Eigenschaften von Sauerstoff - Überblick

Eigenschaften von Sauerstoff: Ein„unsichtbares“ Gas

• Selbst wer nur selten zum Buch aus dem Chemie-Unterricht greift oder das Periodensystem schnell wieder vergessen möchte, kommt täglich – ja sekündlich – mit Sauerstoff in Berührung: Denn sowohl Menschen als auch Tiere und Pflanzen benötigen das farblose, geruchs- und geschmacksneutrale Gas mit dem Elementsymbol O und der Ordnungszahl 8 im Periodensystem zum Leben – zum Atmen. In der Luft kommt Sauerstoff zu 20,942 Vol. % vor, das zweite Element ist Stickstoff mit 78,08 Vol. %. In diesem Gas-Gemisch, welches außerdem Argon und Kohlenstoffdioxid enthält, tritt der Sauerstoff grundsätzlich als Verbindung auf – besser bekannt als O₂ ! Diese Sauerstoff-Verbindung bezeichnet man auch als molekularen Sauerstoff, Luftsauerstoff oder Disauerstoff.

• In der Natur ist dieser Sauerstoff eine Art „Abfallprodukt“ der Photosynthese, die Pflanzen zur Energiegewinnung betreiben. Als dreiatomiges Molekül ist Sauerstoff vielen Menschen besser geläufig als O₃ oder auch „Ozon“, welches in der Ozonschicht vorkommt und die Lebewesen auf der Erde vor der Schädigung durch ultraviolettes Sonnenlicht schützt. Auf der Erde würde Ozon jedoch dem Menschen schaden.

Eigenschaften von Sauerstoff: Ein Merkmal ist die Kontaktfreudigkeit

• Zu den besonderen Eigenschaften des Gases gehört auch die "Kontaktfreudigkeit". Ohne das Eingreifen von Wissenschaft und Industrie kommen viele natürliche Verbindungen zwischen Sauerstoff und anderen Elementen vor. Am bekanntesten dürfte die Verbindung H₂O (Wasser) sein. Aber auch in Gesteinen, Sand und Böden besteht eine natürliche Verbindung mit Sauerstoff.

• In der Wissenschaft und Forschung wird Sauerstoff aufgrund seiner Eigenschaften häufig genutzt, um chemische Reaktionen auszulösen. Diese gelingen durch die Zuführung hoher Energien - in der Regel handelt es sich hierbei um Wärme.

Wie Sauerstoff im Alltag Verwendung findet

Was im Chemie-Unterricht häufig zu kurz kommt, sind die Einsatzgebiete und der Nutzen von Sauerstoff im Alltag. In der Industrie, Wissenschaft und Medizin wird Sauerstoff zu unterschiedlichen Zwecken genutzt. Hier einige Beispiele:

• Bei medizinischen Notfällen werden Patienten häufig mit einer Sauerstoff-Maske beatmet, um eine Unterversorgung auszugleichen und Langzeitschäden an Organen zu vermeiden.

• Während der Gewinnung von Metallen und Stahl werden die Brenngase häufig durch Sauerstoff angereichert, um hohe Temperaturen für das Schmelzen der Materialien zu erzielen.

• Da Sauerstoff in Verbindung mit vielen anderen Elementen zu einer Oxidation (chemische Reaktion) führt, wird das Gas auch in der Raketentechnik genutzt, um die Verbrennung des Brennmittels zu erzielen.

Sauerstoff gehört zu den wichtigsten und am häufigsten vorkommenden Elementen der Erde, und ist für nahezu alle Lebewesen essentiell wichtig. Auch in medizinischen Notfällen wirkt Sauerstoff lebensrettend. Allerdings kann eine hohe Dosis reiner Sauerstoff dem menschlichen Organismus Schaden zufügen. Wird beispielsweise über einen längeren Zeitraum (meist 24 bis 48 Stunden) reiner Sauerstoff oder Luft mit überdurchschnittlich hohem Sauerstoffgehalt eingeatmet, schwellen die Lungenbläschen an. Dieses Anschwellen beeinträchtigt die normale Funktion der Bläschen. Dies kann im schlimmsten Fall zu einer so genannten Sauerstoffvergiftung führen.