Reinstoff und Gemische

Grundsätzlich kannst du alle Materialien, die du kennst, in Reinstoff oder Gemisch (oder Stoffgemisch) einteilen. Gemische kannst du von Reinstoffen (in einem Experiment) voneinander zu unterscheiden, in dem du den Stoff erhitzt und eine Siedediagramm aufnimmst. Im Gegensatz zu einem Reinstoff (der einen festen Siedepunkt hat) kannst du im Siedediagramm eines Stoffgemisches keinen eindeutigen Siedepunkt erkennen, sondern nur einen Siedebereich angeben (siehe hierzu das Kapitel “Siedetemperatur”).

Kannst du den Stoff durch Trennverfahren wie Sieben, Filtrieren, Chromatographie oder Destillieren nicht in weitere Komponenten auftrennen, so liegt ein Reinstoff vor.

Gemische kann man weiter unterteilen, je nachdem, ob du die einzelnen Bestandteile mit dem bloßen Auge erkennen kannst, teilst du die Gemische in homogene oder heterogene Gemische ein. Zusätzlich kannst du die Gemische noch unterscheiden, in welchen Aggregatzuständen (fest, flüssig, gasförmig) die einzelnen Komponenten eines Stoffgemisches vorliegen, die miteinander vermischt sind. Dabei haben Stoffgemische keine konstanten physikalischen Eigenschaften (wie Dichte), diese ändern sich mit der Zusammensetzung der einzelnen Komponenten im Stoffgemisch,

Wie eingangs geschrieben, bestehen Reinstoffe (z.B. Zucker oder Kochsalz) nur aus Teilchen eines einzigen Stoffes und haben deshalb immer gleiche Eigenschaften. Erhitzt du einen solchen Stoff, kannst du eine Siedetemperatur beobachten.

Liegt ein Stoffgemisch vor, so teilst du diese erstmal in heterogene oder homogene Stoffgemische ein, je nachdem du deren unterschiedliche
Bestandteile mit dem bloßen Auge (bzw. unter dem Mikroskop) noch erkennen kannst. Sofern du die einzelnen Bestandteile des Stoffgemisches noch erkennen kannst, bezeichnet man dieses als heterogen Stoffgemisch.

Je nach Aggregatzustand der einzelnen Komponenten gibt es weitere Bezeichnungen:

Für heterogene Stoffgemische:

  • Suspension (flüssig und fest)
  • Rauch (gasförmig – fest)
  • Emulsion (flüssig – flüssig)
  • Schaum (flüssig – gasförmig)
  • Nebel (gasförmig – flüssig)

Für homogene Stoffgemische

  • Legierung bei Metallen (fest – fest)
  • Lösung (fest – flüssig)
  • Lösung (flüssig – flüssig)
  • Gasgemisch (gasförmig – gasförmig)

Reinstoff und Gemische – Testfragen/-aufgaben

1. Was ist ein Reinstoff? Nennen Sie zwei Beispiele dafür.

Ein Reinstoff ist ein Material, das nur eine Art von Partikeln enthält, z.B. Wasserstoff oder Sauerstoff. Beispiele für Reinstoffe sind Gold und Silber.

2. Was ist ein Gemisch? Nennen Sie zwei Beispiele dafür.

Ein Gemisch ist ein Material, das aus zwei oder mehr Arten von Partikeln besteht. Beispiele für Gemische sind Luft (eine Mischung aus verschiedenen Gasen) und Sand (eine Mischung aus verschiedenen Mineralien und organischen Materialien).

3. Kann ein Reinstoff als ein Gemisch betrachtet werden? Begründen Sie Ihre Antwort.

Nein, ein Reinstoff kann nicht als ein Gemisch betrachtet werden, da er nur eine Art von Partikeln enthält, während ein Gemisch aus mehreren Arten von Partikeln besteht.

4. Was ist der Unterschied zwischen homogenen und heterogenen Gemischen?

Bei homogenen Gemischen ist die Zusammensetzung im gesamten Material gleich, während bei heterogenen Gemischen die Zusammensetzung unregelmäßig ist und sichtbare Unterschiede zwischen den verschiedenen Komponenten existieren können.

5. Was sind Lösungen und wo finden diese in Bezug auf Reinstoffe und Gemische Anwendung?

Lösungen sind homogene Gemische eines Feststoffs, einer Flüssigkeit oder eines Gases. Ihre Anwendung in Bezug auf Reinstoffe und Gemische findet in vielen Bereichen statt: in der Chemie zur Herstellung neuer Materialien, in der Medizin zur Herstellung von Arzneimitteln, in der Lebensmittelindustrie zur Herstellung von Getränken und Speisen usw.

6. Was sind die Hauptmethoden zur Trennung von Gemischen?

Die Hauptmethoden zur Trennung von Gemischen sind Filtration, Destillation, Chromatographie und Zentrifugation.

7. Wie kann ein Gemisch von zwei oder mehr Reinstoffen gebildet werden?

Ein Gemisch von zwei oder mehr Reinstoffen kann gebildet werden, indem die Reinstoffe miteinander vermischt werden, ohne dass eine chemische Reaktion zwischen ihnen stattfindet.

8. Können Gemische reversibel sein? Geben Sie ein Beispiel.

Ja, Gemische können reversibel sein. Das bedeutet, dass sie durch physikalische Verfahren, wie z.B. Filtration oder Destillation, in ihre Ausgangsbestandteile zerlegt werden können. Ein Beispiel ist die Mischung von Sand und Wasser, die durch Filtration leicht getrennt werden kann.

9. Was bedeutet es, wenn ein Stoff unrein ist? Begründen Sie Ihre Antwort.

Wenn ein Stoff als unrein bezeichnet wird, bedeutet dies, dass er Verunreinigungen enthält, die nicht zum eigentlichen Reinstoff gehören. Zum Beispiel könnte unreines Gold andere Metalle wie Silber oder Kupfer enthalten.

10. Was ist der Unterschied zwischen einer Verbindung und einer Mischung?

Eine Verbindung besteht aus zwei oder mehr Elementen, die chemisch miteinander verbunden sind, während eine Mischung aus zwei oder mehr Reinstoffen besteht, die physikalisch miteinander kombiniert sind, aber chemisch unverändert bleiben.

Autor: , Letzte Aktualisierung: 27. Juli 2023