Sauerstoff ist die häufigste elementare Form des Elements Sauerstoff; seine Molekülformel lautet O₂ und seine relative Molekülmasse beträgt 32. Unter Standardbedingungen verbinden sich zwei Sauerstoffatome zu Sauerstoffgas-einem farb-, geruch- und geschmacklosen zweiatomigen Gas. Sauerstoff ist ein Bestandteil der Luft und macht 20,9 % ihres Volumens aus. Sauerstoff ist dichter als Luft; Unter Standardbedingungen beträgt seine Dichte 1,429 g/L. Es ist in Wasser löslich, obwohl seine Löslichkeit recht gering ist. -Ungefähr 30 ml Sauerstoff lösen sich in 1 Liter Wasser. Bei einem Druck von 101 kPa verwandelt sich Sauerstoff bei etwa -180 Grad in eine blassblaue Flüssigkeit und bei etwa -218 Grad in einen schneeflockenartigen, blassblauen Feststoff.
Sauerstoff fungiert als starkes Oxidationsmittel und ist in der Lage, bei chemischen Reaktionen Elektronen aufzunehmen. Aufgrund dieser Eigenschaft spielt es eine entscheidende Rolle bei zahlreichen chemischen Prozessen, darunter Verbrennungsreaktionen, Korrosionsprozessen und Zellatmung. Bei Reaktionen mit Sauerstoff und anderen Substanzen werden typischerweise erhebliche Energiemengen freigesetzt, die die Grundlage dafür bilden, wie biologische Organismen ATP (die Energiewährung der Zelle) erzeugen. Biologisch gesehen ist Sauerstoff ein kritischer Reaktant, der bei der Zellatmung verbraucht wird; Es wird von Organismen über die Atemwege eingeatmet und zur Oxidation organischer Verbindungen genutzt, wodurch Energie, Kohlendioxid und Wasser freigesetzt werden. Dieser Prozess ist für das Überleben vielzelliger Organismen von grundlegender Bedeutung und ermöglicht ihnen die Aufrechterhaltung komplexer Lebensfunktionen.
Sauerstoff dient nicht nur der Erhaltung menschlichen Lebens, sondern wird auch häufig bei medizinischen Rettungseinsätzen eingesetzt. Darüber hinaus ist Sauerstoff für die Verbrennung von Kraftstoffen unverzichtbar und wird in zahlreichen industriellen Anwendungen wie der Stahlherstellung, dem Gasschweißen, der chemischen Fertigung und der Weltraumforschung umfassend eingesetzt.
