Sauerstoff (O) – Eigenschaften, Vorkommen und Verwendung

Sauerstoff (O) ist eines der wichtigsten chemischen Elemente für das Leben auf der Erde. Er macht rund 21 Prozent der trockenen Erdatmosphäre aus, ist Bestandteil des Wassers und kommt in zahlreichen Mineralien und Gesteinen vor. Viele Lebewesen benötigen Sauerstoff für die Zellatmung, bei der Energie aus Nährstoffen für biologische Prozesse nutzbar gemacht wird. Gleichzeitig spielt Sauerstoff eine entscheidende Rolle bei Verbrennungsreaktionen, der Metallverarbeitung, in der Medizin und in der chemischen Industrie. Obwohl Sauerstoff selbst nicht brennbar ist, ermöglicht und beschleunigt er die Verbrennung vieler anderer Stoffe. Besonders bemerkenswert ist seine Geschichte: Erst im 18. Jahrhundert erkannten Wissenschaftler, dass Luft kein einheitlicher Stoff ist und Sauerstoff für Verbrennung und Atmung eine besondere Bedeutung besitzt.

Sauerstoff im Periodensystem – Steckbrief

Sauerstoff steht in der zweiten Periode und in der 16. Gruppe des Periodensystems. Ein Sauerstoffatom besitzt sechs Außenelektronen und bildet häufig zwei kovalente Bindungen. Unter gewöhnlichen Bedingungen liegt elementarer Sauerstoff überwiegend als zweiatomiges Molekül O₂ vor. Daneben existiert mit Ozon (O₃) eine weitere wichtige Erscheinungsform des Elements.

Was ist Sauerstoff?

Sauerstoff ist ein reaktionsfreudiges Nichtmetall aus der Gruppe der Chalkogene. Zu dieser Elementfamilie gehören außerdem Schwefel, Selen, Tellur, Polonium und Livermorium. Ein neutrales Sauerstoffatom besitzt acht Protonen und acht Elektronen. Seine Elektronenkonfiguration lautet 1s² 2s² 2p⁴. Sechs Elektronen befinden sich in der äußeren Schale. In vielen Verbindungen erreicht Sauerstoff durch gemeinsame Elektronenpaare oder Elektronenaufnahme eine energetisch günstige Elektronenkonfiguration. Besonders häufig besitzt er die Oxidationszahl −2, beispielsweise in Wasser (H₂O) und vielen Metalloxiden. In Peroxiden beträgt seine Oxidationszahl dagegen −1. In Verbindungen mit Fluor kann Sauerstoff auch positive Oxidationszahlen annehmen. Diese Vielfalt verdeutlicht, dass sich seine chemischen Eigenschaften nicht allein durch eine einfache Bindungsregel beschreiben lassen.

Warum kommt Sauerstoff als O₂-Molekül vor?

Unter normalen Bedingungen besteht elementarer Sauerstoff überwiegend aus zweiatomigen Molekülen. In einem O₂-Molekül sind zwei Sauerstoffatome miteinander verbunden. Eine einfache Lewis-Formel stellt diese Verbindung als Doppelbindung dar. Die genauere Beschreibung der Elektronenstruktur erfolgt jedoch mithilfe der Molekülorbitaltheorie. Sie erklärt eine bemerkenswerte Eigenschaft: Sauerstoffmoleküle besitzen im Grundzustand zwei ungepaarte Elektronen und sind deshalb paramagnetisch. Sie werden von einem Magnetfeld angezogen. Flüssiger Sauerstoff zeigt diese Eigenschaft besonders anschaulich.

Welche physikalischen Eigenschaften hat Sauerstoff?

Bei Raumtemperatur und normalem Luftdruck ist Sauerstoff ein farb- und geruchloses Gas. Er ist etwas dichter als Luft und in Wasser begrenzt löslich. Seine Löslichkeit ist dennoch für das Leben in Gewässern von entscheidender Bedeutung, da Fische und zahlreiche andere Wasserorganismen gelösten Sauerstoff benötigen. Sauerstoff siedet bei ungefähr −183 °C und erstarrt bei etwa −218,8 °C. Flüssiger Sauerstoff besitzt eine charakteristische hellblaue Farbe. Auch fester Sauerstoff kann je nach Temperatur und Druck unterschiedliche Kristallstrukturen aufweisen. Unter normalen Bedingungen ist Sauerstoff selbst nicht brennbar, wirkt jedoch stark brandfördernd. In sauerstoffangereicherten Atmosphären können sich viele Materialien leichter entzünden und wesentlich heftiger brennen als in gewöhnlicher Luft.

Warum fördert Sauerstoff die Verbrennung?

Bei einer Verbrennung reagiert ein brennbarer Stoff mit einem Oxidationsmittel, häufig mit molekularem Sauerstoff. Dabei entstehen neue chemische Verbindungen und es wird Energie freigesetzt. Ein bekanntes Beispiel ist die vollständige Verbrennung von Kohlenstoff:

C + O₂ → CO₂

Auch Wasserstoff reagiert mit Sauerstoff unter geeigneten Bedingungen zu Wasser:

2 H₂ + O₂ → 2 H₂O

Die Tatsache, dass Sauerstoff an vielen Verbrennungsreaktionen beteiligt ist, bedeutet nicht, dass er selbst als Brennstoff dient. Er ist vielmehr das Oxidationsmittel. Die Geschwindigkeit einer Verbrennung hängt unter anderem von Temperatur, Sauerstoffkonzentration, Oberfläche und Eigenschaften des Brennstoffs ab.

Warum kann reiner Sauerstoff gefährlich sein?

In normaler Luft beträgt der Sauerstoffanteil ungefähr 21 Volumenprozent. Bei einer erhöhten Sauerstoffkonzentration steigt die Brandgefahr erheblich. Stoffe, die unter gewöhnlichen Bedingungen nur schwer entzündbar sind, können in sauerstoffangereicherten Umgebungen leichter brennen. Besonders gefährlich ist der Kontakt von Sauerstoff unter hohem Druck mit ungeeigneten Ölen, Fetten oder anderen brennbaren Materialien. Reiner Sauerstoff darf deshalb nur mit dafür zugelassenen Geräten und unter geeigneten Sicherheitsbedingungen verwendet werden. Auch die medizinische Gabe von Sauerstoff muss hinsichtlich Konzentration und Dauer an den jeweiligen Bedarf angepasst werden.

Wo kommt Sauerstoff vor?

Sauerstoff ist eines der häufigsten Elemente auf der Erde. Er kommt sowohl als freies Gas in der Atmosphäre als auch chemisch gebunden in Wasser, Mineralien, Gesteinen und organischen Stoffen vor. In der trockenen Erdatmosphäre beträgt der Anteil von O₂ etwa 20,95 Volumenprozent. In der Erdkruste ist Sauerstoff nach Masse das häufigste Element. Er bildet dort einen wesentlichen Bestandteil zahlreicher Silikate, Oxide und anderer Minerale. Auch Wasser enthält große Mengen chemisch gebundenen Sauerstoffs. Seine Verteilung zeigt, dass Sauerstoff nicht nur für die Biosphäre, sondern auch für den Aufbau unseres Planeten von grundlegender Bedeutung ist.

Sauerstoff in der Erdatmosphäre

Der heutige Sauerstoffgehalt der Atmosphäre ist das Ergebnis einer langen Entwicklung der Erde. In der frühen Erdgeschichte enthielt die Atmosphäre nur sehr geringe Mengen freien Sauerstoffs. Erst durch die Entstehung und Ausbreitung der oxygenen Photosynthese begann sich Sauerstoff in größerem Umfang anzureichern. Ein entscheidender Abschnitt dieser Entwicklung wird als Großes Oxidationsereignis bezeichnet und liegt ungefähr 2,4 Milliarden Jahre zurück. Die langfristige Anreicherung von Sauerstoff veränderte die Chemie der Ozeane, die Zusammensetzung der Atmosphäre und die Entwicklungsmöglichkeiten des Lebens.

Sauerstoff in Wasser und Gesteinen

Wasser besteht aus Wasserstoff und Sauerstoff und besitzt die Summenformel H₂O. Der Sauerstoffanteil beträgt nach Masse ungefähr 88,8 Prozent. Auch viele wichtige Minerale enthalten Sauerstoff, beispielsweise Quarz (SiO₂), Feldspäte und zahlreiche Metalloxide. Silikate und Oxide gehören zu den wichtigsten Stoffgruppen der Erdkruste. Sauerstoff ist deshalb nicht nur ein Gasbestandteil der Luft, sondern ein wesentliches Bauelement der festen Erde.

Die Entdeckung des Sauerstoffs – Scheele, Priestley und Lavoisier

Die Entdeckung des Sauerstoffs war ein Meilenstein in der Geschichte der Chemie. Sie führte zu einem neuen Verständnis der Verbrennung und trug entscheidend dazu bei, die damals verbreitete Phlogistontheorie zu überwinden. Mehrere Wissenschaftler waren an dieser Entwicklung beteiligt. Besonders wichtig waren Carl Wilhelm Scheele, Joseph Priestley und Antoine-Laurent Lavoisier.

Carl Wilhelm Scheele – Sauerstoff vor Priestley hergestellt

Der schwedisch-deutsche Chemiker Carl Wilhelm Scheele (1742–1786) stellte bereits in den frühen 1770er-Jahren Sauerstoff her, indem er verschiedene sauerstoffhaltige Stoffe erhitzte. Er erkannte, dass das entstehende Gas Verbrennungen besonders gut unterstützte, und bezeichnete es als „Feuerluft“. Seine Untersuchungen wurden jedoch erst später veröffentlicht. Deshalb wird die Entdeckung des Sauerstoffs historisch häufig mit Scheele und Priestley gemeinsam verbunden.

Joseph Priestley – die Entdeckung von 1774

Der englische Naturforscher und Chemiker Joseph Priestley (1733–1804) gewann am 1. August 1774 Sauerstoff, indem er Quecksilber(II)-oxid erhitzte. Er beobachtete, dass eine Kerze in diesem Gas besonders intensiv brannte und dass es die Atmung besser unterstützte als gewöhnliche Luft. Priestley deutete seine Beobachtungen zunächst noch im Rahmen der Phlogistontheorie. Seine Experimente lieferten jedoch wichtige Grundlagen für das spätere Verständnis des Sauerstoffs.

Antoine-Laurent Lavoisier – warum die Verbrennung neu erklärt werden musste

Der französische Chemiker Antoine-Laurent Lavoisier (1743–1794) erkannte die grundlegende Rolle des Sauerstoffs bei Verbrennungs- und Oxidationsprozessen. Er zeigte, dass bei vielen Verbrennungen Sauerstoff aus der Luft aufgenommen wird und dass die beobachtete Massenzunahme bestimmter Stoffe dadurch erklärt werden kann. Damit trug er entscheidend zur Widerlegung der Phlogistontheorie und zur Entwicklung der modernen chemischen Elementlehre bei. Auch die Bezeichnung „Oxygen“ geht auf Lavoisier zurück. Sie beruht auf der damals verbreiteten, später als unzutreffend erkannten Annahme, Sauerstoff sei ein notwendiger Bestandteil aller Säuren.

Warum ist Sauerstoff für das Leben wichtig?

Viele Lebewesen benötigen molekularen Sauerstoff für die aerobe Zellatmung. Dabei werden energiereiche organische Stoffe schrittweise oxidiert. Die frei werdende Energie wird genutzt, um Adenosintriphosphat (ATP) zu bilden, das als wichtiger Energieträger biologischer Zellen dient. Sauerstoff übernimmt in der mitochondrialen Atmungskette die Rolle des terminalen Elektronenakzeptors und wird dabei zu Wasser reduziert. Die vereinfachte Gesamtgleichung der vollständigen Oxidation von Glucose lautet:

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O

Nicht alle Organismen sind auf Sauerstoff angewiesen. Einige Mikroorganismen leben unter anaeroben Bedingungen und nutzen andere Stoffwechselwege. Für Menschen und zahlreiche Tiere ist eine ausreichende Versorgung mit Sauerstoff jedoch lebensnotwendig.

Wie gelangt Sauerstoff im menschlichen Körper zu den Zellen?

Beim Atmen gelangt Sauerstoff in die Lungenbläschen. Dort diffundiert er entlang eines Partialdruckgefälles in das Blut. Ein großer Teil des Sauerstoffs wird an das Protein Hämoglobin in den roten Blutkörperchen gebunden. Über den Blutkreislauf gelangt er zu den Geweben und wird dort für die Zellatmung bereitgestellt. Die Sauerstoffversorgung hängt deshalb nicht nur vom Sauerstoffgehalt der eingeatmeten Luft ab, sondern auch von der Lungenfunktion, dem Blutkreislauf und der Fähigkeit des Blutes, Sauerstoff zu transportieren.

Können Lebewesen ohne Sauerstoff existieren?

Ja. Zahlreiche Mikroorganismen können ohne molekularen Sauerstoff leben. Manche nutzen Gärungsprozesse, andere betreiben anaerobe Atmung mit alternativen Elektronenakzeptoren. Für bestimmte strikt anaerobe Organismen kann Sauerstoff sogar schädlich sein. Die Entwicklung des Sauerstoffgehalts der Erdatmosphäre veränderte deshalb im Verlauf der Erdgeschichte die Lebensbedingungen vieler Organismen grundlegend.

Photosynthese – wie entsteht Sauerstoff in der Natur?

Der größte Teil des biologisch erzeugten molekularen Sauerstoffs entsteht durch die oxygene Photosynthese von Pflanzen, Algen und Cyanobakterien. Dabei wird Lichtenergie genutzt, um aus Kohlenstoffdioxid und Wasser organische Stoffe aufzubauen. Eine vereinfachte Gesamtgleichung lautet:

6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Der bei der Photosynthese freigesetzte Sauerstoff stammt aus der Spaltung von Wassermolekülen. Diese Erkenntnis ist wichtig, weil die vereinfachte Reaktionsgleichung allein den Ursprung der Sauerstoffatome im freigesetzten O₂ nicht erkennen lässt. Photosynthese und Zellatmung sind eng miteinander verknüpfte Prozesse des globalen Sauerstoff- und Kohlenstoffkreislaufs.

Ozon (O₃) – eine besondere Form des Sauerstoffs

Ozon ist eine weitere Erscheinungsform des Elements Sauerstoff. Während gewöhnlicher molekularer Sauerstoff aus zwei Atomen besteht, enthält ein Ozonmolekül drei Sauerstoffatome. Ozon besitzt andere chemische und physikalische Eigenschaften als O₂ und ist ein starkes Oxidationsmittel. Seine Wirkung hängt entscheidend davon ab, wo es sich befindet.

Warum ist die Ozonschicht so wichtig?

In der Stratosphäre befindet sich ein Bereich mit erhöhter Ozonkonzentration, der als Ozonschicht bezeichnet wird. Sie absorbiert einen großen Teil der biologisch besonders schädlichen ultravioletten Sonnenstrahlung, insbesondere UV-B- und nahezu die gesamte UV-C-Strahlung. Dadurch schützt sie Lebewesen an der Erdoberfläche vor übermäßiger UV-Belastung. Bestimmte langlebige halogenhaltige Verbindungen, darunter frühere Fluorchlorkohlenwasserstoffe, können zum Abbau stratosphärischen Ozons beitragen. Internationale Maßnahmen zur Begrenzung solcher Stoffe haben wesentlich zum Schutz der Ozonschicht beigetragen.

Warum ist bodennahes Ozon schädlich?

In Bodennähe ist Ozon dagegen ein gesundheitlich und ökologisch problematischer Luftschadstoff. Es entsteht durch photochemische Reaktionen unter Beteiligung von Stickoxiden, flüchtigen organischen Verbindungen und Sonnenlicht. Erhöhte Ozonkonzentrationen können die Atemwege reizen, die Lungenfunktion beeinträchtigen und Pflanzen schädigen. Ozon ist somit ein anschauliches Beispiel dafür, dass die Wirkung eines Stoffes wesentlich von seiner Konzentration und seinem Vorkommen abhängt.

Welche Isotope besitzt Sauerstoff?

Natürlich vorkommender Sauerstoff besitzt drei stabile Isotope: Sauerstoff-16, Sauerstoff-17 und Sauerstoff-18. Alle Sauerstoffisotope besitzen acht Protonen. Sie unterscheiden sich in der Zahl ihrer Neutronen.

Sauerstoff-16 macht mehr als 99 Prozent des natürlich vorkommenden Sauerstoffs aus. Die selteneren Isotope Sauerstoff-17 und Sauerstoff-18 werden für wissenschaftliche Untersuchungen genutzt. Besonders bedeutsam ist das Verhältnis von Sauerstoff-18 zu Sauerstoff-16 in Wasser, Eis und bestimmten geologischen Materialien. Unterschiede in diesen Isotopenverhältnissen liefern Hinweise auf klimatische Bedingungen und Veränderungen des Wasserkreislaufs.

Wie hilft Sauerstoff bei der Erforschung früherer Klimabedingungen?

Bei Verdunstung und Kondensation werden Wassermoleküle mit unterschiedlichen Sauerstoffisotopen geringfügig verschieden verteilt. Dadurch können sich charakteristische Isotopenverhältnisse bilden, die unter anderem von Temperatur und atmosphärischen Prozessen beeinflusst werden. Wissenschaftler untersuchen solche Verhältnisse beispielsweise in Eisbohrkernen, Meeressedimenten und Kalkschalen fossiler Organismen. Die Interpretation erfordert zusätzliche Informationen und geeignete Kalibrierungen, ermöglicht aber wichtige Einblicke in die Klimageschichte der Erde.

Wofür wird Sauerstoff verwendet?

Sauerstoff wird in vielen Bereichen der Medizin, Industrie und Forschung eingesetzt. Seine hohe Bedeutung ergibt sich vor allem aus seiner Fähigkeit, Oxidationsreaktionen zu ermöglichen und zu beschleunigen. Besonders große Mengen werden in der Stahlindustrie und bei verschiedenen chemischen Produktionsverfahren benötigt.

Sauerstoff in der Medizin

Medizinischer Sauerstoff wird eingesetzt, wenn Patienten eine zusätzliche Sauerstoffversorgung benötigen. Dies kann beispielsweise bei bestimmten Erkrankungen der Lunge, bei akuten Notfällen oder während medizinischer Eingriffe erforderlich sein. Die Sauerstoffgabe erfolgt mit geeigneten Geräten und unter Berücksichtigung der medizinisch notwendigen Konzentration. Sauerstoff ist ein Arzneimittel beziehungsweise medizinisches Gas und sollte nicht ohne geeignete Indikation und Überwachung in beliebiger Menge angewendet werden.

Sauerstoff bei der Stahlherstellung

In der Stahlindustrie wird Sauerstoff eingesetzt, um unerwünschte Begleitelemente in flüssigem Roheisen zu oxidieren. Beim Sauerstoffblasverfahren wird Sauerstoff in die Metallschmelze eingebracht. Dabei reagieren unter anderem Kohlenstoff, Silicium und weitere Elemente zu Oxiden beziehungsweise gasförmigen Produkten. Auf diese Weise lässt sich der Kohlenstoffgehalt gezielt reduzieren und die Zusammensetzung des Stahls einstellen.

Sauerstoff beim Schweißen und Schneiden

Beim autogenen Schweißen und Brennschneiden wird Sauerstoff zusammen mit geeigneten Brenngasen eingesetzt. Eine Sauerstoff-Brenngas-Flamme kann sehr hohe Temperaturen erreichen und ermöglicht die Bearbeitung metallischer Werkstoffe. Beim Brennschneiden wird die Oxidation des erhitzten Metalls gezielt genutzt. Wegen der hohen Temperaturen und der Brandgefahr sind geeignete Sicherheitsmaßnahmen unerlässlich.

Sauerstoff in der Raumfahrt

Flüssiger Sauerstoff wird in zahlreichen Raketentriebwerken als Oxidationsmittel verwendet. Er ermöglicht die Verbrennung eines mitgeführten Treibstoffs auch außerhalb der Erdatmosphäre, wo kein ausreichender atmosphärischer Sauerstoff vorhanden ist. Besonders verbreitet sind Kombinationen aus flüssigem Sauerstoff und flüssigem Wasserstoff oder geeigneten Kohlenwasserstoffen. Die Verwendung von Sauerstoff als Oxidationsmittel zeigt, dass Raketen nicht auf die umgebende Luft angewiesen sind.

Sauerstoff in der chemischen Industrie

Sauerstoff wird für zahlreiche industrielle Oxidationsreaktionen eingesetzt. Dazu gehören bestimmte Verfahren zur Herstellung chemischer Grundstoffe, zur Verarbeitung von Metallen und zur Behandlung von Abwasser. Auch bei der Herstellung von Synthesegas und in ausgewählten Verbrennungsprozessen kann technisch erzeugter Sauerstoff eine wichtige Rolle spielen.

Wie wird Sauerstoff industriell gewonnen?

Die wichtigste technische Quelle für Sauerstoff ist die Erdatmosphäre. Für die Gewinnung großer Mengen wird häufig die kryogene Luftzerlegung eingesetzt. Dabei wird Luft zunächst gereinigt, verdichtet und stark abgekühlt. Anschließend werden ihre Bestandteile durch fraktionierte Destillation getrennt. Sauerstoff besitzt einen höheren Siedepunkt als Stickstoff und lässt sich deshalb von diesem unterscheiden und abtrennen. Für kleinere Anlagen und bestimmte medizinische oder industrielle Anwendungen werden außerdem Verfahren wie die Druckwechseladsorption eingesetzt. Dabei werden Luftbestandteile an geeigneten Materialien unterschiedlich stark gebunden, sodass ein sauerstoffangereichertes Gas gewonnen werden kann.

Sauerstoff, Oxidation und Korrosion

Der Begriff Oxidation wurde historisch eng mit der Reaktion eines Stoffes mit Sauerstoff verbunden. In der modernen Chemie bezeichnet Oxidation jedoch allgemeiner die Abgabe von Elektronen beziehungsweise die Erhöhung der Oxidationszahl. Sauerstoff ist ein häufiges, aber keineswegs das einzige Oxidationsmittel. Ein bekanntes Beispiel für eine sauerstoffabhängige Reaktion ist die Korrosion von Eisen. Unter geeigneten Bedingungen reagieren Eisen, Sauerstoff und Wasser miteinander. Dabei entstehen verschiedene Eisenoxide und Eisenoxidhydroxide, die umgangssprachlich als Rost bezeichnet werden. Korrosion kann die Festigkeit und Lebensdauer technischer Bauteile beeinträchtigen. Deshalb werden Metalle unter anderem durch Beschichtungen, Legierungen oder elektrochemische Verfahren geschützt.

Ist Sauerstoff gefährlich?

Sauerstoff ist für die meisten Tiere und Menschen lebensnotwendig. Dennoch kann ein unsachgemäßer Umgang mit reinem oder stark konzentriertem Sauerstoff gefährlich sein. Besonders wichtig ist seine brandfördernde Wirkung. In sauerstoffangereicherten Atmosphären können sich brennbare Materialien leichter entzünden und wesentlich heftiger reagieren. Flüssiger Sauerstoff verursacht außerdem schwere Kälteverletzungen und kann bei Kontakt mit ungeeigneten organischen Materialien erhebliche Gefahren auslösen. Auch die Einatmung sehr hoher Sauerstoffpartialdrücke über längere Zeit kann gesundheitsschädlich sein. In der Tauchmedizin und bei der hyperbaren Sauerstofftherapie müssen deshalb die jeweiligen Expositionsbedingungen sorgfältig kontrolliert werden.

Fünf faszinierende Fakten über Sauerstoff

1. Sauerstoff macht rund ein Fünftel unserer Atmosphäre aus. Trotzdem ist er nach Masse das häufigste Element der Erdkruste.

2. Flüssiger Sauerstoff ist hellblau. Außerdem ist Sauerstoff aufgrund seiner Elektronenstruktur paramagnetisch.

3. Sauerstoff wurde von mehreren Forschern unabhängig untersucht. Carl Wilhelm Scheele und Joseph Priestley stellten ihn im 18. Jahrhundert her, während Lavoisier seine Bedeutung für die Verbrennung erklärte.

4. Die Ozonschicht schützt das Leben vor UV-Strahlung. Bodennahes Ozon kann dagegen die Gesundheit von Menschen und Pflanzen beeinträchtigen.

5. Sauerstoff ist nicht selbst brennbar. Er fördert jedoch die Verbrennung zahlreicher anderer Stoffe und ist deshalb für viele technische Prozesse unverzichtbar.

Sauerstoff im Online-Periodensystem von blume

Sauerstoff steht mit der Ordnungszahl 8 in der zweiten Periode und in der 16. Gruppe des Periodensystems. Seine sechs Außenelektronen bestimmen die typischen Bindungsmöglichkeiten und die hohe Bedeutung von Sauerstoffverbindungen. Besonders interessant ist der Vergleich mit den benachbarten Elementen Stickstoff und Fluor. Während molekularer Stickstoff durch eine besonders stabile Dreifachbindung gekennzeichnet ist, besitzt Sauerstoff eine andere Elektronenstruktur und zeigt eine ausgeprägte Fähigkeit zur Bildung von Oxiden. Im Online-Periodensystem von blume lassen sich Sauerstoff und die weiteren chemischen Elemente anhand ihrer Stellung, ihres Atomaufbaus und ihrer Eigenschaften vergleichen.

Wissenschaftliche Quellen und Literatur

Buchquellen

• Gray, Theodore (2013): Die Elemente. Bausteine unserer Welt. Köln: Komet Verlag. ISBN 978-3-86941-000-5.

• Quadbeck-Seeger, Hans-Jürgen (2006): Die Welt der Elemente – Die Elemente der Welt. 1. Auflage. Weinheim: Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-31789-9.

Ergänzende wissenschaftliche Referenzquellen

• Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW): Standard Atomic Weights.

• National Institute of Standards and Technology (NIST): Atomic Spectra Database.

• Royal Society of Chemistry: Oxygen – Element information.

• PubChem, National Center for Biotechnology Information: Oxygen – Elementdaten.

• Encyclopaedia Britannica: Oxygen – Chemical element.

• NASA: Earth's Atmosphere.

• United States Environmental Protection Agency (EPA): Ozone Layer Protection.