Zustandsformen der Materie und Stoffeigenschaften

Aggregatzustände der Materie

Festkörper (Solid)

Besitzen eine feste Form und Masse. Sie sind schwer zu komprimieren, da die Dichte hoch ist. Eigenschaften: Elastizität, Zerbrechlichkeit und Härte.

Flüssigkeiten (Liquids)

Besitzen eine feste Masse, aber keine feste Form. Sie sind schwer zu komprimieren und dehnen sich bei Erwärmung aus. Eigenschaften: Oberflächenspannung, Kapillarität und Viskosität.

Gase

Besitzen eine Masse, nehmen aber den gesamten Behälter ein. Sie lassen sich leicht komprimieren und verbreiten sich schnell (Diffusion). Gase vermischen sich ohne äußere Einwirkung.

Plasma

Der häufigste Zustand im Universum. Plasma verhält sich wie ein Gas, besitzt jedoch eine geringe Viskosität wie eine Flüssigkeit.

Kinetische Molekulartheorie

• Festkörper: Teilchen vibrieren, bewegen sich aber nicht von der Stelle. Daher fließen sie nicht und sind nicht komprimierbar.
• Flüssigkeiten: Teilchen bewegen sich kontinuierlich und gleiten aneinander vorbei, was das Fließen ermöglicht. Die Anziehungskräfte sind schwächer als bei Festkörpern.
• Gase: Teilchen bewegen sich in alle Richtungen und stoßen gegen die Gefäßwände. Anziehungskräfte sind praktisch nicht vorhanden.

Zustandsänderungen

• Flüssig zu Fest: Erstarren (Gegenteil: Schmelzen)
• Gas zu Flüssig: Kondensation (Gegenteil: Verdampfung)
• Gas zu Fest: Resublimation (Sublimation ist der umgekehrte Weg)

Allgemeine Stoffeigenschaften

• Magnetismus: Anziehung durch Magnete.
• Härte: Widerstand gegen das Zerkratzen durch andere Stoffe.
• Zähigkeit: Widerstand gegen Bruch.
• Leitfähigkeit: Transport von Elektrizität und Wärme.
• Löslichkeit: Menge eines Stoffes, die sich in einem Lösungsmittel löst.
• Viskosität: Fließwiderstand.
• Formbarkeit: Fähigkeit, sich ohne Bruch zu verformen.
• Dichte: Verhältnis von Masse zu Volumen.

Reine Stoffe und Gemische

Das Universum besteht meist aus Stoffgemischen. Reine Stoffe lassen sich in Elemente und Verbindungen unterteilen.

Chemische Reaktionen

Eine Verbindung kann durch chemische Prozesse (z. B. Elektrolyse) in einfachere reine Stoffe zerlegt werden. Ein Element hingegen lässt sich nicht weiter in andere Stoffe zerlegen.

Elemente in der Natur

99 % der Masse lebender Organismen bestehen aus sechs Elementen: Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Kalzium, Phosphor und Wasserstoff. Die Materie setzt sich aus kleinsten Einheiten zusammen: Atomen und Molekülen.