Welche Eigenschaften liegen der Nutzung von Sauerstoff zugrunde? Sauerstoff in der Natur (49,4 % in der Erdkruste)

Planen:

Geschichte der Entdeckung

Herkunft des Namens

In der Natur sein

Quittung

Physikalische Eigenschaften

Chemische Eigenschaften

Anwendung

10. Isotope

Sauerstoff

Sauerstoff- Element der 16. Gruppe (nach der veralteten Klassifikation - die Hauptuntergruppe der Gruppe VI), der zweiten Periode des Periodensystems chemische Elemente D. I. Mendeleev, mit der Ordnungszahl 8. Gekennzeichnet durch das Symbol O (lat. Oxygenium). Sauerstoff ist ein chemisch aktives Nichtmetall und das leichteste Element aus der Gruppe der Chalkogene. Einfache Substanz Sauerstoff(CAS-Nummer: 7782-44-7) ist unter normalen Bedingungen ein farbloses, geschmacks- und geruchloses Gas, dessen Molekül aus zwei Sauerstoffatomen besteht (Formel O 2) und wird daher auch Disauerstoff genannt. Flüssiger Sauerstoff hat ein Licht blaue Farbe und feste Kristalle haben eine hellblaue Farbe.

Es gibt andere allotrope Formen von Sauerstoff, zum Beispiel Ozon (CAS-Nummer: 10028-15-6) – mit normale Bedingungen ein blaues Gas mit spezifischem Geruch, dessen Molekül aus drei Sauerstoffatomen besteht (Formel O 3).

Geschichte der Entdeckung

Es wird offiziell angenommen, dass Sauerstoff am 1. August 1774 vom englischen Chemiker Joseph Priestley entdeckt wurde, indem er Quecksilberoxid in einem hermetisch verschlossenen Gefäß zersetzte (Priestley richtete Sonnenlicht mit einer leistungsstarken Linse auf diese Verbindung).

Priestley war sich jedoch zunächst nicht bewusst, dass er eine neue einfache Substanz entdeckt hatte; er glaubte, einen der Bestandteile der Luft isoliert zu haben (und nannte dieses Gas „dephlogistisierte Luft“). Priestley berichtete dem herausragenden französischen Chemiker Antoine Lavoisier von seiner Entdeckung. Im Jahr 1775 stellte A. Lavoisier fest, dass Sauerstoff Bestandteil von Luft und Säuren ist und in vielen Substanzen vorkommt.

Einige Jahre zuvor (1771) wurde Sauerstoff vom schwedischen Chemiker Karl Scheele gewonnen. Er kalzinierte Salpeter mit Schwefelsäure und zersetzte anschließend das entstehende Stickoxid. Scheele nannte dieses Gas „Feuerluft“ und beschrieb seine Entdeckung in einem 1777 veröffentlichten Buch (gerade weil das Buch später veröffentlicht wurde, als Priestley seine Entdeckung bekannt gab, gilt letzterer als Entdecker des Sauerstoffs). Scheele berichtete auch Lavoisier von seinen Erfahrungen.

Ein wichtiger Schritt, der zur Entdeckung von Sauerstoff beitrug, war die Arbeit des französischen Chemikers Pierre Bayen, der Arbeiten über die Oxidation von Quecksilber und die anschließende Zersetzung seines Oxids veröffentlichte.

Schließlich fand A. Lavoisier mithilfe von Informationen von Priestley und Scheele schließlich die Natur des entstehenden Gases heraus. Seine Arbeit war von enormer Bedeutung, da dank ihr die damals vorherrschende Phlogiston-Theorie gestürzt wurde, die die Entwicklung der Chemie behinderte. Lavoisier führte Experimente zur Verbrennung verschiedener Substanzen durch und widerlegte die Theorie von Phlogiston, indem er Ergebnisse zum Gewicht der verbrannten Elemente veröffentlichte. Das Gewicht der Asche überstieg das ursprüngliche Gewicht des Elements, was Lavoisier das Recht gab zu behaupten, dass bei der Verbrennung eine chemische Reaktion (Oxidation) des Stoffes stattfindet und daher die Masse des ursprünglichen Stoffes zunimmt, was die Theorie von Phlogiston widerlegt .

Somit wird der Verdienst für die Entdeckung des Sauerstoffs tatsächlich zwischen Priestley, Scheele und Lavoisier geteilt.

Herkunft des Namens

Das Wort Sauerstoff (genannt Anfang des 19. Jahrhunderts Jahrhundert, sogar „Säurelösung“), ist sein Erscheinen in der russischen Sprache zum Teil M. V. Lomonossow zu verdanken, der das Wort „Säure“ zusammen mit anderen Neologismen in den Gebrauch einführte; Somit war das Wort „Sauerstoff“ wiederum eine Ableitung des von A. Lavoisier vorgeschlagenen Begriffs „Sauerstoff“ (französisch oxygène) (aus dem Altgriechischen ὀξύς – „sauer“ und γεννάω – „Gebären“), nämlich übersetzt als „Säure erzeugen“, was mit seiner ursprünglichen Bedeutung verbunden ist – „Säure“, was früher Substanzen bedeutete, die nach der modernen internationalen Nomenklatur als Oxide bezeichnet wurden.

In der Natur sein

Sauerstoff ist das häufigste Element auf der Erde; sein Anteil (in verschiedenen Verbindungen, hauptsächlich Silikaten) macht etwa 47,4 % der Masse der festen Erdkruste aus. Meer- und Süßwasser enthalten eine große Menge an gebundenem Sauerstoff – 88,8 % (Massenanteil), in der Atmosphäre beträgt der Gehalt an freiem Sauerstoff 20,95 Volumenprozent und 23,12 Massenprozent. Mehr als 1.500 Verbindungen in der Erdkruste enthalten Sauerstoff.

Sauerstoff ist Bestandteil vieler organische Substanz und ist in allen lebenden Zellen vorhanden. Bezogen auf die Anzahl der Atome in lebenden Zellen beträgt sie etwa 25 % und bezogen auf den Massenanteil etwa 65 %.

Quittung

Derzeit wird in der Industrie Sauerstoff aus der Luft gewonnen. Die wichtigste industrielle Methode zur Herstellung von Sauerstoff ist die kryogene Rektifikation. Auch Sauerstoffanlagen auf Basis der Membrantechnologie sind in der Industrie bekannt und erfolgreich im Einsatz.

Labore verwenden industriell hergestellten Sauerstoff, der in Stahlflaschen unter einem Druck von etwa 15 MPa bereitgestellt wird.

Durch Erhitzen von Kaliumpermanganat KMnO 4 können geringe Mengen Sauerstoff gewonnen werden:

Die Reaktion der katalytischen Zersetzung von Wasserstoffperoxid H2O2 in Gegenwart von Mangan(IV)-oxid wird ebenfalls verwendet:

Sauerstoff kann durch katalytische Zersetzung von Kaliumchlorat (Berthollet-Salz) KClO 3 gewonnen werden:

Zu den Labormethoden zur Herstellung von Sauerstoff gehören die Methode der Elektrolyse wässriger Alkalilösungen sowie die Zersetzung von Quecksilber(II)-oxid (bei t = 100 °C):

In U-Booten wird es üblicherweise durch die Reaktion von Natriumperoxid und vom Menschen ausgeatmetem Kohlendioxid gewonnen:

Physikalische Eigenschaften

In den Weltmeeren ist der Gehalt an gelöstem O 2 höher kaltes Wasser und weniger - in warmem Zustand.

Unter normalen Bedingungen ist Sauerstoff ein Gas ohne Farbe, Geschmack oder Geruch.

1 Liter davon hat eine Masse von 1,429 g und ist damit etwas schwerer als Luft. Schwer löslich in Wasser (4,9 ml/100 g bei 0 °C, 2,09 ml/100 g bei 50 °C) und Alkohol (2,78 ml/100 g bei 25 °C). Es löst sich gut in geschmolzenem Silber (22 Volumenteile O 2 in 1 Volumenteil Ag bei 961 °C). Interatomarer Abstand - 0,12074 nm. Ist paramagnetisch.

Wenn gasförmiger Sauerstoff erhitzt wird, erfolgt seine reversible Dissoziation in Atome: bei 2000 °C – 0,03 %, bei 2600 °C – 1 %, bei 4000 °C – 59 %, bei 6000 °C – 99,5 %.

Flüssiger Sauerstoff (Siedepunkt −182,98 °C) ist eine blassblaue Flüssigkeit.

O2-Phasendiagramm

Fester Sauerstoff (Schmelzpunkt −218,35 °C) – blaue Kristalle. Es sind 6 kristalline Phasen bekannt, von denen drei bei einem Druck von 1 atm existieren:

α-O 2 – existiert bei Temperaturen unter 23,65 K; leuchtend blaue Kristalle gehören zum monoklinen System, Zellparameter a=5.403 Å, b=3.429 Å, c=5.086 Å; β=132,53°.

β-O 2 – existiert im Temperaturbereich von 23,65 bis 43,65 K; Hellblaue Kristalle (mit zunehmendem Druck wird die Farbe rosa) haben ein rhomboedrisches Gitter, Zellparameter a=4,21 Å, α=46,25°.

γ-O 2 – existiert bei Temperaturen von 43,65 bis 54,21 K; Hellblaue Kristalle haben kubische Symmetrie, Gitterparameter a=6,83 Å.

Bei hohen Drücken bilden sich drei weitere Phasen:

δ-O 2 Temperaturbereich 20–240 K und Druck 6–8 GPa, orangefarbene Kristalle;

ε-O 4 -Druck von 10 bis 96 GPa, Kristallfarbe von dunkelrot bis schwarz, monoklines System;

ζ-О n Druck über 96 GPa, metallischer Zustand mit charakteristischem metallischem Glanz, mit niedrige Temperaturen geht in einen supraleitenden Zustand über.

Chemische Eigenschaften

Als starkes Oxidationsmittel interagiert es mit fast allen Elementen und bildet Oxide. Oxidationsstufe −2. Die Oxidationsreaktion verläuft in der Regel unter Wärmeabgabe und beschleunigt sich mit steigender Temperatur (siehe Verbrennung). Beispiel für Reaktionen, die bei Raumtemperatur ablaufen:

Oxidiert Verbindungen, die Elemente mit weniger als der maximalen Oxidationsstufe enthalten:

Oxidiert die meisten organischen Verbindungen:

Unter bestimmten Bedingungen ist es möglich, eine organische Verbindung mild zu oxidieren:

Sauerstoff reagiert direkt (unter normalen Bedingungen, beim Erhitzen und/oder in Gegenwart von Katalysatoren) mit allen einfachen Substanzen außer Au und Inertgasen (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn); Reaktionen mit Halogenen finden unter dem Einfluss einer elektrischen Entladung oder ultravioletter Strahlung statt. Goldoxide und schwere Inertgase (Xe, Rn) wurden indirekt gewonnen. In allen Zweielementverbindungen von Sauerstoff mit anderen Elementen spielt Sauerstoff die Rolle eines Oxidationsmittels, mit Ausnahme von Verbindungen mit Fluor

Sauerstoff bildet Peroxide mit der Oxidationsstufe des Sauerstoffatoms formal gleich –1.

Peroxide entstehen beispielsweise durch die Verbrennung von Alkalimetallen in Sauerstoff:

Einige Oxide absorbieren Sauerstoff:

Nach der von A. N. Bach und K. O. Engler entwickelten Verbrennungstheorie erfolgt die Oxidation in zwei Stufen unter Bildung einer intermediären Peroxidverbindung. Diese Zwischenverbindung kann beispielsweise isoliert werden, wenn eine Flamme aus brennendem Wasserstoff mit Eis gekühlt wird. Dabei entsteht Wasserstoffperoxid zusammen mit Wasser:

In Superoxiden hat Sauerstoff formal eine Oxidationsstufe von −½, also ein Elektron pro zwei Sauerstoffatome (O − 2-Ion). Erhalten durch Reaktion von Peroxiden mit Sauerstoff bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur:

Kalium K, Rubidium Rb und Cäsium Cs reagieren mit Sauerstoff unter Bildung von Superoxiden:

Im Dioxygenylion O 2 + hat Sauerstoff formal die Oxidationsstufe +½. Erhalten durch die Reaktion:

Sauerstofffluoride

Sauerstoffdifluorid, OF 2-Oxidationsstufe von Sauerstoff +2, wird hergestellt, indem Fluor durch eine Alkalilösung geleitet wird:

Sauerstoffmonofluorid (Dioxydifluorid), O 2 F 2, ist instabil, die Oxidationsstufe von Sauerstoff beträgt +1. Erhalten aus einem Gemisch aus Fluor und Sauerstoff in einer Glimmentladung bei einer Temperatur von −196 °C:

Durch Leiten einer Glimmentladung durch eine Mischung aus Fluor und Sauerstoff bei einem bestimmten Druck und einer bestimmten Temperatur werden Mischungen höherer Sauerstofffluoride O 3 F 2, O 4 F 2, O 5 F 2 und O 6 F 2 erhalten.

Quantenmechanische Berechnungen sagen die stabile Existenz des Trifluorhydroxoniumions OF 3 + voraus. Wenn dieses Ion tatsächlich existiert, beträgt die Oxidationsstufe des darin enthaltenen Sauerstoffs +4.

Sauerstoff unterstützt die Prozesse der Atmung, Verbrennung und des Zerfalls.

In seiner freien Form liegt das Element in zwei allotropen Modifikationen vor: O 2 und O 3 (Ozon). Wie Pierre Curie und Marie Skłodowska-Curie 1899 feststellten, wandelt sich O 2 unter dem Einfluss ionisierender Strahlung in O 3 um.

Anwendung

Die weit verbreitete industrielle Nutzung von Sauerstoff begann Mitte des 20. Jahrhunderts nach der Erfindung von Turboexpandern – Geräten zur Verflüssigung und Trennung flüssiger Luft.

INMetallurgie

Bei der Konvertermethode der Stahlproduktion oder Steinverarbeitung wird Sauerstoff verwendet. In vielen metallurgischen Anlagen wird für eine effizientere Brennstoffverbrennung in den Brennern ein Sauerstoff-Luft-Gemisch anstelle von Luft verwendet.

Schweißen und Schneiden von Metallen

Sauerstoff in blauen Flaschen wird häufig zum Brennschneiden und Schweißen von Metallen verwendet.

Raketentreibstoff

Als Oxidationsmittel für Raketentreibstoff werden flüssiger Sauerstoff, Wasserstoffperoxid, Salpetersäure und andere sauerstoffreiche Verbindungen verwendet. Eine Mischung aus flüssigem Sauerstoff und flüssigem Ozon ist eines der stärksten Oxidationsmittel für Raketentreibstoff (der spezifische Impuls des Wasserstoff-Ozon-Gemisches übersteigt den spezifischen Impuls für die Paare Wasserstoff-Fluor und Wasserstoff-Sauerstoff-Fluorid).

INMedizin

Medizinischer Sauerstoff wird in Metallgasflaschen gespeichert hoher Druck(für komprimierte oder verflüssigte Gase) von blauer Farbe mit verschiedenen Kapazitäten von 1,2 bis 10,0 Litern unter einem Druck von bis zu 15 MPa (150 atm) und wird zur Anreicherung von Atemgasgemischen in Anästhesiegeräten bei Atemproblemen zur Linderung eines Anfalls verwendet von Asthma bronchiale, Beseitigung von Hypoxie jeglichen Ursprungs, bei Dekompressionskrankheit, zur Behandlung von Pathologien des Magen-Darm-Trakts in Form von Sauerstoffcocktails. Für den individuellen Gebrauch werden spezielle gummierte Behälter – Sauerstoffkissen – aus Flaschen mit medizinischem Sauerstoff gefüllt. Sauerstoffinhalatoren verschiedener Modelle und Modifikationen werden verwendet, um einem oder zwei Opfern im Feld oder in einem Krankenhaus gleichzeitig Sauerstoff oder ein Sauerstoff-Luft-Gemisch zuzuführen. Der Vorteil eines Sauerstoffinhalators ist das Vorhandensein eines Kondensator-Befeuchters des Gasgemisches, der die Feuchtigkeit der ausgeatmeten Luft nutzt. Um die in der Flasche verbleibende Sauerstoffmenge in Litern zu berechnen, wird normalerweise der Druck in der Flasche in Atmosphären (gemäß dem Manometer des Reduzierstücks) mit dem Flascheninhalt in Litern multipliziert. Beispielsweise zeigt das Manometer in einer Flasche mit einem Fassungsvermögen von 2 Litern einen Sauerstoffdruck von 100 atm an. Das Sauerstoffvolumen beträgt in diesem Fall 100 × 2 = 200 Liter.

INNahrungsmittelindustrie

IN Nahrungsmittelindustrie Sauerstoff ist als Lebensmittelzusatzstoff E948, als Treibmittel und Verpackungsgas registriert.

INChemieindustrie

In der chemischen Industrie wird Sauerstoff als Oxidationsmittel in zahlreichen Synthesen eingesetzt, beispielsweise bei der Oxidation von Kohlenwasserstoffen zu sauerstoffhaltigen Verbindungen (Alkohole, Aldehyde, Säuren), Ammoniak zu Stickoxiden bei der Herstellung von Salpetersäure. Aufgrund der hohen Temperaturen, die bei der Oxidation entstehen, wird diese häufig im Verbrennungsmodus durchgeführt.

INLandwirtschaft

Im Gewächshausanbau, zur Herstellung von Sauerstoffcocktails, zur Gewichtszunahme bei Tieren, zur Anreicherung der Gewässer mit Sauerstoff in der Fischzucht.

Biologische Rolle von Sauerstoff

Notversorgung mit Sauerstoff in einem Luftschutzbunker

Die meisten Lebewesen (Aerobier) atmen Sauerstoff aus der Luft. Sauerstoff wird in der Medizin häufig verwendet. Bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen wird zur Verbesserung der Stoffwechselvorgänge Sauerstoffschaum („Sauerstoffcocktail“) in den Magen injiziert. Die subkutane Sauerstoffverabreichung wird verwendet trophische Geschwüre, Elephantiasis, Gangrän und andere schwere Krankheiten. Zur Luftdesinfektion, Desodorierung und Reinigung Wasser trinken Es kommt eine künstliche Ozonanreicherung zum Einsatz. Das radioaktive Sauerstoffisotop 15 O wird zur Untersuchung der Blutflussgeschwindigkeit und der Lungenventilation verwendet.

Giftige Sauerstoffderivate

Einige Sauerstoffderivate (sogenannte reaktive Sauerstoffspezies), wie Singulettsauerstoff, Wasserstoffperoxid, Superoxid, Ozon und Hydroxylradikale, sind hochgiftig. Sie entstehen bei der Aktivierung oder teilweisen Reduktion von Sauerstoff. Superoxide (Superoxidradikale), Wasserstoffperoxid und Hydroxylradikale können sich in Zellen und Geweben von Menschen und Tieren bilden und oxidativen Stress verursachen.

Isotope

Sauerstoff hat drei stabile Isotope: 16 O, 17 O und 18 O, deren durchschnittlicher Gehalt 99,759 %, 0,037 % bzw. 0,204 % der Gesamtzahl der Sauerstoffatome auf der Erde beträgt. Das starke Vorherrschen des leichtesten von ihnen, 16 O, in der Isotopenmischung ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass der Kern des 16 O-Atoms aus 8 Protonen und 8 Neutronen besteht (ein doppelter magischer Kern mit gefüllten Neutronen- und Protonenhüllen). Und solche Kerne sind, wie aus der Theorie des Aufbaus des Atomkerns hervorgeht, besonders stabil.

Es sind auch radioaktive Sauerstoffisotope mit Massenzahlen von 12 O bis 24 O bekannt. Alle radioaktiven Sauerstoffisotope haben eine kurze Halbwertszeit, das langlebigste von ihnen ist 15 O mit einer Halbwertszeit von ~120 s. Das kurzlebige Isotop 12 O hat eine Halbwertszeit von 5,8·10−22 s.

Wird in der Medizin verwendet Verschiedene Arten Gase, von denen Stickstoff und Sauerstoff am häufigsten vorkommen. Der Anwendungsbereich von Sauerstoff ist breit gefächert und umfasst die Anreicherung von Gasgemischen, das Füllen von Sauerstoffkissen, die Herstellung von Sauerstoffcocktails und vieles mehr.

Medizinischer Sauerstoff zeichnet sich durch eine hohe Konzentration und Abwesenheit von Verunreinigungen aus. Seine Hauptquellen in Krankenhäusern sind Sauerstoffkonzentratoren, Flaschen mit flüssigem oder gasförmigem Sauerstoff in der Medizin, Sauerstoffanreicherungssysteme, Geräte für chemische Produktion Gas Am häufigsten werden heute Sauerstoffkonzentratoren eingesetzt, die sich aufgrund ihrer Zuverlässigkeit, Betriebssicherheit, Systemmobilität und Effizienz bewährt haben.

Verwendung von Sauerstoff in der Medizin Im Zusammenhang mit Notfallsituationen, in denen eine Anästhesie erforderlich ist, ist eine umfangreiche Durchführung erforderlich chirurgische Eingriffe oder Wiederbelebungsmaßnahmen. In diesen Fällen wird eine künstliche Beatmung durchgeführt. Dieses Gas wird auch bei der Behandlung einer Reihe von Krankheiten benötigt – neben chronischem Atemversagen wird Sauerstoff auch bei Herzinfarkten und Schlaganfällen benötigt.

Die Sauerstofftherapie ist bei der Behandlung einer Reihe von Krankheiten unverzichtbar:

• Bronchialasthma.
• Lungenentzündung.
• Tuberkulose.
• Obstruktive Bronchitis.
• Allergien.
• Rausch.

Verwendung von Sauerstoff in der Medizin

Der mit dem Symbol O bezeichnete Stoff ist an den Redoxreaktionen des Körpers beteiligt. In der Medizin kann Sauerstoff zur Gasversorgung von Intensivstationen, Krankenhäusern, Kliniken, Sanatorien, Sportvereinen und Kindereinrichtungen zur Vorbeugung von Krankheiten und zur Stärkung des Immunsystems eingesetzt werden.

Die Lebensquelle auf dem Planeten – Sauerstoff – ist bei der Behandlung anaerober Infektionen und der Verbesserung des Gewebetrophismus und der Reparaturprozesse gefragt. In den meisten Fällen wird Gas durch Inhalation bei künstlicher und natürlicher Beatmung verabreicht. IN medizinische Einrichtungen Sauerstoff wird in komprimierter Form zugeführt. Flüssiger Sauerstoff lässt sich bequemer transportieren und lagern, da er vor der Einspeisung in das Gasversorgungssystem in einen gasförmigen Zustand überführt wird.

Sauerstoff in der Medizin kann in reiner Form oder als Teil von Gasgemischen verwendet werden. Für die nichtinhalative Verabreichung werden subkutane, intravaskuläre, intrakavitäre, enterale und andere Verabreichungsmethoden praktiziert.

Beliebt ist auch der Einsatz von Sauerstoff in der Medizin zur Vorbeugung von Hypoxie. Besonders beliebt ist die Verwendung von Sauerstoffcocktails oder der Einsatz von Sauerstoffkonzentratoren in Dosen Großstädte. Um das Wohlbefinden zu verbessern, greifen Menschen häufig auf Sauerstoffbäder zurück.

Anwendung von Sauerstoff in der praktischen Tätigkeit einer Person ist äußerst breit gefächert. Reiner Sauerstoff und seine Mischung mit Kohlendioxid werden bei geschwächter Atmung in der postoperativen Phase, bei Vergiftungen, Vergiftungen des Körpers usw. eingesetzt.

Sauerstoff wird auch unter verwendet Bluthochdruck für die sog hyperbare Sauerstofftherapie. Die hohe Effizienz dieser Methode bei der Behandlung von verschiedene Krankheiten, insbesondere unter Verwendung spezieller Druckkammern (Abb. 20.4).

Um Stoffwechselprozesse bei Sauerstoffmangel im Körper zu verbessern, werden Sauerstoffcocktails eingesetzt. Cocktails werden normalerweise zubereitet, indem Sauerstoff in Form kleiner Bläschen unter niedrigem Druck durch das Protein geleitet wird. Hühnerei. Dem resultierenden Schaum werden häufig Aufgüsse aus Hagebutten und anderen Substanzen zugesetzt. medizinische Pflanzen, Glukose, Vitamine.

Es ist zu beachten, dass das längere Einatmen von mit Sauerstoff angereicherter Luft gesundheitsschädlich ist. Hohe Sauerstoffkonzentrationen führen zu schädlichen Veränderungen im lebenden Gewebe.

Reis. 20.5. Hypobare Kammer

Raucher schnitten bei fünf Intelligenztests deutlich schlechter ab als Menschen, die noch nie geraucht hatten oder mit dem Rauchen aufgehört hatten. Der Grund dafür liegt möglicherweise darin, dass Rauchen zu einem Sauerstoffmangel in lebenswichtigen menschlichen Organen, einschließlich des Gehirns, führt.

Sauerstoff wird häufig nicht nur zur Erhöhung der Sättigung des Körpergewebes und zur Bekämpfung von Hypoxie eingesetzt. IN In letzter Zeit Für medizinische Zwecke werden Gasgemische mit reduziertem Sauerstoffgehalt eingesetzt, um einen künstlichen Sauerstoffmangel zu erzeugen.

Es wurde festgestellt, dass durch spezielles Training bei Sauerstoffmangel eine erhöhte Widerstandskraft des Körpers gegen verschiedene ungünstige Faktoren der äußeren und inneren Umgebung entwickelt werden kann. Schließlich leiden Bewohner von Berggebieten nicht unter Sauerstoffmangel. Ihre Körper haben sich daran angepasst extreme Bedingungen: Durchblutungsprozesse laufen intensiver ab, der Körper produziert mehr Hämoglobin.

Zylinder, die verwendet werden für Gewährleistung der Atmung Kosmonauten, Piloten, Taucher, Sporttaucher, Feuerwehrleute usw. enthalten Sauerstoff.

Die langsame Oxidation von Nahrungsstoffen in unserem Körper ist die „Energiebasis“ des Lebens. A Wärmeenergie, das bei der Oxidation von Müll und Humus freigesetzt wird, wird zur Beheizung von Gewächshäusern und Hütten verwendet.

Sauerstoff wird auch verwendet Feldwirtschaft. Ein von effektive Wege Vorbereitung der Samen vor der Aussaat - Einweichen in sauerstoffgesättigtem Wasser. Dieses Ereignis beschleunigt die Keimung der Samen und erhöht deren Feldkeimung. Material von der Website

Sauerstoff spielt dabei eine wichtige Rolle Industrie. Die Anreicherung der Luft mit Sauerstoff beschleunigt technologische Prozesse mit der Oxidation von Stoffen verbunden. Sie sind die Grundlage der thermischen Energie und Metallurgie. Denn die Umwandlung von Gusseisen in Stahl und das Rösten von Nichteisenmetallerzen sind ohne den Einsatz von Sauerstoff nicht möglich.

Sauerstoff wird auch verwendet, um hohe Temperaturen zu erreichen. Dazu werden verschiedene brennbare Gase (Wasserstoff, Acetylen, Methan) in speziellen Brennern verbrannt.

Mischungen von flüssigem Sauerstoff mit Kohlepulver, Holzmehl oder anderen brennbaren Stoffen werden Oxyliquits genannt. Ihre sehr starken Sprengeigenschaften werden bei Sprengarbeiten genutzt.

Flüssiger Sauerstoff ist ein wirksames Oxidationsmittel für Raketentreibstoff.

Bei dem Versuch, den Weltraum zu erobern, sollten wir jedoch nicht vergessen, die Atmosphäre unseres Heimatplaneten zu schützen. Wir müssen uns um Grünflächen kümmern. Schließlich produzieren Pflanzen Sauerstoff und tragen dazu bei, Temperaturschwankungen, Lärmpegel und elektromagnetische Strahlung zu reduzieren.

Auf dieser Seite gibt es Material zu folgenden Themen:

• Bericht zum Thema Sauerstoffverbrauch

• Menschliche Verwendung von Sauerstoff in der Chemie

• Sauerstoff-Kurznachricht

• Schulwelt

• Sauerstoffverbrauch kurzzeitig

Fragen zu diesem Material:

Die Entdeckung des Sauerstoffs erfolgte zweimal, in der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts, im Abstand von mehreren Jahren. Im Jahr 1771 gewann der Schwede Karl Scheele Sauerstoff durch Erhitzen von Salpeter und Schwefelsäure. Das dabei entstehende Gas wurde „Feuerluft“ genannt. Im Jahr 1774 führte der englische Chemiker Joseph Priestley den Prozess der Zersetzung von Quecksilberoxid in einem vollständig geschlossenen Gefäß durch und entdeckte Sauerstoff, verwechselte ihn jedoch mit einem Bestandteil der Luft. Erst nachdem Priestley seine Entdeckung dem Franzosen Antoine Lavoisier mitgeteilt hatte, wurde klar, dass er es entdeckt hatte neues Element(Kalorisator). Priestley übernimmt bei dieser Entdeckung die Führung, weil Scheele seine veröffentlichte Abhandlung mit einer Beschreibung der Entdeckung erst 1777.

Sauerstoff ist ein Element der Gruppe XVI der Periode II Periodensystem chemische Elemente D.I. Mendeleev hat die Ordnungszahl 8 und die Atommasse 15,9994. Es ist üblich, Sauerstoff mit dem Symbol zu kennzeichnen UM(aus dem Lateinischen Oxygenium- Säurebildung). Auf Russisch der Name Sauerstoff wurde eine Ableitung von Säuren, ein Begriff, der von M.V. eingeführt wurde. Lomonossow.

In der Natur sein

Sauerstoff ist das am häufigsten vorkommende Element in der Erdkruste und im Weltmeer. Sauerstoffverbindungen (hauptsächlich Silikate) machen mindestens 47 % der Masse der Erdkruste aus; Sauerstoff wird bei der Photosynthese von Wäldern und anderen erzeugt grüne Pflanzen, die meisten davon sind Phytoplankton des Meeres und frisches Wasser. Sauerstoff – obligatorisch Komponente lebenden Zellen, kommt auch in den meisten Substanzen organischen Ursprungs vor.

Physikalische und chemische Eigenschaften

Sauerstoff ist ein leichtes Nichtmetall, gehört zur Gruppe der Chalkogene und weist eine hohe chemische Aktivität auf. Sauerstoff ist als einfache Substanz ein farbloses, geruchloses und geschmackloses Gas; es hat einen flüssigen Zustand – eine hellblaue transparente Flüssigkeit und einen festen Zustand – hellblaue Kristalle. Besteht aus zwei Sauerstoffatomen (bezeichnet durch die Formel O₂).

Sauerstoff ist an Redoxreaktionen beteiligt. Lebewesen atmen Sauerstoff aus der Luft. Sauerstoff wird in der Medizin häufig verwendet. Bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen wird zur Verbesserung der Stoffwechselvorgänge Sauerstoffschaum („Sauerstoffcocktail“) in den Magen injiziert. Die subkutane Verabreichung von Sauerstoff wird bei trophischen Geschwüren, Elephantiasis und Gangrän eingesetzt. Künstliche Ozonanreicherung wird zur Desinfektion und Desodorierung der Luft sowie zur Reinigung des Trinkwassers eingesetzt.

Sauerstoff ist die Grundlage der Lebensaktivität aller lebenden Organismen auf der Erde und das wichtigste biogene Element. Es kommt in den Molekülen aller wichtigen Stoffe vor, die für den Aufbau und die Funktionen von Zellen verantwortlich sind (Lipide, Proteine, Kohlenhydrate, Nukleinsäuren). Jeder lebende Organismus enthält viel mehr Sauerstoff als jedes Element (bis zu 70 %). Beispielsweise enthält der Körper eines durchschnittlichen erwachsenen Menschen mit einem Gewicht von 70 kg 43 kg Sauerstoff.

Sauerstoff gelangt über die Atemwege und die Aufnahme von Wasser in lebende Organismen (Pflanzen, Tiere und Menschen). Daran erinnere ich mich am meisten im menschlichen Körper Hauptkörper Atmung ist die Haut, es wird deutlich, wie viel Sauerstoff ein Mensch aufnehmen kann, insbesondere im Sommer am Ufer eines Stausees. Den Sauerstoffbedarf einer Person zu bestimmen, ist ziemlich schwierig, da er von vielen Faktoren abhängt – Alter, Geschlecht, Körpergewicht und -oberfläche, Ernährungssystem, Außenumgebung usw.

Verwendung von Sauerstoff im Leben

Sauerstoff wird fast überall verwendet – von der Metallurgie bis zur Herstellung von Raketentreibstoff und Sprengstoffen für Straßenarbeiten in den Bergen; von der Medizin bis zur Lebensmittelindustrie.

In der Lebensmittelindustrie wird Sauerstoff als registriert Lebensmittelzusatzstoffe, als Treib- und Verpackungsgas.