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Stoffe und Reaktionen
Stoffe und Stoffeigenschaften
Um Stoffe beschreiben zu können, werden verschiedene Möglichkeiten genutzt. So nutzte und nutzt man unter anderem folgende Varianten, wobei der Geschmack nur früher geprüft wurde!
- Aussehen wie Farbe, Oberflächenglanz, Kristallform usw.
- Verformbarkeit (spröde, biegsam, elastisch)
- Geruch (stechend, angenehm)
- Geschmack (süß, sauer, salzig, bitter)
Wichtig dabei ist, dass der Geruch – sofern es erlaubt ist – nur geprüft wird, indem man sich den Geruch leicht „zufächelt“ und nicht direkt an dem zu prüfenden Stoff riecht. Den Geschmack prüft man keinesfalls!
Zustands- und Übergangsformen von Stoffen
Zu den bereits erwähnten Beschreibungsmöglichkeiten tritt die Beschreibung des Stoffzustands. Stoffe können fest, flüssig oder gasförmig vorliegen (weiterhin gibt es den Plasmazustand). Diese Formen nennt man Aggregatszustände.
Den Übergang von fest zu flüssig nennt man dabei Schmelzen, umgekehrt spricht man von Erstarren. Der Wandel zwischen flüssig und gasförmig heißt Verdampfen oder Verdunstung bzw. Kondensation. Wird ein fester Stoff gasförmig, liegt eine Sublimation vor. Der gegengesetzte Vorgang ist die Resublimation.
Stoffgemische und Reinstoffe
| Stoffgemisch | Aggregatzustand der Reinstoffe | Benennung | Trennverfahren |
| Sand, Granit | fest, fest | Feststoffgemisch | Sieben, Auslesen |
| Lehmwasser | fest-flüssig | Suspension | Filtrieren |
| Salzwasser | Lösung | Destillieren | |
| Fetttropfen (in Milch) | flüssig | Emulsion | Abschöpfen, Abscheiden |
| Fetttropfen (in Wein) | Lösung | Destillieren | |
| Mineralwasser | flüssig, fest, gasförmig | Lösung | Destillieren |
| Ruß-, Staubteilchen in der Luft | gasförmig, fest | Rauch | Filtern |
| Flüssigkeitstropfen in der Luft | gasförmig, flüssig | Dampf, Nebel | Kondensieren |
Nicht einheitlich aufgebaute Mischungen werden als heterogen (Suspension, Emulsion, Nebel, Rauch, etc.), einheitlich aufgebaute Mischungen als homogen (Lösung) bezeichnet. Zur Nutzung oder genaueren Erforschung der Stoffe ist deren Entmischung ein erstes Ziel. So kommt man vom Stoffgemisch zum Reinstoff.
Kenneigenschaften von Reinstoffen
Ein Reinstoff besitzt bestimmte Kenneigenschaften. Mit ihnen kann man den Reinstoff genau bestimmen.
Dichte
Die Dichte $ ρ $ (rho) ist der Quotient aus der Masse m und dem Volumen V eines Stoffes. Sie ist abhängig von Druck und Temperatur. Angegeben wird die Dichte in Gramm (g) pro Kubikzentimeter (cm3). Zum Beispiel hat Wasser bei einem Kubikdezimeter eine Masse von einem Kilogramm:
$$ \rho(\text{Wasser}) \:=\: \rho(\text{H_2O}) = \frac{m(\mathrm{H_2O})}{V(\mathrm{H_2O})} \:=\: \mathrm{\frac{1\,kg}{1\,dm^3} \:=\: \frac{1\,g}{1\,cm^3} \:=\: 1\frac{kg}{dm^3}} $$
Siedetemperatur
Die Siedetemperatur eines Stoffes ist abhängig vom Druck. Deshalb beziehen sich die Angaben – soweit nichts anderes angegeben ist – auf den Normaldruck $ p_0 $ (Luft) = 1013 hPa (Hektopascal).
Schmelztemperatur
Die Schmelztemperatur ist ebenso abhängig vom Druck, weshalb auch hier der Normaldruck als Bezugspunkt gilt.
Zu beachten ist, dass nur Reinstoffe Siede- und Schmelzpunkte haben. Gemische haben stattdessen Schmelz- und Siedebereiche.