Chemie begreifen, Schulbuch

Worum geht es? Was lässt sich beobachten? Überlegungen Hier wird es anschaulicher Lösungen und Reinstoffe A2 Beim Praktikum Nr. 2 wurden aus einem unansehnlichen Pulver schöne Kristalle herge- stellt. Ähnliches geschieht, wenn Wasser gefriert oder sich Bergkristalle in Gesteins- klüften bilden. Durch solche Vorgänge erhält man Reinstoffe. Werden diese vermischt, so können Lösungen entstehen. Reinstoffe verhalten sich ganz anders als Lösungen oder heterogene Stoffe. Das Ziel ist, den Aufbau von heterogenen Stoffen, homogenen Stoffen, Lösungen und Reinstoffen zu verstehen. Das Wachstum von Kristallen lässt sich mit dem Übereinanderstapeln von Bauklötzchen vergleichen. Ist es günstig, dafür verschiedene oder gleichartige Bauklötzchen zu verwenden? Reinstoffe – zB Wasser – können schöne Kristalle bilden und zeigen ein einheitliches Verhalten bei der Destillation und der Chromatographie. Welche Modellvorstellung könnte diese Beobachtungen erklären? Wie könnte eine Lösung aufgebaut sein, die zwar einheitlich aussieht, sich aber uneinheitlich verhält? Auf welche Weise kommt das unein- heitliche Aussehen eines heterogenen Stoffes zu Stande? L ö s u n g , zB Zuckerwasser h e t e r o g e n e r S t o f f , zB Öl auf Wasser Bei der Destillation homogener Flüssigkeiten zeigen sich Unterschiede: Ändert sich der Siede- punkt, so handelt es sich um eine Lösung (a). Reinstoffe hingegen besitzen einen konstanten Siedepunkt (b). Reinstoffe und Lösungen ergeben auch bei der Chromatographie – einer »Wanderung von Stoffen« durch poröse Festkörper oder andere Materialien – ein unterschiedliches Bild: Lösungen spalten sich in mehrere Komponen- ten auf (c) – Reinstoffe tun dies nicht (d). a) Änderung des Siedepunktes bei Lösungen Siedepunkt (˚C) Destillationsdauer (min) b) konstanter Siedepunkt bei Reinstoffen nach einigen Minuten c) Lösung spaltet sich auf. d) Reinstoff spaltet sich nicht auf. c) d) saugfähiges Material Probe Flüssigkeit Kristallisierter R e i n s t o f f (zB Eis) mit modellhaftem Aufbau Chromatographie Thermometer Destillation Beginn Kühler Siedepunkt (˚C) Destillationsdauer (min) 23 Nur zu Prüfzwecken – Eige tum des Verlags öbv