einwertiger Sauerstoff leichter oder schwerer als Luft?

[Der Martin]

Hallo,

Da nach dem Gesetz von AVOGADRO im gleichen Volumen unter Normbedingungen dieselbe Anzahl von Teilchen - Atome bzw. Moleküle - sich befinden, sollte, da das O-Atom halb so schwer ist wie das O2-Molekül, die Dichte von atomarem Sauerstoff unter Normbedingungen auch etwa halb so groß sein wie der von O2.

theoretisch schon, nur ist atomarer Sauerstoff unter Normalbedingungen nicht stabil, er würde blitzschnell wieder zu O₂ reagieren (genau genommen stellt sich ein Gleichgewicht mit fast 100% O₂ und einem winzigen Rest O ein).

O3 (Ozon): Dichte = 2.14 kg/m^3 (Google)
O2: Dichte = 1,429 kg/m^3 (Wikipedia)
also O vermutlich: Dichte ~ 0,7 - 0,8 kg/m^3

Genau. Theoretisch 0.714g/l, was aber wegen der oben genannten Einschränkung praktisch nicht relevant ist. Und Stickstoff (Molmasse N₂ etwa 28g) ist mit 1.25g/l etwas leichter als Sauerstoff, nicht schwerer, wie gast_42 behauptet.

Zum Vergleich Luft: Dichte = 1,293 kg/m^3 (Kuchling, Taschenbuch der Physik)

Wie man leicht selbst nachrechnen kann: Nehmen wir näherungsweise an, Luft würde aus 80% Stickstoff (N₂) und 20% Sauerstoff (O₂) bestehen, die restlichen Bestandteile wollen wir mal vernachlässigen. Das ergibt eine mittlere molare Masse von 28.8g, über das Gesetz von Avogadro also

28.8 g/mol
 ------------ ≈ 1.286 g/l
  22.4 l/mol

Passt als Abschätzung schon ganz gut, finde ich.

Ciao,
 Martin