Reinstoffe, Gemische und Trennverfahren
Du unterscheidest Reinstoffe und Gemische, kennst homogene und heterogene Gemische und wählst das passende Trennverfahren.
Erklärung
Die meisten Stoffe in unserer Umwelt sind Gemische aus mehreren Stoffen: Luft, Meerwasser, Granit, Milch. Reinstoffe bestehen dagegen nur aus einem einzigen Stoff, zum Beispiel destilliertes Wasser, Kupfer oder Zucker. Reinstoffe haben feste Kenneigenschaften wie eine genaue Schmelztemperatur.
Gemischarten
- Homogene Gemische sehen einheitlich aus, man kann die Bestandteile auch mit dem Mikroskop nicht unterscheiden: Lösung (Salzwasser), Legierung (Messing aus Kupfer und Zink), Gasgemisch (Luft)
- Heterogene Gemische erkennt man als uneinheitlich: Suspension (fester Stoff in Flüssigkeit, etwa Sand in Wasser), Emulsion (Flüssigkeit in Flüssigkeit, etwa Milch oder Öl in Wasser), Gemenge (feste Stoffe, etwa Müsli), Rauch (fest in Gas), Nebel (flüssig in Gas), Schaum (Gas in Flüssigkeit)
Trennverfahren
Gemische trennt man, indem man unterschiedliche Eigenschaften der Bestandteile ausnutzt:
| Verfahren | genutzte Eigenschaft | Beispiel |
|---|---|---|
| Sieben | Teilchengröße | Kies und Sand |
| Dekantieren (Abgießen) | Dichte | Wasser über abgesetztem Sand |
| Filtrieren | Teilchengröße | Sand aus Wasser |
| Eindampfen | Siedetemperatur | Salz aus Salzwasser |
| Destillieren | Siedetemperatur | Alkohol aus Wein, Trinkwasser aus Meerwasser |
| Magnettrennung | Magnetisierbarkeit | Eisenspäne aus Sand |
| Extrahieren | Löslichkeit | Kaffee, Tee |
| Chromatografie | Haftfähigkeit und Löslichkeit | Farbstoffe in Filzstiftfarbe |
Destillation genauer
Das Gemisch wird erhitzt. Der Stoff mit der niedrigeren Siedetemperatur verdampft zuerst, wird im Kühler wieder flüssig (kondensiert) und als Destillat aufgefangen. So trennt man zum Beispiel Ethanol (78 °C) von Wasser (100 °C).
Mehrere Schritte
Oft sind mehrere Verfahren nacheinander nötig. Ein Gemisch aus Sand, Salz und Eisenspänen trennst du so: Magnet für das Eisen, dann Wasser zugeben und filtrieren (Sand bleibt im Filter), zuletzt das Filtrat eindampfen (Salz bleibt übrig).
Merke
Reinstoffe bestehen aus einem Stoff, Gemische aus mehreren. Homogene Gemische sehen einheitlich aus, heterogene nicht. Trennverfahren nutzen Unterschiede in Teilchengröße, Dichte, Siedetemperatur, Löslichkeit oder Magnetismus.
Beispiele
Beispiel 1
- Lösen: Salz löst sich in Wasser, Sand nicht.
- Filtrieren: Der Sand bleibt im Filter zurück.
- Eindampfen: Das Wasser verdampft, das Salz bleibt zurück.
Ergebnis Lösen, Filtrieren, Eindampfen
Beispiel 2
- Mineralwasser ohne Kohlensäure: Lösung, einheitlich: homogen
- Naturtrüber Saft und Saft mit Fruchtfleisch: feste Teilchen sichtbar: heterogen (Suspension)
Ergebnis Mineralwasser homogen, die beiden Säfte heterogen
Aufgaben zum Üben
Welche Art von Gemisch ist Milch?
Lösung anzeigen
Eine Emulsion (Fett in Wasser), also ein heterogenes Gemisch.
Wie trennt man Wasser und Speiseöl?
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Mit einem Scheidetrichter, denn Öl ist leichter und schwimmt oben (Dichte).
Welches Trennverfahren steckt hinter Kaffeekochen mit Filter?
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Extraktion (Lösen der Aromastoffe) und Filtration (Kaffeepulver bleibt im Filter).
Fehler, die Punkte kosten
Salzwasser wird filtriert, um das Salz abzutrennen.
Gelöstes Salz geht durch den Filter. Man muss eindampfen oder destillieren.
Luft wird als Reinstoff bezeichnet.
Luft ist ein Gasgemisch, vor allem aus Stickstoff, Sauerstoff und Argon.
Hinweis zur Klassenstufe
Wir ordnen das Thema Klasse 7 zu, weil es dort in den meisten Lehrplänen vorkommt. Bei dir kann die Reihenfolge abweichen.