Materie: Eigenschaften, Zustände und Mischungen

Eigenschaften der Materie und Aggregatzustände

Thema: Die Materie hat Masse und Volumen. Sie zeichnet sich durch zwei Arten von Eigenschaften aus:

• Allgemeine Eigenschaften: Dies sind genau die Masse und das Volumen.
• Spezielle Eigenschaften: Sie sind von Material zu Material anders, dienen zur Unterscheidung voneinander und weisen unterschiedliche Nutzungen auf.

Die drei Aggregatzustände

Materie kann in drei Zuständen vorkommen:

• Gasförmig: Ein Gas hat keine feste Form, breitet sich aus, kann komprimiert werden und expandiert stark mit der Temperatur.
• Flüssig: Eine Flüssigkeit behält ihre eigene Form nicht bei, ist nicht komprimierbar und expandiert bei leicht steigender Temperatur, jedoch viel weniger als Gas.
• Fest: Ein Festkörper hat seine eigene Form, ist nicht komprimierbar und expandiert nur wenig mit der Temperatur.

Temperatur und Zustandsänderungen

Temperatur: Sie misst, wie heiß oder kalt ein Körper ist. Dasselbe Material hat im festen Zustand eine niedrigere Temperatur, im flüssigen Zustand eine höhere und im gasförmigen Zustand eine noch höhere Temperatur.

Veränderungen des Zustandes: Dies ist der Übergang der Materie von einem Zustand in den anderen. Bei Steigerung der Temperatur kann ein Übergang von Festkörpern zu Flüssigkeiten oder Gasen erfolgen. Bei abnehmender Temperatur treten die umgekehrten Änderungen ein.

• Schmelzpunkt: Die Temperatur, bei der ein Festkörper in den flüssigen Zustand übergeht oder eine Flüssigkeit zu einem Festkörper abkühlt.
• Siedepunkt: Die Temperatur, bei der eine Flüssigkeit durch Erhitzen in einen gasförmigen Zustand übergeht. Die Verdampfungstemperatur ist dieselbe wie die Kondensationstemperatur, wenn das Gas zur Flüssigkeit abkühlt.

Dichte und Mischungen

Dichte: Sie ist eine besondere Eigenschaft und beschreibt die Masse pro Volumeneinheit jeder Materie. Sie wird mit der Formel D = M / V berechnet.

Mischungen: Diese werden aus mehreren variablen Komponenten gebildet. Der Anteil der Komponenten ändert nichts an deren Eigenschaften durch das Mischen. Mischungen können wie folgt unterteilt werden:

Heterogene Mischungen

Dies sind Mischungen, in denen man die verschiedenen Komponenten sehen kann. Zwei Methoden zur Trennung der Komponenten einer heterogenen Mischung sind:

• Filtration: Trennt nicht gelöste Feststoffe von Flüssigkeiten.
• Dekantieren: Trennt ungelöste Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Dichten.

Homogene Mischungen

Dies sind Mischungen, in denen wir die Komponenten nicht unterscheiden können. Sie erhalten den Namen Lösungen. Zwei Methoden zur Trennung der Komponenten einer Lösung sind:

• Kristallisation: Die Gewinnung des gelösten Feststoffs nach dem Verdunsten des Lösungsmittels.
• Destillation: Trennt flüssige Lösungen unter Ausnutzung unterschiedlicher Siedetemperaturen der Komponenten.

Konzentration von Lösungen

Die Konzentration einer Lösung ist das Verhältnis zwischen der Menge des gelösten Stoffes und der Menge der Lösung.

• Eine Lösung ist gesättigt, wenn sie keinen weiteren gelösten Stoff mehr aufnehmen kann.
• Eine Lösung ist konzentriert, wenn sie viel gelösten Stoff enthält.
• Eine Lösung ist verdünnt, wenn die Menge des gelösten Stoffes gering ist.