Big Bang HTL 2, Schulbuch

10 Bereich Grundlagen der Chemie (II. Jahrgang, 3. Semester) Abb. 1.10: Zustandsdiagramm von Kohlendioxid 1.3 Pures und Mischmasch Reinstoffe und Stoffgemische Die meisten in der Natur vorkommenden Stoffe sind keine Reinstoffe, sondern Stoffgemische. Sämtliche Stoffe in verschiedenen Aggregatzuständen können Gemische bilden. In diesem Kapitel geht es um diese verschiedenen Arten von Gemischen, wie sie sich im makroskopisch sichtbaren und im atomaren Bereich voneinander und von Reinstoffen unterscheiden. Reinstoffe bestehen nur aus 1 Sorte von Teilchen (Atome oder Moleküle) bzw. aus einem regelmäßigen Kristallgitter Schau dir das Zustandsdiagramm von Kohlendioxid (Abb. 1.10) an und beantworte folgende Fragen: a) Auf welche Temperatur muss man gasförmiges CO 2 bei Normaldruck mindestens abkühlen, damit man Trockeneis (festes CO 2 ) erhält? b) Gegeben ist Trockeneis bei 100 bar Druck und –100°C. Gib an, welche Bedingung(en) man ändern muss, um flüssiges CO 2 zu erhalten. c) Kann man bei Normaldruck 1 bar CO 2 zum Schmel- zen bringen? Begründe! d) Kann man festes CO 2 nur durch Druckänderung zum Sublimieren bringen? Begründe! L F12 C2 Was bedeuteten die Begriffe homogen und hetero- gen? Ist Milch ein Reinstoff oder ein Stoffgemisch? Auf Schokoladeverpackungen ist zu lesen: Emulgator Lecithin. Was ist ein Emulgator und was macht er in der Schokolade? Was ist der Unterschied zwischen Rauch und Nebel? F13 F14 F15 F16 wie bei Salzen. Reinstoffe können mit einer einzigen chemischen Formel genau beschrieben werden z. B. Reinstoff Kohlendioxid CO 2 (nur CO 2 -Moleküle) oder Rein- stoff Eisen Fe (nur Fe-Atome) oder Reinstoff NaCl (Salzkris- tall aus Na + und Cl – Ionen). Wenn man sich nicht ganz sicher ist, ob ein Gemisch oder Reinstoff vorliegt, kann man sich fragen, ob die betreffende Substanz eine chemische Formel hat. Wenn nicht, dann handelt es sich in den meisten Fällen um ein Gemisch. Einen Reinstoff kann man mit physikali- schen Trennmethoden, wie sie in Kapitel 1.4 beschrieben werden, nicht weiter zerlegen. Bei Stoffgemischen sind zwei oder mehr dieser Reinstoffe vermischt, behalten dabei aber ihre eigenen, charakteristi- schen Stoffeigenschaften. Daher kann man Stoffgemische auch durch Ausnutzung von Unterschieden in Stoffeigen- schaften trennen (siehe Kap. 1.4). Man unterscheidet homogene und heterogene Gemische. Homogene Gemische sind in ihrem makroskopischen Erscheinungsbild einheitlich , man kann durch bloßes Ansehen nicht auf den ersten Blick erkennen, dass es sich um ein Gemisch handelt. Beispiel: Salzwasser (siehe Abb. 1.11). Bei einem heterogenen Gemisch sind die Bestandteile uneinheitlich verteilt. Man kann auf den ersten Blick (oder zumindest in einem Lichtmikroskop) erkennen, dass es sich um ein Gemisch handelt, zum Beispiel bei Öl in Wasser ( F13 ) oder bei Gesteinen. Siehe Abb. 1.12. Milch scheint auf den ersten Blick einheitlich zu sein. Doch die Flüssigkeit ist nicht klar durchscheinend, sondern trüb – und das ist immer ein entscheidender Hinweis dafür, dass es sich um ein Gemisch handelt. Entweder ist eine Fettphase in Wasser vorhanden (eben bei Milch, sie enthält im Normalfall 3,5% Fett in Form feinst verteilter Tröpfchen) ( F14 ) oder es befindet sich ein fein verteilter Feststoff in einer Flüssigkeit (zB bei Schlamm). Man bezeichnet die verschiedenen Bereiche eines hetero­ genen Gemisches als Phasen, ein heterogenes Gemisch besteht daher aus mindestens 2 Phasen. Info: Phasen in der Chemie Info: Von Emulsionen und Emulgatoren Abb. 1.11: Dem Wasser im Glas ist nicht anzusehen, ob darin auch Salz, Zucker oder Alkohol gelöst ist ( homoge- nes Gemisch ). Abb. 1.12: Im Granit kann man mit freiem Auge die Bestandteile Quarz (schmutzig weiß), Feldspat (rosa) und Glimmer (schwarz) erkennen ( heterogenes Gemisch ). Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv