Natürliches Vorkommen und Verwendung

Schätzungen der Anteile der verschiedenen Arten von Atomen im Universum stellen Sauerstoff nach Wasserstoff, Helium und Neon an vierter Stelle, aber die Bedeutung einer solchen Rangfolge ist gering, da Wasserstoffatome fast 94 Prozent der Gesamtmenge und Helium für den größten Teil des Restes ausmachen. Etwa drei von 10.000 Atomen sind Sauerstoff, aber da die Masse eines Sauerstoffatoms ungefähr das 16-fache eines Wasserstoffatoms beträgt, macht Sauerstoff einen größeren Anteil der Masse des Universums aus, wenn auch nur etwa 0,5 Prozent. In den für den Menschen normalerweise zugänglichen Regionen, also im Umkreis von wenigen Kilometern um die Erdoberfläche, ist Sauerstoff das am häufigsten vorkommende Element: In der Masse macht er etwa 20 Prozent der Luft, etwa 46 Prozent der festen Erdkruste und etwa 89 Prozent des Wassers aus.

Sauerstoff wird durch das chemische Symbol O dargestellt. In der Luft existiert Sauerstoff hauptsächlich als Moleküle, die jeweils aus zwei Atomen (O2) bestehen, obwohl kleine Mengen Ozon (O3), in denen drei Sauerstoffatome jedes Molekül bilden, in der Atmosphäre vorhanden sind. Sauerstoff ist ein farbloses, geruchloses, geschmackloses Gas, das für lebende Organismen essentiell ist und von Tieren aufgenommen wird, die es in Kohlendioxid umwandeln; Pflanzen wiederum nutzen Kohlendioxid als Kohlenstoffquelle und geben den Sauerstoff an die Atmosphäre zurück. Sauerstoff bildet Verbindungen durch Reaktion mit praktisch jedem anderen Element sowie durch Reaktionen, die Elemente aus ihren Kombinationen miteinander verdrängen; In vielen Fällen gehen diese Prozesse mit der Entwicklung von Wärme und Licht einher und werden in solchen Fällen als Verbrennungen bezeichnet.

Im kosmischen Überfluss steht Schwefel an neunter Stelle der Elemente und macht nur ein Atom von 20.000 bis 30.000 aus. Schwefel kommt im ungebundenen Zustand sowie in Kombination mit anderen Elementen in Gesteinen und Mineralien vor, die weit verbreitet sind, obwohl er zu den Nebenbestandteilen der Erdkruste gehört, in der sein Anteil auf zwischen 0,03 und 0,06 Prozent geschätzt wird. Auf der Grundlage der Feststellung, dass bestimmte Meteoriten etwa 12 Prozent Schwefel enthalten, wurde vorgeschlagen, dass tiefere Schichten der Erde einen viel größeren Anteil enthalten. Meerwasser enthält etwa 0,09 Prozent Schwefel in Form von Sulfat. Die wichtigste Quelle sind unterirdische Ablagerungen von sehr reinem Schwefel in domartigen geologischen Strukturen, von denen angenommen wird, dass der Schwefel durch die Einwirkung von Bakterien auf das Mineral Anhydrit gebildet wurde, in dem Schwefel mit Sauerstoff und Kalzium kombiniert wird. Schwefelablagerungen in vulkanischen Regionen stammten wahrscheinlich von gasförmigem Schwefelwasserstoff, der unter der Erdoberfläche erzeugt und durch Reaktion mit dem Sauerstoff in der Luft in Schwefel umgewandelt wurde.

Schwefel existiert unter normalen Bedingungen als hellgelber, kristalliner, nichtmetallischer Feststoff; er ist geruchs- und geschmacksneutral, brennbar und in Wasser unlöslich. Sein chemisches Symbol ist S.. Es reagiert mit allen Metallen außer Gold und Platin, Bildung von Sulfiden; Es bildet auch Verbindungen mit mehreren nichtmetallischen Elementen. Jedes Jahr werden mehrere Millionen Tonnen Schwefel produziert, hauptsächlich für die Herstellung von Schwefelsäure, die in der Industrie weit verbreitet ist.Das Element Selen (Symbol Se) ist viel seltener als Sauerstoff oder Schwefel und umfasst etwa 90 Teile pro Milliarde der Erdkruste. Es wird gelegentlich ungebunden gefunden, begleitet von nativem Schwefel, wird aber häufiger in Kombination mit Schwermetallen (wie Kupfer, Quecksilber, Blei oder Silber) in einigen Mineralien gefunden. Die wichtigste kommerzielle Quelle von Selen ist als Nebenprodukt der Kupferraffination; Seine Hauptverwendungen sind bei der Herstellung von elektronischen Geräten, in Pigmenten und bei der Herstellung von Glas. Die graue, metallische Form des Elements ist unter normalen Bedingungen am stabilsten; diese Form hat die ungewöhnliche Eigenschaft, die elektrische Leitfähigkeit bei Lichteinwirkung stark zu erhöhen. Selenverbindungen sind giftig für Tiere; Pflanzen, die in selenhaltigen Böden angebaut werden, können das Element konzentrieren und giftig werden.

Tellur ist ein silbrig-weißes Element (Symbol Te) mit Eigenschaften zwischen denen von Metallen und Nichtmetallen; Es macht ungefähr einen Teil pro Milliarde der Erdkruste aus. Wie Selen wird es seltener ungebunden als als Verbindungen von Metallen wie Kupfer, Blei, Silber oder Gold gefunden und wird hauptsächlich als Nebenprodukt der Raffination von Kupfer oder Blei erhalten. Es wurde keine große Verwendung für Tellur gefunden.