Chemie · Klasse 5–6 · aktualisiert
Reinstoffe erkennen und von Gemischen unterscheiden
Woran du einen Reinstoff erkennst, wie er sich von einem Gemisch unterscheidet und wie du Stoffe Schritt für Schritt begründet einordnest.
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Kurz gesagt
Ein Reinstoff besteht aus nur einer Teilchensorte. Unter gleichen Bedingungen hat er feste, typische Eigenschaften, etwa eine bestimmte Siedetemperatur. Destilliertes Wasser ist ein Reinstoff. Salzwasser ist ein Gemisch aus Wasser und Salz, obwohl beide gleich klar aussehen.
Ein Reinstoff besteht aus nur einer Teilchensorte: Alle seine winzigen Teilchen sind gleich. Unter gleichen Bedingungen hat er charakteristische, also typische Stoffeigenschaften. Ein Gemisch enthält dagegen mindestens zwei Reinstoffe. Am Aussehen allein kannst du den Unterschied nicht immer erkennen.
Deine Lernziele
Hake ab, was du schon kannst. Löst du alle Aufgaben eines Abschnitts, hakt Mela das Ziel für dich ab.
4 Abschnitte
Stell dir destilliertes Wasser und Salzwasser in zwei klaren Gläsern vor. Beide sehen einheitlich aus. Trotzdem ist nur das destillierte Wasser ein Reinstoff: Salzwasser enthält Wasser und gelöstes Salz.
Alle Stoffe bestehen aus winzigen Teilchen, die viel zu klein zum Sehen sind. Im destillierten Wasser sind alle Teilchen gleich: Es gibt nur eine Teilchensorte. Im Salzwasser gibt es dagegen Wasserteilchen und Salzteilchen, also mehr als eine Teilchensorte.
Die Menge ändert die Stoffart nicht. Eine kleine und eine große Portion desselben Reinstoffs haben unter gleichen Bedingungen dieselben charakteristischen Stoffeigenschaften. Bei gleichem Luftdruck siedet ein kleiner Becher destilliertes Wasser also bei derselben Temperatur wie ein großer Topf voll.
In der Praxis enthalten auch sehr reine Stoffe oft winzige Mengen anderer Stoffe. Die Definition beschreibt deshalb den idealen Reinstoff.
Definition
Reinstoff
Ein Reinstoff besteht aus nur einer Teilchensorte: Alle seine winzigen Teilchen sind gleich. Er hat unter gleichen Bedingungen, besonders bei gleicher Temperatur und gleichem Druck, charakteristische, also typische Eigenschaften. Dazu gehören die Schmelztemperatur, die Siedetemperatur und die Dichte: Sie sagt, wie schwer ein gleich großes Stück des Stoffes ist.
Merke: Einheitliches Aussehen ist nur ein Hinweis, kein Beweis. Entscheidend sind Zusammensetzung und Stoffeigenschaften.
Beispiel: Destilliertes Wasser oder Salzwasser?
- 1Destilliertes Wasser wird als Reinstoff eingeordnet, weil es nur aus einer Teilchensorte besteht.
- 2Salzwasser ist ein Gemisch aus Wasser und gelöstem Salz.
- 3Dass beide Proben klar aussehen können, ändert ihre Zusammensetzung nicht.
Teste dich
Reinstoffe werden in Elemente und Verbindungen eingeteilt. Beide bestehen jeweils aus einer einheitlichen Teilchensorte. Sie unterscheiden sich aber im Aufbau.
Die winzigen Teilchen sind aus noch kleineren Bausteinen aufgebaut, den Atomen. Es gibt verschiedene Atomsorten. Ein Element enthält nur eine Atomsorte. In einer Verbindung sind mindestens zwei Atomsorten fest miteinander verbunden. Eine Verbindung lässt sich nur durch eine chemische Reaktion zerlegen. Bei einer chemischen Reaktion entstehen neue Stoffe.
Eine Verbindung ist kein Gemisch. Ihre Atomsorten sind chemisch gebunden und liegen immer im gleichen, festen Verhältnis vor. Ein Gemisch enthält dagegen mehrere Reinstoffe, deren Anteile sich ändern können: Du kannst wenig oder viel Salz in Wasser lösen.
Definition
Element
Ein Element ist ein Reinstoff aus nur einer Atomsorte. Es lässt sich auch durch eine chemische Reaktion nicht in andere Atomsorten zerlegen. Sauerstoff ist ein Beispiel.
Definition
Verbindung
Eine Verbindung ist ein Reinstoff aus mindestens zwei verschiedenen, chemisch gebundenen Atomsorten in einem festen Verhältnis. Destilliertes Wasser ist eine Verbindung aus Wasserstoff und Sauerstoff.
Beispiel: Sauerstoff, destilliertes Wasser, Luft
- 1Sauerstoff ist ein Element und ein Reinstoff.
- 2Destilliertes Wasser ist eine Verbindung und ein Reinstoff.
- 3Luft enthält mehrere Gase. Sie ist deshalb ein Gemisch und kein einzelner Reinstoff.
Teste dich
Ein Stoffgemisch enthält mindestens zwei Reinstoffe. Seine Eigenschaften können sich ändern, wenn sich die Anteile der Bestandteile ändern.
Ein homogenes Gemisch bildet eine einheitliche Phase. Beispiele sind Salzwasser und Luft. Ein heterogenes Gemisch besitzt mehrere Phasen. Ein Beispiel ist Öl auf Wasser: Du siehst zwei Schichten.
Manche Phasen erkennst du erst unter Vergrößerung. Mayonnaise wirkt mit bloßem Auge einheitlich. Unter dem Mikroskop siehst du aber winzige Öltröpfchen. Deshalb ist Mayonnaise ein heterogenes Gemisch.
Definition
Phase
Eine Phase ist ein Bereich einer Probe, der überall gleich aufgebaut ist, zum Beispiel die Ölschicht auf dem Wasser. Eine Probe aus einem oder mehreren Stoffen nennt man auch Stoffsystem. Mehrere Phasen können mit bloßem Auge oder erst unter Vergrößerung erkennbar sein.
Beispiel: Vier Stoffsysteme einordnen
- 1Luft ist ein homogenes Gemisch aus mehreren Gasen.
- 2Salzwasser ist ein homogenes Gemisch: eine einheitliche flüssige Phase.
- 3Öl auf Wasser ist heterogen: Die zwei Schichten sind zwei Phasen.
- 4Mayonnaise ist heterogen: Die Öltröpfchen bilden unter dem Mikroskop eine eigene Phase.
- 5Die Begründung lautet jeweils: eine einheitliche Phase oder mehrere Phasen.
Teste dich
Mit einer festen Reihenfolge vermeidest du die häufigste Fehlvorstellung: Du entscheidest nicht nur nach dem Aussehen. Prüfe zuerst die Zusammensetzung: Liegt eine Teilchensorte vor oder liegen mehrere Reinstoffe vor? Ordne einen Reinstoff danach genauer: Eine Atomsorte bedeutet Element, mehrere chemisch gebundene Atomsorten in festem Verhältnis bedeuten Verbindung. Ordne ein Gemisch nach seinen Phasen: Eine Phase bedeutet homogen, mehrere Phasen bedeuten heterogen. Begründe zum Schluss deine Entscheidung: Nenne das Merkmal, nicht nur den Namen der Stoffgruppe.
Gemische lassen sich durch geeignete physikalische Trennverfahren zerlegen. Dabei nutzt du unterschiedliche Stoffeigenschaften, und es entstehen keine neuen Stoffe. Eine Verbindung lässt sich dagegen nicht durch bloßes Filtern oder Verdampfen in ihre Elemente zerlegen. Dafür ist eine chemische Reaktion nötig.
Gelingt eine physikalische Trennung, zeigt das also: Die Probe war vorher ein Gemisch und kein Reinstoff.
Merke: Erst die Zusammensetzung, dann die Zahl der Phasen: So unterscheidest du Reinstoff, homogenes Gemisch und heterogenes Gemisch zuverlässig.
Beispiel: Unbekannte klare Probe
- 1Die Probe ist klar. Beim Verdampfen bleibt aber Salz zurück.
- 2Damit sind mindestens Wasser und Salz nachgewiesen.
- 3Die Probe ist also kein Reinstoff, sondern ein homogenes Gemisch: eine Salzlösung.
Beispiel: Sand, Salz und Wasser trennen
- 1Zuerst wird das Gemisch filtriert. Der unlösliche Sand bleibt im Filter, die Salzlösung läuft hindurch.
- 2Danach erhitzt die Lehrkraft die Salzlösung vorsichtig. Alle tragen eine Schutzbrille, weil heiße Lösung spritzen kann. Das Wasser geht in den gasförmigen Zustand über, das Salz bleibt als Kristalle zurück.
- 3Soll auch das Wasser aufgefangen werden, wird der Wasserdampf bei einer Destillation abgekühlt und wieder verflüssigt.
- 4Die Reihenfolge ist wichtig: Erst wird der unlösliche Sand abgetrennt, danach werden Salz und Wasser voneinander getrennt.
Teste dich
Alles auf einen Blick
Reinstoff
Reinstoff
eine Teilchensorte mit charakteristischen Stoffeigenschaften
Element und Verbindung
eine Atomsorte oder mehrere fest gebundene Atomsorten
Gemisch
mindestens zwei Reinstoffe, homogen mit einer Phase, heterogen mit mehreren
Aussehen
Einheitlich heißt nicht rein
Trennung
Gemische physikalisch, Verbindungen nur durch eine chemische Reaktion
Musteraufgabe · Schritt für Schritt
Drei Proben Schritt für Schritt einordnen
- 1Aufgabe: Ordne ein Stück reines Kupfer, Studentenfutter aus Nüssen und Rosinen und klares Leitungswasser ein.
- 2Kupfer besteht aus einer Teilchensorte mit nur einer Atomsorte. Es ist ein Reinstoff, genauer ein Element.
- 3Im Studentenfutter erkennst du Nüsse und Rosinen als getrennte Bereiche. Es enthält mehrere Stoffe und mehrere Phasen: ein heterogenes Gemisch.
- 4Leitungswasser sieht klar aus. In vielen Orten bildet sich im Wasserkocher mit der Zeit aber ein weißer Kalkbelag. Das Wasser enthält also gelöste Stoffe.
- 5Leitungswasser hat nur eine Phase, enthält aber mehrere Stoffe: ein homogenes Gemisch.
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Ist Haushaltsessig ein Reinstoff? In einer Zeile steckt ein Fehler. Tippe sie an.
Fehler in Zeile 3Die dritte Zeile schließt von der Phase auf die Zusammensetzung. Eine Phase zeigt nur, dass kein heterogenes Gemisch vorliegt. Richtig: „Eine Phase bedeutet: Essig ist ein Reinstoff oder ein homogenes Gemisch. Das entscheidet die Zusammensetzung.“
Lückentext
Wähl in jeder Lücke das passende Wort und prüf dann deine Antworten.
Ein Reinstoff besteht aus nur einer . Salzwasser sieht einheitlich aus und ist ein Gemisch. Eine Verbindung lässt sich nur durch eine zerlegen.
Karteikasten
Erst selbst überlegen, dann umdrehen.
Übung mit Feedback