Sauerstoff ist ein Element, das je nach Temperatur und Druck fest, flüssig oder gasförmig sein kann. In der Atmosphäre kommt es als Gas vor, genauer gesagt als zweiatomiges Gas. Das bedeutet, dass zwei Sauerstoffatome in einer kovalenten Doppelbindung miteinander verbunden sind. Sowohl Sauerstoffatome als auch Sauerstoffgas sind reaktive Substanzen, die für das Leben auf der Erde unerlässlich sind.
Sauerstoffgas
Sauerstoffgas, auch Disauerstoff genannt, weil es eine Bindung von zwei Sauerstoffatomen ist, ist das zweithäufigste Element in der Erdatmosphäre, das 21 Prozent der Luft ausmacht, die wir atmen, weit hinter Stickstoff von 78 Prozent. Reines Sauerstoffgas hat a spezifisches Gewicht von 1.105, laut ligas.com, was bedeutet, dass es unter den Rest der Atmosphäre sinken würde, wenn es auf unserem Planeten keine Wind- oder Luftbewegungen gäbe.
Reaktivität
Sauerstoffgas reagiert mit jedem Element, mit Ausnahme von Edelgasen. Die Produkte dieser Reaktionen werden Oxide genannt. Bei einigen Elementen, wie Magnesium, erfolgt die Oxidation bei Standardtemperaturen und -drücken, während schwerere Elemente hohe Temperaturen und hohen Druck erfordern, um die Oxidation zu erzwingen. Sauerstoff ist für die Verbrennung unerlässlich, auch wenn das Gas selbst nicht brennbar ist. Viele industrielle Wärmebehandlungsvorgänge sind auf Flaschensauerstoff angewiesen, um ihre Brenntemperatur zu erhöhen.
Überfluss
Gewöhnliches Wasser besteht tatsächlich zu 85 Prozent aus Sauerstoff, obwohl auf jedes Sauerstoffatom zwei Wasserstoffatome kommen. Der menschliche Körper besteht zu etwa 60 Prozent aus Sauerstoff, was einer der Gründe ist, warum Wissenschaftler andere Planeten nach Sauerstoff als potenziellem Lebenszeichen absuchen. Als Teil von Oxiden macht das Element etwa 46 Prozent der Erdkruste aus. Sauerstoffgas in der Atmosphäre hat zwei Formen; Disauerstoff (O2) und ein Allotrop von Sauerstoff namens Ozon (O3). Die abbauende Ozonschicht ist nur knapp 3 mm dick, wird jedoch durch die fortschreitende Freisetzung von Freon in die Atmosphäre mit der Zeit verringert.
Eigenschaften
Sauerstoffgas ist eine farblose, geruchlose und geschmacklose Substanz, während Ozon und flüssiger Sauerstoff einen bläulichen Farbton haben. Der Siedepunkt von Ozon, 161,3 Grad Kelvin, ist höher als der von O2-Gas, 90,2 Grad Kelvin. Ebenso liegt der Schmelzpunkt von Ozon bei 80,7 K, während O2 bei 54,36 K schmilzt. Ozon ist mit 2,144 g pro Liter bzw. 1,429 g/l dichter als Sauerstoffgas. Sauerstoff ist für unsere Atemwege unerlässlich und bildet die Grundlage für den Stoffwechsel, während sein Allotrop Ozon tatsächlich hochgiftig ist.