Sauerstoff

Sauerstoff - chemisches Symbol O, abgeleitet vom lateinischen Oxygenium; Ordnungszahl 8 - ist ein farbloses und geruchloses gasförmiges chemisches Element der 6. Hauptgruppe (Gruppe 16, Chalkogene).

Übersicht: Allgemeine Daten zum Sauerstoff

Bezeichnung:Sauerstoff Andere Namen:Oxygenium Symbol:O Ordnungszahl:8 Atommasse:15,999 u Atommassen-Intervall:15,99903 - 15,99977 u Periodensystem-Stellung:16. Gruppe, 6. Hauptgruppe, p-Block. Gruppen-Zugehörigkeit:Nichtmetalle, Chalkogene. Entdeckung:1771 - Carl Wilhelm Scheele. Namensgebung: 1777 - Antoine Lavoisier. Bedeutung des Namens:Aus dem Griechischen abgeleitet; sinngemäße Bedeutung: Sauer (oxys), Säure-Bildner (Oxygenium). Historische Bezeichnungen:Lebensluft, Feuerluft, dephlogistisierte Luft. Englischer Name:Oxygen CAS-Nummer:7782-44-7 InChI-Key:QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N

Das Sauerstoff-Atom

Das O-Atom - und damit das chemische Element Sauerstoff - besitzt 8 positiv geladene Protonen im Atomkern und - im ungeladenen Sauerstoff-Atom - die gleiche Anzahl an Elektronen in der Atomhülle.

Für Unterschiede bei den Atomkernen sorgen die Kernbausteine der Neutronen. Diese Atomsorten werden unter dem Begriff Sauerstoff-Isotope zusammengefasst (Isotopen-Daten: siehe dort).

Die irdischen Sauerstoff-Vorkommen bestehen aus einem Isotopengemisch aus drei verschiedenen Nukliden. Die relative Atommasse des Sauerstoffs wird mit 15,999 u angegeben.

Elektronenkonfiguration

Symbol	OZ	Kurzform	1s	2s	2p
O	8	[He] 2s² 2p⁴	2	2	4

Ionisierungsenergien

Die folgende Tabelle listet die Bindungsenergien bzw. die Ionisierungsenergien IE des Sauerstoffs auf, also die erforderliche Energie in Elektronenvolt (eV), um ein bestimmtes Elektron von einem O-Atom zu trennen.

1. IE:	13,61805 eV	2. IE:	35,1211 eV	3. IE:	54,9355 eV	4. IE:	77,41353 eV	5. IE:	113,8990 eV	6. IE:	138,1197 eV
7. IE:	739,29 eV	8. IE:	871,4101 eV	9. IE:	eV	10. IE:	eV	11. IE:	eV	12. IE:	eV

Elektronenbindungsenergie

Die nachfolgende Tabelle listet die Elektronenbindungsenergien der einzelnen Sauerstoff-Elektronen in den jeweiligen Orbitalen auf. Die Werte sind in Elektronenvolt (eV) angegeben.

K	LI	LII	LIII
1s	2s	2p_1/2	2p_3/2
543,1	41,6

Weitere Daten

Atomradius:48 pm (berechnet)
60 pm (empirisch, nach Slater) Kovalente Radien:66(2) pm (nach Cordero et al.)
63 pm (in Einfach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
57 pm (in Zweifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
53 pm (in Dreifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.) Van-der-Waals-Radius:152 pm Molvolumen:22,4134 L mol^-1 Fluoreszenz-Ausbeute:ω_K: 0,0069; ω_L1: ; ω_L2: ; ω_L3: Termsymbol:³P₀

Spektrallinien des Sauerstoffs

Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Emissionsspektrum des Sauerstoffs mit den charakteristischen Spektrallinien im sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 400 und 700 nm:

Chemische Daten

Elektronegativität:3,44 nach Pauling
3,50 nach Allred-Rochow
3,610 nach Allen
3,0 nach Mulliken
3,46 nach Sanderson
8,7861 eV nach Gosh-Gupta
7,54 eV nach PearsonElektronaffinität:1,461 113 6(9) eV bzw. 140,976 0(2) kJ mol^-1

Standardpotentiale

Normalpotential des Sauerstoffs:

E⁰ (V)	N_ox	Name Ox.	Ox.	e^-	⇔	Red.	Name Red.	N_ox
-0,13	0	Sauerstoff	O₂ (g) + H⁺	+ e^-	⇔	HO₂• (aq)	Hydroperoxy-Radikal	- I
0,401	0	Sauerstoff	O₂ (g) + 2 H₂O	+ 4 e^-	⇔	4 OH^-	Hydroxy-Anion	- II
1,229	0	Sauerstoff	2 O₂ (g) + 4 H⁺	+ 4 e^-	⇔	2 H₂O	Wasser	- II
1,51	- 0,5	Hydroperoxy-Radikal	HO₂• + H⁺	+ e^-	⇔	H₂O₂	Wasserstoffperoxid	- I
1,763	- I	Wasserstoffperoxid	H₂O₂ (aq) + 2 H⁺	+ 2 e^-	⇔	2 H₂O	Wasser	- II
2,01	- I	Peroxodisulfat	S₂O₈^2-	+ 2 e^-	⇔	2 SO₄^2-	Sulfat	- II
2,075	0	Ozon	O₃ + 2 H⁺	+ 2 e^-	⇔	O₂ + H₂O	Wasser	- II

Material- und physikalische Eigenschaften des Sauerstoffs

Die nachfolgende Übersicht führt einige physikalische Daten sowie Materialeigenschaften des reinen Sauerstoffs auf.

Schmelzpunkt:- 218,79 °C Schmelzenthalpie (molar):0,444 kJ mol^-1 Siedepunkt:- 182,962 °C Verdampfungsenthalpie:6,82 kJ mol^-1 Wärmekapazität:29,378 J mol^-1 K^-1 (molar)
0,918 J g^-1 K^-1 (spezifisch) (Disauerstoff) Thermische Leitfähigkeit:0,02658 W m^-1 K^-1 Dichte:1,429 g L ^-1; 0°C; 101,325 kPa, O₂
1,141 g cm^-3 (flüssig, am Siedepunkt) Kritischer Punkt:-118,569 °C; 5,0430 MPa Tripelpunkt:-218,7916 °C; 0,1463 kPa Kristallstruktur:kubisch Magnetismus:paramagnetisch Magnetische Suszeptibilität:3449,0 × 10^-6 cm³ mol^-1 Schallgeschwindigkeit:330 m s^-1 bei 27 °C Molare Standard-Entropie:205,2 J mol^-1 K^-1 (gasförmig)

Externe Informationsangebote

Informationen, Daten zum Element

Sauerstoff
Ein nicht ganz gewöhnliches Element. Universität Bayreuth

Sauerstoff
Vorlesungsmaterialien. Universität Freiburg

Atome, Orbitale, Radiochemie

Orbitalgeometrien im Sauerstoffmolekül
Abbildung der Orbitalgeometrie. Universität Paderborn

Gruppenelemente - Informationen

Chalkogene
Erzbildner, 6.HG, 16. Gruppe des PSE

Chalkogene: O, S, Se, (Te, Po)
Vorlesungsskript: Chemie der Nichtmetalle. Universität Freiburg

Strukturen der Elemente der VI. Hauptgruppe (Chalkogene)
Vorlesungsskript: Anorganische Strukturchemie. Universität Freiburg

Verbindungsklassen

Element-Halogen-Verbindungen der 2. Periode
Vortragsskript. Universität Bayreuth

Sauerstoffverbindungen der Alkalimetalle
Oxide, Peroxide, Hyperoxide und Ozonide der Alkalimetalle: Herstellung, Struktur, Bedeutung. Universität Bayreuth

Strukturchemie der Oxide
Vorlesungsskript. Universität Freiburg

Einzelne Verbindungen

Sauerstoff und Sauerstoffverbindungen
Chemikalien-Datenbank: physikalische und chemische Eigenschaften, Sicherheitsdatenblätter, kommerziell verfügbaren Stoffen und Verbindungen; verschiedene Suchkriterien einschließlich Struktursuche

Geochemie und Biogeochemie

Sauerstoff-Chemie in der Atmosphäre
Entstehung des Elements und wie es in die Atmosphäre gelangt

Sauerstoffkreislauf
Schematische Darstellung. Botanik Online

Dissertationen

Zur Kinetik von Singulett- und Triplett-Anregungen im Lichtsammelkomplex des Photosystems II höherer Pflanzen (LHCII)
Dissertation, 1999. HU Berlin

Newsarchiv

Gefährliche Sauerstoffzwischenformen
Langlebige reaktive Zwischenformen des Sauerstoffs, die sich an Partikeln in der Luft bilden, könnten der Grund für zunehmende Allergien sein

Sauerstoff als Isolator, Halbleiter und Metall
Sauerstoff-Molekül überlebt enorm hohe Drücke: RUB-Forscher berechnet Stabilitätskriterien und Strukturen von festem Sauerstoff.

Sauerstoff sichtbar machen
Günstig und effizient: Neuartige Sauerstoff-Sensormoleküle auf der Basis von Kupfer.

Sicheres Auge für Sauerstoff
Farbstoffdotierte Nanopartikel zeigen sehr empfindlich die Sauerstoffkonzentration von Zellen und Geweben an.

Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 16.04.2020.

Permalink: https://www.internetchemie.info/chemische-elemente/sauerstoff.php