Big Bang HTL 2, Schulbuch

8 Bereich Grundlagen der Chemie (II. Jahrgang, 3. Semester) Feste, flüssige und gasförmige Stoffe kann man sich im Teilchenmodell folgendermaßen vorstellen (siehe Abb. 1.2): Bei Feststoffen haben alle Teilchen ihren „Stammplatz“, alles sitzt, nichts verrutscht. Es herrscht große Ordnung. Die Teilchen schwingen nur durch die Wärmebewegung: je höher die Temperatur, desto größer wird diese Schwingbe- wegung. Feststoffe sind form- und volumenbeständig . Flüssigkeitsteilchen haften nicht mehr so regelmäßig aneinander wie die in Feststoffen, berühren sich aber noch. Sie können aneinander vorbeigleiten und so verschiedene Gefäße ausfüllen. Da die Teilchen sehr nahe zusammen sind, kann man Flüssigkeiten fast nicht komprimieren (zusammendrücken). Flüssigkeiten verteilen sich, wenn sie nicht in einem Gefäß festgehalten werden. Man sagt, sie sind volumenbeständig und formunbeständig. Gasteilchen dagegen bewegen sich frei mit großem Abstand voneinander. Zwischen ihnen ist nichts (Vakuum). Gase füllen so jeden verfügbaren Raum aus. Sie sind form- und volumenunbeständig . Es herrscht allgemeine Unordnung. Durch die großen Abstände der Teilchen lassen sich Gase relativ leicht komprimieren. Die Teilchenabstände werden dabei immer kleiner, bis irgendwann eine Flüssig- keit entsteht. Das geschieht z. B. beim Gaskartuschenbrenner. In der Gaskartusche sind die Gase Propan und Butan so stark komprimiert, dass sie sich verflüssigt haben. Beim Öffnen des Gashah- nes wird mehr Volumen zur Verfügung gestellt und die komprimierte Flüssigkeit tritt wieder als Gas aus ( F5 ). Übergänge von einem Aggregatzustand in den anderen haben bestimmte Namen, die grundsätzlich schon bekannt sein sollten. Abb. 1.4 dient als Wiederholung. Im Alltag sieht man meist Übergänge zwischen festem und flüssigem, oder zwischen flüssigem und gasförmigem Zustand, etwa wenn Eis schmilzt oder Wasser verdampft. Sublimationen und Resublimationen kommen eher selten vor: die Bildung von Raureif oder Eisblumen an Fenster- scheiben ist eine Resublimation von Wasserdampf. ( F8 ) Abb. 1.2: Aggregatzustände im Teilchenmodell Abb. 1.3: Gasbrenner Zustandsdiagramme Einen guten Überblick, bei welcher Temperatur und wel- chem Druck ein bestimmter Stoff in welchem Aggregat­ zustand vorliegt, gibt ein Zustandsdiagramm . Es heißt oft auch pT-Diagramm , weil auf der x-Achse die Temperatur T und auf der y-Achse der Druck p angegeben ist. ( F6 ) In einem Zustandsdiagramm gibt es immer 3 Kurven und 2 wichtige Punkte: Die Sublimationskurve liegt zwischen festem Zustand und gasförmigem Zustand. Die Schmelzkurve liegt zwischen dem festen Zustand und dem flüssigen Zustand. Die Siedekurve liegt zwischen flüssigem und gasförmigem Zustand. Abb. 1.4: Übergänge zwischen den Aggregatzuständen Abb. 1.5: Raureif auf Blättern V 1.1 L Sublimation und Resublimation von Iod Geräte und Chemikalien: Erlenmeyerkolben 250ml, Uhrglas, Gasbrenner, Dreifuß, Drahtnetz, Iod , Eiswürfel Durchführung: Der Erlenmeyerkolben wird auf das Drahtnetz gestellt, einige Iodkristalle hineingeworfen und mit einem Uhrglas bedeckt. Auf dem Uhrglas wird ein Eiswürfel platziert. Nun wird ganz vorsichtig mit dem Brenner erhitzt, bis sich Ioddampf bildet, der an den Wänden und vor allem am Uhrglas wieder resublimiert. (Dauert ein wenig - Geduld haben!) Entsorgung : Rückgabe der Iodkristalle ins Vorratsgefäß. Aufgabe: Skizziere den Versuchsverlauf in Farbe, mit Beschriftung! e Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv