Welchen Geruch hat Sauerstoff?
Physikalische Eigenschaften. Molekularer Sauerstoff ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas, welches bei −182,97 °C zu einer farblosen Flüssigkeit kondensiert.
Eine wichtige Eigenschaft von Sauerstoffmolekülen ist deren Paramagnetismus, dessen Betrag zwei ungepaarte Elektronen pro O2-Molekül anzeigt. Diese Eigenschaft lässt sich an flüssigem Sauerstoff demonstrieren, einer blauen Flüssigkeit (links, rechts zum Vergleich flüssiger Stickstoff).
Wenn die Temperatur nach der Herstellung von Sauerstoff auf -182,97 °C abgekühlt wird, ändert sich gasförmiger Sauerstoff zu flüssigem Sauerstoff. Erkennbar ist flüssiger Sauerstoff an seiner blauen Farbe.
Geschichtliches. Der elementare Sauerstoff wurde um 1772 von Carl Wilhelm Scheele entdeckt. Weil der Sauerstoff Verbrennungen förderte, gab Scheele ihm den Namen „Feuerluft“. Unabhängig von Scheele entdeckte der Chemiker Joseph Priestley ebenfalls im Zusammenhang einer Verbrennungsreaktion das farblose Gas.
Das chemische Symbol für Sauerstoff ist O. Die chemische Formel für Sauerstoff als Gas ist O2, da ein Sauerstoffmolekül aus zwei Sauerstoffatomen besteht. Sauerstoffgas ist farb-, geruch- und geschmacklos. Die Atmosphäre enthält ungefähr 21% Sauerstoff.
Molekularer Sauerstoff ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas, welches bei 90,15 K (−183 °C) zu einer bläulichen Flüssigkeit kondensiert. In dicken Schichten zeigt gasförmiger und flüssiger Sauerstoff eine blaue Farbe. Unterhalb von 54,4 K (−218,75 °C) erstarrt Sauerstoff zu blauen Kristallen.
Dieser stellt eine energetisch angeregte Form des Sauerstoffs dar. Beim Umwandeln in den gewöhnlichen Triplett-Sauerstoff wird Energie abgegeben, die wir als rotes Licht wahrnehmen.
Das Einatmen von reinem Sauerstoff über einen längeren Zeitraum kann zu Gesundheitsschäden führen. Der Hautkontakt mit flüssigem Sauerstoff, außer wenn er nur sehr kurzfristig ist, kann Erfrierungen hervorrufen. Höhere Konzentrationen können die Atemwege reizen.
Bei einem Sauerstofffluss von mehr als 2 Litern pro Minute kann es zu einer Austrocknung der Nasenschleimhäute kommen.
Die Stickstoff Formel ist N2. Stickstoff liegt unter Normalbedingungen als farbloses, geruchs- und geschmackloses Gas vor.
Woher kommt der meiste Sauerstoff der Erde?
Etwa die Hälfte des Sauerstoffs der Atmosphäre stammt aus dem Meer: Mikroalgen, das so genannte Phytoplankton, setzen ihn bei der Fotosynthese frei. Doch obwohl die Ozeane derart viel Sauerstoff produzieren, speichern sie selbst weniger als ein Prozent davon.
Praktisch der gesamte Sauerstoff auf der Erde entstand und entsteht durch Photosynthese. Sie wurde von winzigen Organismen, den Cyanobakterien, erfunden, als unser Planet noch ein recht unwirtlicher Ort war.
Physikalische Eigenschaften. Molekularer Sauerstoff ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas, welches bei −182,97 °C zu einer farblosen Flüssigkeit kondensiert. In dicken Schichten zeigt gasförmiger und flüssiger Sauerstoff eine blaue Farbe. Unterhalb −218,75 °C erstarrt Sauerstoff zu blauen Kristallen.
Sauerstoff, der lebensnotwendig ist, brennt selbst nicht aber unterstützt und beschleunigt die Verbrennung. Die normale Sauerstoffkonzentration in der Luft, die wir atmen, ist ungefähr 21 Vol%. Die meisten Materialien brennen heftig in Sauerstoff; die Reaktion kann sogar explosionsartig verlaufen.
Luft ist im Wesentlichen eine Mischung aus verschiedenen Gasen, von denen die meisten durch die Atmung und verschiedene chemische Prozesse auf der Erde erzeugt werden. Die beiden Hauptbestandteile sind Stickstoff und Sauerstoff, aber es gibt auch Spurengase wie Argon, Kohlendioxid, neon, helium und Radon.
Fast der gesamte Sauerstoff in der Luft wird von Pflanzen durch die Fotosynthese hergestellt. Bei diesem Vorgang bildet die Pflanze aus Kohlendioxid und Wasser mit Hilfe von Sonnenlicht für sie wichtige Nährstoffe. Als Nebenprodukt entsteht bei der Fotosynthese auch Sauerstoff.
Die Farben hängen von den getroffenen Atmosphärenmolekülen und deren Dichte ab: Stickstoff leuchtet üblicherweise violett; Sauerstoff kann abhängig von Dichte und Umgebung rotes oder grünes Licht aussenden.
Sauerstoff selbst ist nicht entzündlich, er fördert aber die Verbrennung. Stickstoff und Argon hemmen dagegen die Verbrennung. Konzentrationsänderungen dieser Gase sind für die Sinnesorgane des Menschen nicht wahrnehmbar. Wenn damit nicht richtig umgegangen wird, kann es zu Unfällen kommen.
Die Löslichkeit des Sauerstoffs im Wasser nimmt mit steigender Temperatur ab. Der O2-Sättigungswert beträgt bei 0 °C 14,6 mg/l und sinkt bei 20 °C auf 9,1 mg/l.
Typische paramagnetische Substanzen sind Chrom, Platin, (flüssiger) Sauerstoff und Aluminium.
Kann man Sauerstoff sichtbar machen?
Man nehme:
Wenn das Wasser Zimmertemperatur erreicht hat, legt ihr das Moos hinein. Dann stellt ihr das Moos-Wasser-Glas auf die Fensterbank, denn das Experiment funktioniert nur bei Sonnenschein. Nach ein paar Tagen haben sich auf dem Moos kleine Gasbläschen gebildet - sichtbarer Sauerstoff.
Flüssiger Sauerstoff ist tiefkalt, hat eine schwach blaue Farbe und ist stark paramagnetisch. Er hat eine Dichte von 1,141 g/cm³ (bei Siedetemperatur und Normaldruck) und ist mäßig kryogen. Gefrierpunkt: 50,5 K (−222,65 °C), Siedepunkt: 90,188 K (−182,96 °C) bei Normaldruck.
Unter einem Partialdruck von 0,16 bar wird man ohnmächtig, ist der Sauerstoffpartialdruck zu hoch drohen Vergiftungserscheinungen. Bei einem Sauerstoffpartialdruck über 1,6 bar droht die sogenannte „Oxidose“ (akute Sauerstoffvergiftung, Sauerstoffkrampf).
Sauerstoff ist lebensnotwendig, ein Zuviel davon kann aber die Sterblichkeit der Patienten erhöhen. Davor warnen die Lungenärzte des Verbands Pneumologischer Kliniken (VPK) und empfehlen vor einer Sauerstoffgabe unbedingt zu überprüfen, welche Sauerstoffsättigung aktuell beim Patienten vorliegt.
Empfohlen wird die Anwendung von Sauerstoff über mindestens 16 Stunden pro Tag, optimal sind 24 Stunden.
