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:
Für homogene Stoffgemische
Ein Reinstoff ist ein Material, das nur eine Art von Partikeln enthält, z.B. Wasserstoff oder Sauerstoff. Beispiele für Reinstoffe sind Gold und Silber.
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).
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.
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.
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.
Die Hauptmethoden zur Trennung von Gemischen sind Filtration, Destillation, Chromatographie und Zentrifugation.
Ein Gemisch von zwei oder mehr Reinstoffen kann gebildet werden, indem die Reinstoffe miteinander vermischt werden, ohne dass eine chemische Reaktion zwischen ihnen stattfindet.
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.
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.
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.