, Gips, Bauxit und Eisenoxide.
Gewinnung von industriellem Sauerstoff
Eine der Produktionsmethoden ist die Zeolithfiltration, ein Verfahren, mit dem dies im kleinen Maßstab erreicht wird. Dabei wird ein Strom sauberer, trockener Luft durch Molekularsiebe geleitet, die Stickstoff einfangen und Luft mit hohem O-Gehalt erzeugen.
Die zweite Möglichkeit, es herzustellen, ist die Elektrolyse von Wasser, eine Methode, die das Wassermolekül H₂O aufspaltet. Dies geschieht durch die Einspeisung eines elektrischen Dipols, der dazu führt, dass die Anode gasförmige O-Moleküle in Richtung eines Behälters anzieht. Währenddessen macht die Kathode dasselbe mit dem Wasserstoff.
Sauerstoffsättigung
Dies ist die Menge an chemischen Elementen, die im Blut vorhanden ist. Offenbar wird Sauerstoff an die roten Blutkörperchen gebunden, wenn das Herz beginnt, Blut zu pumpen. Wenn die Werte optimal sind, ist sichergestellt, dass die Zellen ausreichend versorgt werden. Der Anteil gesunder Menschen liegt zwischen 95 und 100 %, ansonsten liegt eine Hypoxämie vor.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass dieses chemische Element unter normalen Bedingungen in einem gasförmigen Zustand vorliegt. Es gehört zu den Amphigenen, den Nichtmetallen und steht unter der Nummer 8. Darüber hinaus ist es ein Oxidationsmittel, paramagnetisch, geruchs-, geschmacks- und farblos. Es verfügt über eine ausgezeichnete Elektronegativität, Löslichkeit und zwei Allotrope, Disauerstoff und Ozon.