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Aggregatzustände und Teilchenmodell

In dieser Lektion lernst du, warum ein Stoff fest, flüssig oder gasförmig ist. Mit dem Teilchenmodell erklärst du Schmelzen, Sieden und Kondensieren – und verstehst, was beim Übergang mit den Teilchen wirklich passiert.

  • Fach: Chemie
  • Klasse 7
  • Thema: Stoffe und Eigenschaften
  • Dauer: 14 Min
  • Niveau: Einfach
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Drei Zustände, ein Stoff

Eis, Wasser und Wasserdampf bestehen aus genau denselben Teilchen. Was sich ändert, ist nur, wie eng die Teilchen beieinander liegen und wie stark sie sich bewegen. Im festen Zustand sitzen sie an festen Plätzen und zittern nur noch. Im flüssigen Zustand berühren sie sich weiterhin, können aber aneinander vorbeigleiten – deshalb passt sich eine Flüssigkeit der Gefäßform an. Im gasförmigen Zustand fliegen sie mit großem Abstand frei umher.

Wärme bedeutet im Teilchenmodell Bewegung. Je höher die Temperatur, desto schneller bewegen sich die Teilchen. Wird die Bewegung stark genug, reißen sich die Teilchen aus ihren festen Plätzen los: Der Stoff schmilzt. Wird sie noch stärker, verlassen sie den Verbund ganz: Der Stoff siedet. Kühlt man ab, läuft alles rückwärts – aus Sieden wird Kondensieren, aus Schmelzen wird Erstarren.

Ein typischer Fehler ist die Vorstellung, die Teilchen selbst würden beim Erhitzen größer, weicher oder heißer. Das stimmt nicht. Ein einzelnes Teilchen hat keine Temperatur und keinen Aggregatzustand, es bleibt immer gleich. Größer wird nur der Abstand zwischen den Teilchen, deshalb dehnt sich ein Stoff beim Erwärmen aus. Beim Schmelzen und Sieden bleibt die Temperatur außerdem konstant, obwohl weiter geheizt wird: Die Energie steckt in der Trennung der Teilchen.

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Schmelzen oder Sieden?

Beide Übergänge brauchen Wärme und beide finden bei einer festen Temperatur statt. Sie unterscheiden sich darin, welche Zustände beteiligt sind und wie weit sich die Teilchen voneinander lösen.

Schmelzen (fest → flüssig)

Die Teilchen verlassen ihre festen Gitterplätze, bleiben aber dicht beieinander. Der Rückweg heißt Erstarren.

Beispiele

  • Eis wird bei 0 °C zu Wasser
  • Butter zerläuft in der Pfanne
  • Eisen wird im Hochofen flüssig

Signalwörter

  • Der Stoff verliert seine feste Form
  • Das Volumen ändert sich kaum
  • Die Temperatur heißt Schmelztemperatur
  • Der Stoff bleibt im Gefäß sichtbar

Sieden (flüssig → gasförmig)

Die Teilchen lösen sich ganz voneinander und fliegen frei umher. Der Rückweg heißt Kondensieren.

Beispiele

  • Wasser siedet bei 100 °C
  • Im Kochtopf steigen Dampfblasen auf
  • Alkohol verdampft aus einer Schale

Signalwörter

  • Das Volumen wird um ein Vielfaches größer
  • Im Inneren der Flüssigkeit bilden sich Blasen
  • Die Temperatur heißt Siedetemperatur
  • Der Stoff verlässt das offene Gefäß
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Eine Erwärmungskurve lesen

Ein Becher mit Eis von −20 °C wird gleichmäßig erhitzt. Beschreibe, was mit Temperatur und Teilchen passiert, bis alles Wasser verdampft ist.

Gegeben:

  • Starttemperatur: −20 °C
  • Schmelztemperatur: 0 °C
  • Siedetemperatur: 100 °C

Gesucht:

Verlauf von Temperatur und Teilchenbewegung

Lösung:

  1. Von −20 °C bis 0 °C steigt die Temperatur, die Teilchen zittern immer stärker um ihre Plätze.
  2. Bei 0 °C bleibt die Temperatur stehen, solange Eis da ist – die Energie löst die Teilchen aus dem Gitter.
  3. Von 0 °C bis 100 °C steigt die Temperatur wieder, die Teilchen gleiten schneller aneinander vorbei.
  4. Bei 100 °C bleibt die Temperatur erneut stehen, bis alle Teilchen den Verbund verlassen haben.

Die Kurve hat zwei waagerechte Stufen: bei 0 °C und bei 100 °C. Dort wird die Wärme für den Zustandswechsel gebraucht, nicht für eine höhere Temperatur.

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Jetzt bist du dran

Aufgabe 1 von 3

Wie heißt der Übergang von gasförmig zu flüssig?

Wie heißt der Übergang von gasförmig zu flüssig?
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Das Wichtigste in Kürze

  • Fest, flüssig und gasförmig unterscheiden sich in Abstand und Bewegung der Teilchen.
  • Wärme bedeutet im Teilchenmodell schnellere Bewegung.
  • Schmelzen und Erstarren liegen bei der Schmelztemperatur, Sieden und Kondensieren bei der Siedetemperatur.
  • Während eines Zustandswechsels bleibt die Temperatur konstant.
  • Die Teilchen selbst ändern sich nie – nur ihr Abstand und ihr Tempo.

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Das solltest du vorher können

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