Stoffgemische aus dem Alltag

In der Natur liegen die meisten Stoffe als Stoffgemische vor (z.B. Erdöl oder Luft), die dabei aus zwei oder mehreren Reinstoffen bestehen. In einem vorherigen Kapitel hatten wir uns angesehen, wie man Stoffgemische unterscheiden kann (homogene und heterogene Gemische. Je nach dem Aggregatzustand der einzelnen Komponenten der einzelnen Bestandteile des Stoffgemisches können die homogenen oder heterogenen Stoffgemische weiter unterteilt werden.

Oft kann es im Unterricht sinnvoll sein, dass man zu jedem Stoffgemisch nicht nur die wissenschaftliche Bezeichnung kennt, sondern auch ein alltägliches Beispiel für das Stoffgemisch kennt. Dies erleichtert beispielsweise den Vergleich mit unbekannten Stoffgemischen.

Nachfolgend sind tabellarisch die wichtigsten Stoffgemische aufgeführt, mit ihrer wissenschaftlichen Bezeichnung und einem alltäglichen Beispiel für diese Art von Stoffgemisch:

Beispiel: Salzwasser

Wenn du Kochsalz in Wasser gibst, löst sich der feste Stoff aus und es bleibt eine klare Flüssigkeit übrig. Das diese Flüssigkeit salzig schmeckt, zeigt dir, dass Salzteilchen sich noch in dem Wasser befinden. Wir haben also ein Stoffgemisch vorliegen, bei dem Feststoffteilchen in einer Flüssigkeit (Wasser) gelöst sind. Daher könnte dieses Stoffgemisch eine Suspension oder eine Lösung sein. Da du aber die einzelnen Bestandteile des Salzwassers nicht erkennen kannst, handelt es sich hier um ein homogenes Gemisch, also eine Lösung.

Unterschied Emulsion (z.B. Milch) und Lösung (z.B. Alkohol-Wasser)

Fragen wir uns erst einmal, was beide Stoffgemische gemeinsam haben: Beide Stoffgemische bestehen aus zwei oder mehreren Reinstoffen, die in flüssiger Form vorliegen und ein flüssiges Stoffgemisch bilden.

Während die Lösung zu den homogenen Gemischen gehört, gehört die Emulsion zu den heterogenen Stoffgemischen, das heißt, die einzelnen Bestandteile der Emulsion können mit bloßem Auge bzw. Mikroskop erkannt werden. Eine typische Emulsion ist ein Wasser-Fett bzw. Wasser-Öl-Gemisch. Bei diesem Gemisch kann man die einzelnen Bestandteile deutlich erkennen (Öl bzw. Fett schwimmt auf dem Wasser). Bei der Emulsion “Milch” lassen sich allerdings nicht so einfach die einzelnen Komponenten wie bei dem Wasser-Öl-Gemisch erkennen.

In der Milch liegen fein verteilte Fetttröpfchen in Wasser vor. Obwohl sich Fett und Wasser (in Milch) trennen sollten, bleibt das Fett in der Milch lange Zeit so fein verteilt, dass man mit bloßem Auge keinen klaren Unterschied. Dies wird durch Zugabe sogenannter Emulgatoren verhindert, die das Entmischen lange Zeit verhindern. Hierdurch erscheint Milch als homogenes Stoffgemisch.

Allerdings trennen sich die einzelnen Bestandteile der Milch nach einiger Zeit Stehen auf und man kann an der Oberfläche Fett abschöpfen, da Fette eine geringere Dichte als Wasser haben und so oben “schwimmen”.

Durch einen Emulgator kann uns eine Emulsion also für kurze oder längere Zeit als homogenes Stoffgemisch erscheinen, allerdings findet irgendwann immer eine Entmischung statt bzw. unter dem Mikroskop lassen sich auch bei einer Emulsion einzelne Bestandteile erkennen.

Stoffgemische aus dem Alltag – Testfragen/-aufgaben

1. Was versteht man unter einem Stoffgemisch?

Ein Stoffgemisch ist eine Verbindung von zwei oder mehreren reinen Stoffen, bei denen die einzelnen Bestandteile chemisch verbunden sind.

2. Geben Sie drei Beispiele für Stoffgemische aus dem Alltag.

Beispiele für Stoffgemische im Alltag sind Milch, Atemluft und Benzin.

3. Was ist der Unterschied zwischen einem Homogenen- und einem Heterogenen-Stoffgemisch?

In einem homogenen Stoffgemisch kann man die einzelnen Komponenten nicht unterscheiden, während man in einem heterogenen Stoffgemisch die unterschiedlichen Komponenten sehen kann.

4. Wie kann man Stoffgemische trennen?

Stoffgemische kann man durch verschiedene Verfahren trennen, dazu gehören Destillation, Filtration, Dekantation oder Chromatographie.

5. Was passiert bei einer Destillation?

Bei einer Destillation wird ein Stoffgemisch erhitzt, bis der Stoff mit dem niedrigsten Siedepunkt verdampft. Dieser wird dann separiert und kondensiert.

6. Was ist ein Lösungsmittel und wie wird es verwendet?

Ein Lösungsmittel ist eine Substanz, die verwendet wird, um andere Stoffe zu lösen, ohne sie dabei chemisch zu verändern.

7. Was bedeutet “Suspendieren” in Bezug auf Stoffgemische?

Das Suspendieren bezeichnet die Verteilung von feinen Partikeln in einer Flüssigkeit, wobei die Partikel nicht gelöst sind.

8. Erklären Sie den Begriff “Emulsion” in Bezug auf Stoffgemische.

Eine Emulsion ist ein heterogenes Stoffgemisch aus zwei Flüssigkeiten, die sich normalerweise nicht mischen würden, wie beispielsweise Öl und Wasser.

9. Was passiert bei der Chromatographie?

Bei der Chromatographie wird ein Stoffgemisch in seine Bestandteile zerlegt, indem es durch ein Medium transportiert wird.

10. Geben Sie ein Beispiel für ein homogenes und ein heterogenes Stoffgemisch.

Ein Beispiel für ein homogenes Stoffgemisch ist Luft, ein Beispiel für ein heterogenes Stoffgemisch ist Öl auf Wasser.