Arbeitsblatt: Der Sauerstoff

Sauerstoff Farbe farblos Geruch geruchlos Geschmack geschmacklos – 219 C – 183 C 1,43 g/cm3 Schmelzpunkt Siedepunkt Dichte Der in Industrie und Technik benötigte Sauerstoff wird aus der Luft durch Verflüssigung und anschliessende Destillation der flüssigen Luft gewonnen (Sdp N2 –196 C). In kleineren Mengen lässt er sich auch aus sauerstoffhaltigen Verbindungen herstellen: 1. Versuch In einem RG erhitzen wir gemäss nebenstehender Anordnung ein wenig Kaliumpermanganat, fangen das entweichende Gas auf und identifizieren es. Feststellung Das Kaliumpermanganat zersetzt sich, das entweichende Gas ist Sauerstoff (Glimmspanprobe) Erklärung Die Kaliumpermanganat-Teilchen geraten in so heftige Schwingungen, dass ihre Bindungen reissen und sich die Bestandteile zu neuen Verbindungen verknüpfen: im Teilchenmodell chem. Gleichung in Worten 2. Versuch 4 KMnO4 Kaliumpermanganat 2 K2O reagiert zu 4 MnO2 Kalium- oxid 3 O2 Braun- Sauerstein stoff In einen mit Sauerstoff gefüllten Kolben halten wir a) brennenden Schwefel b) glühende Stahlwolle Feststellung In reinem Sauerstoff verbrennt a) Schwefel mit leuchtend blauer Flamme Eisen unter orangem Funkensprühen Erklärung In reinem Sauerstoff verlaufen Verbrennungsvorgänge viel heftiger als an Luft, weil keine anderen Luftbestandteile (z.B. Stickstoff) den Verbrennungsvorgang behindern. a) im Teilchenmodell chem. Gleichung S O2 SO2 man sagt Schwefel Sauerstoff reagieren zu Schwefeldioxid b) im Teilchenmodell chem. Gleichung man sagt Fe Eisen Schwefel FeS Eisensulfid reagieren zu Verbindungen von Elementen mit Sauerstoff heissen Beispiele chem. Formel Eisenoxid FeO Kupferoxid CuO Zinkoxid Bleioxid Wasser ZnO Teilchenmodell Merkmale regelmässiger Gitterbau (Ionen) fester Stoff PbO H2O Schwefeldioxid SO2 Kohlendioxid CO2 Moleküle flüssiger Stoff Moleküle gasförmiger Stoff Verwendungzwecke des Sauerstoffs • • • • zum Schweissen Acetylen reiner Sauerstoff 3000 C zusammen mit Wasserstoff als Treibstoff für Weltraumraketen in Atmungsgeräten im „Sauerstoffzelt dem Patienten wird das Atmen erleichtert Der hierzu verwendete reine Sauerstoff kommt in Stahlflaschen in den Handel. In ihnen ist viel Sauerstoff unter hohem Druck ( 180 bar) in flüssiger Form eingefüllt. Mit einem Druckminderungsventil kann man den Sauerstoff bei kleinem Druck (1 – 2 bar) in gasförmigem Zustand entnehmen.