Trennverfahren von Stoffgemischen - Aufgaben und Übungen

Welche der folgenden Aussagen sind richtig?

1) Stoffgemische bestehen aus zwei oder mehreren Reinstoffen, bilden dabei keine neue Verbindung, sondern Gemische/Gemenge.

a) Aufgrund unterschiedlicher Stoffeigenschaften (Löslichkeit, Siedetemperatur) können die einzelnen Komponenten aus einem Stoffgemisch abgetrennt werden.

b) Haben sich erstmal einzelne Stoffe miteinander vermischt, so lässt sich dieses Gemisch nicht mehr trennen.

2) Hast du Stoffteilchen in einer Lösung (als Suspension) vorliegen, so können die Stoffteilchen aufgrund unterschiedlicher Dichte abgetrennt werden (Beispiel: Sand in Wasser)

a) Sandteilchen sind schwerer als Wasser, sinken damit in der Flüssigkeit zu Boden und setzen sich am Boden (eines Glases) ab. Dieses Verfahren nennt man Sedimentieren. Anschließend kannst du die (über dem Feststoff) überstehende Lösung abgießen. Dieses Verfahren nennt man Dekantieren.

b) Ein Wasser-Sand-Gemisch lässt sich nicht aufgrund der unterschiedlichen Dichte der unterschiedlichen Stoffteilchen (Wasser, Sand) in einzelne Komponenten auftrennen.

3) Hast du ein Wasser-Sand-Gemisch vorliegen, kannst du die einzelnen Stoffkomponenten auch aufgrund der unterschiedlichen Löslichkeit abtrennen.

a) Nein, ein Sand-Wasser-Gemisch kann nicht aufgrund der unterschiedlichen Löslichkeit aufgetrennt werden.

b) Sand löst sich nicht in Wasser, daher kannst du das Wasser-Sand-Gemisch (=Suspension) durch einen Filter gießen, das Wasser fließt durch den Filter, der Sand bleibt als Filterrückstand im Filter zurück (dieses Verfahren heißt Filtration).

4) Nehmen wir nun ein Alkohol-Wasser-Gemisch. Wir geben Alkohol in Wasser und mischen es, wobei eine Lösung entsteht. Alkohol hat einen Siedepunkt von 80°C, Wasser 100°C. Können wir das Stoffgemisch trennen?

a) Aufgrund der unterschiedlichen Siedepunkte können die einzelnen Stoffe aus dem Stoffgemisch mit Hilfe der Destillation (als Trennverfahren) abgetrennt werden. Dabei wird die Lösung erhitzt und der Stoff mit der niedrigeren Siedetemperatur verdampft zuerst. So kann in diesem Fall der Alkohol abgetrennt werden.

b) Alkohol-Teilchen sind größer als Wasserteilchen, daher kann die Lösung durch einen normalen Papierfilter getrennt werden. Der Alkohol bleibt dabei im Filter zurück, während das Wasser durch den Filter fließt.

5) Betrachten wir nun eine andere Lösung, gelöstes Kochsalz in Wasser. Dieses Mal möchten wir (nur) das Kochsalz aus dem Stoffgemisch abtrennen bzw. als "Produkt" erhalten.

a) Das Kochsalz lässt sich durch Verdampfen des Lösungsmittels Wasser erhalten. Nachdem das Wasser verdampft ist, bleibt festes Kochsalz zurück. In südlichen, warmen Ländern wird so Meersalz gewonnen, durch Verdunsten von Meerwasser.

b) Wie beim Alkohol-Wasser-Gemisch kann man das Kochsalz mit Hilfe eines Papierfilters Filtrieren. Das gelöste Kochsalz bleibt dabei im Filter zurück, während das Wasser durch den Filter fließt.

6) Wir haben versehentlich Eisenspäne und Aluminiumspäne miteinander vermischt. Wir können wir das Gemisch wieder trennen?

a) Wir lösen die Späne in Wasser. Das Eisen löst sich, während das Aluminium wasserunlöslich ist. Anschließend kannst du die Suspension filtrieren, wobei die Aluminiumspäne im Filter zurückbleibt.

b) Eisenspäne sind magnetisch, Aluminiumspäne hingegen nicht. Daher kannst du mit einem (starken) Magneten die Eisenspäne aus dem Stoffgemisch abtrennen, die Eisenspäne werden vom Magneten angezogen. Dieses Verfahren nennt man Magnetscheidung.

7) Ist es möglich, ein Gemisch aus Öl und Wasser zu trennen, wenn beide Flüssigkeiten die gleiche Siedetemperatur haben?

a) Wenn die Stoffe unterschiedliche Dichte aufweisen (was in der Regel der Fall ist), können die Stoffe getrennt werden. Das Öl mit der kleineren Dichte "schwimmt" auf dem Wasser (es bilden sich zwei Phasen) und kann daher abgeschöpft bzw. abgegossen werden. Dieses Verfahren nennt man Dekantieren.

b) Nein, es ist auf keinen Fall möglich. Aufgrund der gleichen Siedetemperatur ist eine Destillation nicht möglich.

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