Stoffeigenschaften und Reinstoffe
In dieser Lektion lernst du, woran man einen Stoff zuverlässig erkennt. Du siehst, welche Eigenschaften dafür taugen, wie du mit der Dichte rechnest und wie du Reinstoffe von Stoffgemischen unterscheidest.
- Fach: Chemie
- Klasse 7
- Thema: Stoffe und Eigenschaften
- Dauer: 14 Min
- Niveau: Einfach
Woran erkennt man einen Stoff?
Zwei Pulver können beide weiß und fein sein und trotzdem völlig verschiedene Stoffe sein – Zucker und Salz zum Beispiel. Aussehen allein reicht also nicht. In der Chemie beschreibt man einen Stoff deshalb über messbare Eigenschaften: Schmelztemperatur, Siedetemperatur, Dichte, Löslichkeit in Wasser, elektrische Leitfähigkeit, Magnetismus, Härte und Farbe. Diese Werte bilden zusammen einen Steckbrief, der für jeden Reinstoff einmalig ist.
Entscheidend ist, dass solche Eigenschaften unabhängig von der Menge sind. Ein Gramm Kupfer und ein Kilogramm Kupfer schmelzen beide bei 1085 Grad Celsius und haben beide die Dichte 8,9 Gramm pro Kubikzentimeter. Masse und Volumen dagegen ändern sich mit der Menge – sie sind darum keine Stoffeigenschaften. Wer einen unbekannten Stoff bestimmen will, misst mehrere Eigenschaften und vergleicht sie mit einer Tabelle.
Ein Reinstoff besteht nur aus einer einzigen Sorte Teilchen. Er hat feste, scharfe Messwerte: Wasser siedet bei 100 Grad Celsius, und zwar genau dann. Ein Stoffgemisch enthält mehrere Stoffe. Seine Eigenschaften hängen davon ab, wie viel von was darin steckt, und es schmilzt oder siedet über einen ganzen Temperaturbereich hinweg. Salzwasser siedet je nach Salzgehalt erst oberhalb von 100 Grad Celsius.
Die Dichte als Erkennungsmerkmal
Die Dichte sagt, wie viel Masse in einem bestimmten Volumen steckt. Sie ist eine der nützlichsten Stoffeigenschaften, weil du sie mit einer Waage und einem Messzylinder selbst bestimmen kannst.
Typischer Fehler: Die Dichte mit dem Gewicht zu verwechseln. Ein Kubikmeter Styropor ist schwerer als ein Löffel Blei, trotzdem hat Blei die viel größere Dichte. Es zählt immer Masse pro Volumen, nie die Masse allein.
- ρ
- Dichte (in g/cm³)
- m
- Masse (in Gramm, g)
- V
- Volumen (in Kubikzentimeter, cm³)
Beispielrechnung
Ein Metallwürfel hat eine Masse von 54 g und ein Volumen von 20 cm³. Um welches Metall handelt es sich, wenn Aluminium die Dichte 2,7 g/cm³ und Eisen die Dichte 7,9 g/cm³ hat?
Gegeben:
- m54 g
- V20 cm³
Gesucht:
ρLösung:
- ρmV
- ρ54 g20 cm³
- ρ2,7 Gramm pro Kubikzentimeter
Die Dichte beträgt 2,7 g/cm³. Das passt zu Aluminium, nicht zu Eisen.
Jetzt bist du dran
Welche der folgenden Größen ist keine Stoffeigenschaft?
Noch nicht. Die Masse hängt davon ab, wie viel du vom Stoff vor dir hast. Eine Stoffeigenschaft muss für jede Menge denselben Wert haben.
Das Wichtigste in Kürze
- Stoffe erkennt man an messbaren Eigenschaften, nicht am Aussehen.
- Stoffeigenschaften sind unabhängig von der Menge – Masse und Volumen sind deshalb keine.
- Die Dichte berechnest du mit ρ = m / V.
- Ein Reinstoff besteht aus einer Teilchensorte und hat scharfe Schmelz- und Siedetemperaturen.
- Ein Stoffgemisch enthält mehrere Stoffe, seine Werte schwanken mit der Zusammensetzung.
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Das solltest du vorher können
- Sicher arbeiten im Chemieraumin Arbeit
- Messen und Protokollierenin Arbeit