Reine Stoffe und Gemische: Eigenschaften und Trennverfahren

Eigenschaften von Stoffen

Es gibt charakteristische Eigenschaften, die uns die Identifizierung von Stoffen ermöglichen (Dichte, Leitfähigkeit, Farbe), sowie allgemeine Eigenschaften für alle Arten von Materie (Masse, Volumen, Temperatur).

Reine Substanz

Eine reine Substanz ist Materie, deren Zusammensetzung sich unabhängig von den physikalischen Bedingungen nicht ändert. Wir können zwei Arten unterscheiden:

• Verbindungen: Reine Stoffe, die in einfachere Stoffe zerlegt werden können, durch einen chemischen Prozess.
• Elemente: Reine Stoffe, die sich nicht durch ein Verfahren in einfachere Stoffe zerlegen lassen.

Beispiele: destilliertes Wasser (Verbindung), Eisen (Element), Sauerstoff (Element), Salz (Verbindung), Gold (Element), Wasser (Verbindung), Schwefel (Element), Kupfer (Element), Blei (Element), Platin (Element), Zinn (Element), Aluminium (Element).

Gemische

Ein Gemisch entsteht aus der Kombination mehrerer reiner Stoffe, die sich durch physikalische Verfahren trennen lassen.

• Heterogene Mischung: Eine Mischung, bei der die Komponenten durch optische Verfahren unterschieden werden können.
• Homogenes Gemisch oder Lösung: Eine Mischung, bei der die Komponenten mit konventionellen optischen Verfahren nicht unterschieden werden können.

Beispiele: Mineralwasser (homogen), Wasser mit Sand (heterogen), Bronze (homogen), Luft (homogen), Zucker in Wasser (homogen), Benzin (homogen), Stahl (homogen), Messing (homogen).

Übersicht: Reine Stoffe und Gemische

• Reine Stoffe: Element (z.B. Gold), Verbindung (z.B. destilliertes Wasser)
• Gemische: Homogen (z.B. Meerwasser), Heterogen (z.B. Sand)

Trennung von Mischungen

Es gibt verschiedene Verfahren zur Trennung von Mischungen:

• Sieben: Trennung von festen Teilchen unterschiedlicher Größe.
• Filtration: Trennung eines Feststoffs von einer Flüssigkeit, wenn der Feststoff unlöslich ist.
• Kristallisation: Trennung eines in einer Flüssigkeit gelösten Feststoffs durch Verdampfen der Flüssigkeit.
• Magnetscheidung: Trennung von Komponenten, wenn eine davon ferromagnetisch ist.
• Dekantieren: Trennung von zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten.
• Destillation: Trennung von zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten (Hinweis: Dies ist oft für mischbare Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Siedepunkten, nicht für nicht mischbare).
• Chromatographie: Trennung von Mischungen, bei denen die Komponenten unterschiedliche Affinitäten zu einem Lösungsmittel haben.

Konzentration von Lösungen

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Konzentration einer Lösung anzugeben:

Massenprozent

Massenprozent = (Masse des gelösten Stoffes / Masse der Lösung) x 100

Volumenprozent

Volumenprozent = (Volumen des gelösten Stoffes / Volumen der Lösung) x 100

Massenkonzentration

Massenkonzentration = Masse des gelösten Stoffes / Volumen der Lösung