Struktur
Kein Diagramm aus Punkten auf Schalen – eine Monte-Carlo-Stichprobe der tatsächlichen Wahrscheinlichkeitsdichte |ψ|² für jede besetzte Unterschale. Ziehen Sie, um zu drehen. Blau und Violett kennzeichnen entgegengesetzte Vorzeichen der Wellenfunktion, wodurch Bindungen möglich werden.
Gemessene Werte
Jeder Balken zeigt, wo sauerstoff bei dieser Eigenschaft unter allen 118 Elementen steht.
Quellen: IUPAC 2021 Standard-Atomgewichte · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Mit ~ gekennzeichnete Werte sind vorhergesagt und nicht gemessen.
Größe, maßstabsgetreu
Radius 60 pm — that is 0.06 nm, so about 8333 million of them side by side would span a millimetre.
Temperaturbereich
Sauerstoff is liquid over a 36 K window, from 54 K to 90 K.
Die Geschichte
Sauerstoff ist das dritthäufigste Element im Universum und das häufigste Element in der Erdkruste. Er macht Über 21 % unserer Atmosphäre und fast 50 % der Masse des Planeten aus. Dieses hochreaktive, farb- und geruchlose gasförmige Element ist durch den Prozess der Zellatmung für die meisten Lebensformen auf der Erde absolut unverzichtbar.
Sauerstoff wurde in den 1770er-Jahren unabhängig voneinander von Carl Wilhelm Scheele und Joseph Priestley entdeckt und revolutionierte unser Verständnis von Verbrennung und Atmung. Sein Name leitet sich von den griechischen Wörtern "oxys" (Säure) und "genes" (Erzeuger) ab und spiegelt Antoine Lavoisiers irrtümliche Annahme wider, dass alle Säuren Sauerstoff enthielten.
Wissenswertes: Der Sauerstoff, den wir heute atmen, wurde über Milliarden von Jahren größtenteils von urzeitlichen Cyanobakterien durch Fotosynthese erzeugt. Dadurch veränderte sich die Erdatmosphäre grundlegend und die Entwicklung komplexen Lebens wurde ermöglicht.Sauerstoff kommt in mehreren Allotropen vor. Dioxygen (O₂) ist die Form, die wir atmen, während Ozon (O₃) die schützende Schicht in unserer Stratosphäre bildet. In der Industrie unterstützt Sauerstoff Verbrennungsprozesse und die Stahlproduktion und dient in unzähligen chemischen Reaktionen als Oxidationsmittel.
Vom Wasser, das wir trinken (H₂O), bis zu den Mineralien in der Erdkruste bildet Sauerstoff mit praktisch jedem anderen Element Verbindungen und ist damit grundlegend für Chemie, Biologie und Geologie. Seine einzigartige Elektronenkonfiguration verleiht Sauerstoff seine charakteristische Reaktivität und die Fähigkeit, Doppelbindungen zu bilden, die für die organische Chemie und Lebensprozesse entscheidend sind.
Anwendungen
Die größte industrielle Verwendung von Sauerstoff liegt in der Stahlherstellung, bei der er Effizienz und Qualität erheblich verbessert:
Sauerstoff dient in zahlreichen industriellen Prozessen als wichtiges Oxidationsmittel:
Sauerstoff revolutionierte die Papierherstellung durch umweltfreundliches Bleichen:
Sauerstoffbasierte Technologien reinigen Wasser und verringern die Umweltverschmutzung:
Flüssiger Sauerstoff (LOX) ist das am häufigsten eingesetzte Raketenoxidationsmittel:
Sauerstoffverbrennung verbessert Effizienz und Qualität der Glasproduktion:
Woher es stammt
461000 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 100% of elements
Sauerstoff ist das dritthäufigste Element im Universum und macht ungefähr 1% aller Atome aus. Er entsteht hauptsächlich durch die stellare Nukleosynthese in massereichen Sternen:
Der Sauerstoff in unserem Sonnensystem entstand vor ungefähr 4.6 Milliarden Jahren durch den gravitativen Kollaps einer sauerstoffreichen Molekülwolke.
Die Erdatmosphäre enthält 20.946% Sauerstoff nach Volumen und stellt damit nach Stickstoff das zweithäufigste atmosphärische Gas dar. Dieses riesige Reservoir enthält ungefähr 1.2 × 10¹⁵ Tonnen gasförmigen Sauerstoff.
Erstaunliche Tatsache: Nahezu der gesamte atmosphärische Sauerstoff ist biogenen Ursprungs - er wurde über Milliarden von Jahren von photosynthetischen Organismen erzeugt. Das Große Oxidationsereignis vor 2.4 Milliarden Jahren veränderte die Erdatmosphäre grundlegend.Der atmosphärische Sauerstoffkreislauf umfasst einen ständigen Austausch zwischen:
Sauerstoff dominiert die Erdkruste und macht ungefähr 46.1% der Masse aus - damit ist er das häufigste Element in der festen Erde. Zu den wichtigsten sauerstoffhaltigen Mineralen gehören:
Wasser (H₂O) enthält 88.8% Sauerstoff nach Masse und macht die Hydrosphäre der Erde zu einem riesigen Sauerstoffreservoir:
Wasserökosysteme hängen von den Konzentrationen des gelösten Sauerstoffs (DO) ab:
Photosynthetische Organismen sind die letztendliche Quelle des Sauerstoffs auf der Erde:
Sauerstoff kommt im gesamten Sonnensystem und im Universum vor:
Handhabung
Die Rolle von Sauerstoff bei der Verbrennung birgt erhebliche Sicherheitsrisiken:
Sicherheitsmaßnahmen für komprimierten Sauerstoff:
Die Verabreichung von Sauerstoff im Gesundheitswesen erfordert eine sorgfältige Überwachung:
OSHA- und behördliche Standards für Sauerstoff am Arbeitsplatz:
Flüssiger Sauerstoff (LOX) bei -183°C birgt zusätzliche Gefahren:
Notfallmaßnahmen bei Sauerstoffvorfällen:
Umweltauswirkungen und Abfallmanagement:
DOT-Vorschriften für den Sauerstofftransport:
Schnelle Antworten
Sauerstoff (symbol O) is element 8 on the periodic table, a nichtmetall in period 2, group 16. The element that rusts iron, burns fuel and keeps you alive — and the most abundant element in the Earth's crust. At room temperature it is a gas.
[He] 2s² 2p⁴, giving 2 occupied shells holding 2, 6 electrons respectively. Its outer shell holds 6 electrons, which is what sets its bonding behaviour.Sauerstoff melts at 54.4 K (-218.8 °C) and boils at 90.2 K (-182.9 °C).
The standard atomic weight of Sauerstoff is 15.999 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
Sauerstoff is a gas at room temperature; its density is about 1.429 g/L at 0 °C and 1 atm — roughly heavier than air.
Sauerstoff has a Pauling electronegativity of 3.44. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). A value this high means it tends to pull electrons away from almost anything it bonds with.
Sauerstoff was discovered in 1774 by Joseph Priestley and Carl Wilhelm Scheele. It is named after greek oxys + genes, "acid-former".
Sauerstoff makes up about 46.1% of the Earth's crust — one of the most abundant elements there is.