Chemie Grundlagen: Stoffe, Gesetze und Gasgleichungen
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Reine Stoffe
Ein reiner Stoff ist jeder Stoff, der eine feste Zusammensetzung und feste Eigenschaften in jedem seiner Teile aufweist, unabhängig von seiner Herkunft.
Elemente
Ein Element ist ein Stoff, der auch mit den üblichen chemischen Methoden nicht in einfachere Substanzen zerlegt werden kann.
Verbindungen
Eine Verbindung ist eine reine Substanz, die aus zwei oder mehr verschiedenen Elementen besteht, die stets in einem konstanten Verhältnis miteinander kombiniert sind. Verbindungen können nur durch chemische Reaktionen getrennt werden.
Mischungen
Homogene Mischungen (Lösungen)
Eine homogene Mischung weist in allen ihren Teilen eine einheitliche Zusammensetzung und gleiche Eigenschaften auf. Beispiele hierfür sind Lösungen.
Heterogene Mischungen
Eine heterogene Mischung liegt vor, wenn die enthaltenen Komponenten physikalisch voneinander getrennt sind und oft mit bloßem Auge oder unter dem Mikroskop unterschieden werden können.
Grundlegende Chemische Gesetze
Gesetz der Massenerhaltung (Lavoisier)
Bei einer chemischen Reaktion in einem geschlossenen System bleibt die Gesamtmasse der Edukte und Produkte erhalten.
Gesetz der konstanten Proportionen (Proust)
Wenn sich zwei oder mehr Elemente zu einer Verbindung verbinden, geschieht dies immer in einem festen Massenverhältnis.
Gesetz der multiplen Proportionen (Dalton)
Wenn zwei Elemente mehrere verschiedene Verbindungen bilden können, stehen die Massen des einen Elements, die sich mit einer konstanten Masse des anderen Elements verbinden, zueinander im Verhältnis kleiner ganzer Zahlen.
Gesetz der Kombination von Volumina (Gay-Lussac)
Wenn Gase miteinander reagieren, um gasförmige Verbindungen zu bilden, stehen die Volumina der reagierenden Gase und die Volumina der gebildeten Gase (beide unter den gleichen Bedingungen von Druck und Temperatur gemessen) zueinander im Verhältnis einfacher ganzer Zahlen.
Chemische Formeln und Hypothesen
Avogadro-Hypothese
Gleiche Volumina verschiedener Gase enthalten unter den gleichen Bedingungen von Druck und Temperatur die gleiche Anzahl von Teilchen.
Empirische Formel
Die empirische Formel gibt das einfachste ganzzahlige Verhältnis der Atome der einzelnen Elemente in einer Verbindung an.
Summenformel
Die Summenformel gibt die tatsächliche Anzahl der Atome jedes Elements an, die ein Molekül bilden.
Gasgesetze
Kombiniertes Gasgesetz
Das kombinierte Gasgesetz fasst die Beziehungen zwischen Druck, Volumen und Temperatur eines Gases zusammen.
Boyle-Mariotte-Gesetz
Bei konstanter Temperatur (T = konstant) ist das Volumen eines Gases umgekehrt proportional zum Druck.
Charles-Gay-Lussac-Gesetz
Bei konstantem Druck (P = konstant) ist das Volumen eines Gases direkt proportional zur absoluten Temperatur.
Allgemeine Gasgleichung
Die allgemeine Gasgleichung beschreibt das Verhalten idealer Gase: p × V = n × R × T
Weitere Konzepte
Dichte von Wasser
Hinweis: 1 g = 1 cm³ (Dies ist die Dichte von Wasser bei 4°C und wird oft als Referenz verwendet).