Sauerstoff 13:47 min

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Transkript Sauerstoff

Guten Tag und herzlich willkommen. In diesem Video geht es um das chemische Element Sauerstoff. Der Film gehört zur Reihe "Elemente". Als Vorkenntnisse solltet ihr gut über Basen, Säuren und Salze Bescheid wissen. Im Video möchte ich dir einen Überblick über das chemische Element Sauerstoff und seine Bedeutung vermitteln. 

Der Film besteht aus 10 Abschnitten:

  1. Entdeckung

  2. Vorkommen

  3. Stellung im Periodensystem der Elemente

  4. Herstellung

  5. Eigenschaften

  6. Zwei Modifikationen

  7. Reaktionen

  8. Biologische Bedeutung

  9. Verwendung

  10. Zusammenfassung

  11. Entdeckung

Entdeckt wurde Sauerstoff erstmals 1771 durch Karl Wilhelm Scheele. 1774 wurde Sauerstoff wiederum entdeckt durch Priestley. 1779 erhielt das Element seinen eigentümlichen Namen "Sauerstoff". Denn Lavoisier, der ihm ihn gab, glaubte, dass alle Säuren ihn enthalten. 

  1. Vorkommen

Etwa die Hälfte der Erdhülle enthält das chemische Element Sauerstoff. Sauerstoff ist in gebundener Form enthalten: in Steinen, im Lehm, im Kies und im Sand. Gebirge bestehen zum großen Teil aus Sauerstoff. Die riesigen Wassermassen in der Erdhülle bestehen zum größten Teil aus Sauerstoff. Die Ozeane, die Seen, wie der riesige Obere See, die Gletscher und die Flüsse, wie der gewaltige Amazonas, sie alle bestehen aus Wasser und enthalten Sauerstoff. Und zwar zu fast 90%. Gefrorenes Wasser als Eis finden wir an den Polkappen, der Arktis und Antarktis. In ihnen sind große Mengen gebundenen Sauerstoffs enthalten. Die Atmosphäre enthält auch viel Sauerstoff, mehr als 20% bestehen daraus. 

  1. Stellung im Periodensystem der Elemente

Im Periodensystem der Elemente befindet sich der Sauerstoff hier. Er gehört zur 6. Hauptgruppe. Das sind die Chalkogene. Sauerstoff ist ein Nichtmetall. Seine Elementesymbol ist O. Elementar kommt der Sauerstoff nicht atomar als O, sondern als Molekül O2 vor. O ist abgeleitet von Oxygenium. Das kommt aus dem Griechischen und bedeutet, wie wir gehört haben, "sauer". Die wichtigste Oxidationszahl in Verbindungen ist -2. Es gibt auch noch die Oxidationszahlen -1, 0, +1 und +2. 

  1. Herstellung

Hierbei hat man zu unterscheiden zwischen industrieller Herstellung und Herstellung im Labor.

Industriell wird der Sauerstoff nach dem Linde-Verfahren gewonnen. Dabei wird die Luft verflüssigt. Anschließend wird die Flüssigkeit destilliert. Es wird fraktioniert, das heißt die Stoffe mit unterschiedlichem Siedepunkt werden aufgefangen. Man erhält Stickstoff, Sauerstoff und Argon. 

Im Labor kann Sauerstoff durch Erhitzen eines Salzes KClO3 hergestellt werden. Es entstehen Kaliumchlorid und Sauerstoff wird frei. Das Salz ist Kaliumchlorat. Eine andere Sauerstoffquelle ist Calciumchloridhypochlorit (Chlorkalk). Chlorkalk reagiert mit Wasserstoffperoxid zu Calciumchlorid, Wasser und Sauerstoff. Beim Erhitzen gibt Quecksilberoxid Sauerstoff ab, das Gleiche geschieht mit BaO2 (Bariumperoxid). Und schließlich liefert das Erhitzen von KMnO4 (Kaliumpermanganat) das gewünschte Ergebnis. 

  1. Eigenschaften

Sauerstoff ist ein Gas. Es ist farblos und geruchlos. Die Dichte des Sauerstoffs ist etwas größer als die Dichte der Luft. Daher muss man ihn in einem Reagenzglas mit der Öffnung nach oben halten, weil der Sauerstoff sonst nach unten entweicht. Sauerstoff schmilzt bei -218°C. Er siedet bei -183°C. Das chemische Element ist in Wasser schlecht löslich. Nur etwa 10-20mg lösen sich in 1l nicht zu warmen Wassers. 

  1. Zwei Modifikationen

Modifikationen bedeutet Erscheinungsformen. Wenn man zu molekularem Sauerstoff O2 Energie hinzufügt, so ergibt sich ein neuer Sauerstoff, O3, der aus 3 Atomen pro Molekül besteht. Das ist die 2. Modifikation. Man nennt sie Ozon. Beide Modifikationen sind Oxidationsmittel, wobei Ozon das stärkere ist. Im Gegensatz zum farblosen Sauerstoff wird Ozon bei höheren Konzentrationen himmelblau. Sauerstoff ist für das Feuer und die vielen Brände verantwortlich. Die Ozonschicht schützt uns vor ultravioletter Strahlung. Interessant sind die Strukturen beider Moleküle. Das Sauerstoffmolekül ist so aufgebaut, dass 2 Elektronen ungepaart sind. Man spricht von einem Triplett. Das Ozonmolekül ist kein Ring, sondern eine Kette. Die Struktur ist am besten durch 2 Ladungen, in der Mitte positiv und außen negativ, darzustellen. Die negative Ladung kann man entweder links oder rechts anordnen. Man spricht von Mesomerie. Diese stabilisiert das Molekül. 

  1. Reaktionen

Sauerstoff reagiert mit vielen chemischen Elementen. Man bezeichnet diese Reaktionen als Oxidation. Oxidationen sind möglich mit Wasserstoff, Lithium, Beryllium, Bor, Kohlenstoff, Stickstoff, mit Fluor unter bestimmten Bedingungen, Natrium, Magnesium, Aluminium, Silizium, Phosphor, Schwefel usw. Die Halogene Chlor, Brom und Iod reagieren mit Sauerstoff nicht, Silber und Gold nur schwer. Auch Xenon reagiert direkt nicht. Die Verbindungen von Sauerstoff mit einem Element bezeichnet man als Oxid. Bei Raumtemperatur reagiert Sauerstoff mit den meisten Elementen nicht, nur mit den Alkalimetallen Nitrium, Natrium, Kalium, Rubidium und Caesium. Die letzten drei verbrennen im wahrsten Sinne des Wortes an der Luft. Möchte man, dass andere Elemente reagieren, muss man entweder Erwärmen oder mit Licht bestrahlen. Auch organische Verbindungen reagieren. Sie verbrennen wie die Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Ketone usw. 

  1. Biologische Bedeutung

Das chemische Element Sauerstoff ist gleichzusetzen mit dem Leben. Ohne Sauerstoff gibt es kein Leben. Die Verbraucher des Sauerstoffs sind die Menschen, die Tiere und, ich möchte betonen, auch die Fische. Produzenten des Sauerstoffs sind Pflanzen, die grüne Anteile enthalten, und vor allem Wasserpflanzen wie die Algen. Sauerstoff ist Bestandteil zweier wichtiger Naturstoffe. Zum einen der Proteine, der Eiweiße. Sauerstoff finden wir im Fisch und im Fleisch. Auch Kohlenhydrate enthalten gebunden den Sauerstoff als Zucker, Mehl und Stärke. 

  1. Verwendung

In der Medizin verwendet man Sauerstoff für die Frühchenbeatmung. Er hilft bei Cluster-Kopfschmerzen. Unabkömmlich ist er in der Notfallmedizin. Man braucht Sauerstoff in der Raumfahrt. In der Technik verwendet man Sauerstoff für die Kupferraffination und die Herstellung von Eisen und Stahl. Die dritte Anwendung ist beim Schweißen und Hartlöten. In der Lebensmittelindustrie ist Sauerstoff als Zusatzstoff zugelassen. Benutzt wird er als Treibgas, Packgas und zur Sahneherstellung. Es gab und gibt die Mode, dass Sauerstoff im Wellness- und Lebensmittelbereich Getränken zugeführt wird. Der Effekt ist null, denn wir atmen den Sauerstoff. Wir konsumieren ihn nicht mit dem Magen. 

  1. Zusammenfassung

Das chemische Element Sauerstoff ist das Element des Lebens schlechthin. Ohne Sauerstoff ist das irdische Leben unmöglich. Ich hoffe, es hat euch ein bisschen Spaß bereitet. Ich wünsch euch alles Gute. Auf Wiedersehen.  

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5 Kommentare
  1. Default

    GUTES VIDEO

    Von Vivi Lange, vor 3 Monaten
  2. 001

    Für öffentliche didaktische Diskussionen stehe ich nicht zur Verfügung.

    Von André Otto, vor etwa einem Jahr
  3. Default

    Schade, dass nicht zwischen Sauerstoff und Sauerstoffverbindungen unterschieden wird. Man kann nicht allen ernstes behaupten, dass Flüsse und Berge zu 90 % aus Sauerstoff bestehen !

    Von Melitta Luta, vor etwa einem Jahr
  4. 001

    Für öffentliche didaktische Diskussionen stehe ich nicht zur Verfügung.

    Von André Otto, vor mehr als einem Jahr
  5. Default

    Wie kommen die Sauerstoffteilchen in der Natur vor?

    Molekular: O2
    Molekular: O3

    In der Natur, in der Ozonschicht, existieren auch O3-Moldeküle.

    Bitte auch INDEXSCHREIBSWEISE beachten.

    Von 123chemie, vor mehr als einem Jahr