Big Bang HTL 2, Schulbuch

m5324t Bereich Grundlagen der Chemie (II. Jahrgang, 3. Semester) 7 Die Stoffe 1 Woraus besteht die Welt? Was umgibt uns täglich, was verwenden wir? Was machen Chemiker den lieben langen Tag? Was sind Stoffe und Stoffgemische und wie kann man den Mischmasch wieder trennen? All das und noch mehr im 1. Kapitel – lass uns losstarten! 1.2 Fest, flüssig, gasförmig Aggregatzustände Wir haben nun eine allgemeine Vorstellung von Stoffen bekommen. In diesem Kapitel beschäftigen wir uns damit, in welchen Aggregatzuständen die Stoffe vorkommen können und wie man (Aggregats-) Zustandsdiagramme richtig liest. Grundsätzlich kann jeder Stoff in den Aggregatzuständen fest, flüssig und gasförmig auftreten. Eis, Wasser und Wasserdampf sind chemisch gesehen der gleiche Stoff. Daher ist der Aggregatzustand nur bei bestimmter Tempera- tur und bestimmtem Druck ein aussagekräftiges Mittel, um einen Stoff zu beschreiben. Wenn nichts anderes angegeben ist, beziehen sich die Angaben in diesem Buch immer auf die sogenannten Normalbedingungen zur Messung physikalischer Größen. Das sind 293,15 K (Kelvin), = 20 °C und 101 325Pa (Pascal), = 1,013 bar, entsprechend dem mittleren Luftdruck auf Meereshöhe. Stoffe und Gegenstände Beschreibe eine Schraube aus der Werkstätte a) 1x nur mit Stoffeigenschaften (vereinfachte Annahme: Die Schraube besteht aus reinem Eisen) b) 1x nur mit Gegenstandseigenschaften 1.1 F3 B1 Wie heißen die Übergänge von einem Aggregatzu- stand in den anderen? (fest–flüssig und umgekehrt, flüssig–gasförmig und umgekehrt, fest–gasförmig und umgekehrt) Wenn man einen Gaskartuschenbrenner schüttelt, kann man eindeutig eine Flüssigkeit plätschern hören. Warum heißt es Gasbrenner, wenn doch in der Kartusche eine Flüssigkeit ist? Wofür stehen in der Naturwissenschaft die Formelzei- chen p und T ? Die Früchte im Müsli, das lösliche Kaffeepulver und viele Gewürzkräuter im Packerl sind „gefriergetrock- net“. Wie funktioniert Gefriertrocknen? Wie entsteht Raureif? F4 F5 F6 F7 F8 1.1 Alles ist aus irgendwas! Stoffe und Gegenstände Chemie ist die Lehre von den Stoffen, aber was genau ist ein Stoff? Baustoff, Treibstoff, Impfstoff, Schularbeitsstoff, oder doch etwas ganz Anderes? Fallen dir noch mehr solche „Stoffe“ ein? Um Stoffe und Gegenstände geht es in diesem ersten Kapitel. Die Naturwissenschaft Chemie ist die Lehre von den Stoffen, den Stoffeigenschaften und den Stoffumwandlungen. Ein Stoff , man könnte auch „Material“ oder „Substanz“ dazu sagen, kann an seinen für ihn typischen Eigenschaften erkannt werden. So kann man ihn von anderen Stoffen unterscheiden. ( F1 ) Zu diesen charakteristischen Stoffeigenschaften eines chemisch reinen Stoffes (= Reinstoff) gehören zum Beispiel Dichte, Schmelzpunkt, Siedepunkt, Löslichkeit und elektri- sche Leitfähigkeit. Form, Länge, Volumen, Masse u. a. sind dagegen Gegen- standseigenschaften . Sie verändern sich mit wechselnder Form und Größe eines Gegenstandes, während die Stoff­ eigenschaften gleich bleiben. Man kann aus einem Stoff verschiedene Gegenstände herstellen, und genauso kann man gleiche Gegenstände aus verschiedenen Stoffen herstellen. So kann man aus dem Stoff Kupfer die Gegenstände Rohre, Dachrinnen, Münzen oder Drähte herstellen. ( F2 ). Man kann aber einen Draht genauso aus dem Stoff Eisen oder Silber herstellen. Als Vergleich: Nicht stofflich wären zum Beispiel Energie, Arbeit, Leistung usw. Was ist chemisch gesehen ein Stoff? Wie unter- scheidet sich ein Stoff von einem Gegenstand? Welche verschiedenen Gegenstände kennst du, die aus dem Stoff Kupfer gemacht werden? Welchen Gegenstand kennst du, der aus verschiedenen Stoffen gemacht sein kann? F1 F2 Abb. 1.1: Stoff- und Gegenstandseigenschaften inklusive Einheiten Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv