Mischungen, Lösungen und Trennverfahren

Mischungen und Reinstoffe

MISCHUNGEN: Gebildet aus mehr als einem Stoff (Komponente).

Homogene Mischung: Eine Mischung, bei der man die einzelnen Komponenten nicht unterscheiden kann (z. B. Salzwasser).

Heterogene Mischung: Eine Mischung, bei der man die verschiedenen Komponenten unterscheiden kann.

Reinstoffe

Reinstoffe bestehen aus nur einer Komponente.

• Verbindung: Gebildet aus mehr als einer Atomart.
• Element: Gebildet aus nur einer Atomart.

Lösungen

Lösungen sind homogene Gemische aus einer Komponente, die im Überschuss vorliegt (Lösungsmittel), und einer Komponente in geringerer Menge (gelöster Stoff).

Konzentration von Lösungen

Berichtet die Menge des gelösten Stoffs in Bezug auf die Lösung.

• Verdünnt: Die Menge des gelösten Stoffs ist im Verhältnis zum Lösungsmittel gering.
• Konzentriert: Die Menge des gelösten Stoffs ist im Verhältnis zum Lösungsmittel groß.
• Gesättigt: Die Menge des gelösten Stoffs ist die maximal mögliche.

Arten von Konzentrationen

• Massenkonzentration (g/L): Gibt an, wie viele Gramm gelösten Stoffs in einem Liter Lösung enthalten sind. C (g/L) = m(gelöster Stoff) (g) / V(Lösung) (L)
• Massenanteil (Massenprozent): Gibt an, wie viele Gramm gelösten Stoffs in 100 Gramm Lösung enthalten sind. C (Massenprozent) = m(gelöster Stoff) / m(Lösung) · 100
• Volumenanteil (Volumenprozent): Gibt an, wie viele Volumeneinheiten gelösten Stoffs in 100 Volumeneinheiten der Lösung enthalten sind. C (Volumenprozent) = V(gelöster Stoff) / V(Lösung) · 100

Löslichkeit

Die Löslichkeit ist die maximale Menge eines Stoffs, die sich bei einer bestimmten Temperatur in einer bestimmten Menge Lösungsmittel lösen lässt.

Löslichkeit = g gelöster Stoff / 100 g Lösungsmittel oder g gelöster Stoff / 100 cm³ Lösungsmittel.

Trennung von Gemischen

Beispiel: Eisenfeilspäne, Zucker und Sand

Zuerst werden die Eisenfeilspäne mit einem Magneten entfernt. Danach wird der Zucker vom Sand getrennt, indem man berücksichtigt, dass Wasser den Zucker löst, nicht aber den Sand.

Feste Stoffe in Flüssigkeiten

• Unlösliche Stoffe: Filtration, Dekantieren, Zentrifugation.
• Lösliche Stoffe: Destillation, Verdampfen, Kristallisation.

Mischbare Flüssigkeiten

Dekantieren (Scheidetrichter) bei nicht mischbaren Flüssigkeiten. Destillation und fraktionierte Destillation bei mischbaren Flüssigkeiten.

Chromatographie (Trennung von Tinten).

Festkörper

Man unterscheidet Festkörper anhand ihrer Eigenschaften: Löslichkeit in einem bestimmten Lösungsmittel, Magnetisierbarkeit, Dichte (Schwimmen oder Sinken in Wasser).

Filtration

Trennung eines festen Stoffs von einer Flüssigkeit mithilfe eines Siebs.

Sedimentation

Trennung der Komponenten nach Schwerkraft und Dichte.

Zentrifugation

Durch Erhöhung der Drehzahl wird die Trennung der verschiedenen Teile nach Dichte beschleunigt.

Verdampfen

Ermöglicht die Abtrennung gelöster Feststoffe aus Flüssigkeiten.

Destillation

Trennt Flüssigkeiten aufgrund ihrer unterschiedlichen Siedetemperaturen.