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Materie nach Zusammensetzung klassifizieren

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Materie besteht aus Atomen den kleinsten Einheiten der Materie und Molekülen, die durch Kombination von zwei oder mehreren Atomen gebildet werden. Aufgrund ihrer Zusammensetzung, kann die Materie in zwei Gruppen eingeteilt werden Reinstoffen und Gemischen. Laut ihrer Definition betrachten wir eine Materie als rein, wenn sie nur aus einer Komponente mit einer einheitlichen Zusammensetzung besteht.

Nehmen wir zum Beispiel Wasserstoff. Wasserstoff ist nur aus Wasserstoffatomen gebildet. Ebenso besteht Wasser nur aus Wassermolekülen.

Diese Zusammensetzungen variieren nicht von einer Probe zur anderen. Reine Substanzen können in zwei Typen eingeteilt werden Elemente und Verbindungen, je nachdem ob sie zerlegt werden können. Elemente sind reine Substanzen, die nicht durch chemische Reaktionen in einfachere Substanzen abgebaut werden können.

Wasserstoff, zum Beispiel, ist ein Element. Verbindungen sind im Gegenteil Substanzen, die in ihre Bestandteile in chemischen Reaktionen zerlegt werden können. Wasser, zum Beispiel, auch eine reine Substanz, kann chemisch in zwei einfachere Substanzen zerlegt werden Wasserstoff und Sauerstoff das heißt, es ist eine Verbindung.

Auf der Erde sind Verbindungen häufiger als reine Elemente weil die meisten Elemente leicht mit anderen Elementen reagieren. Zum Beispiel, Kreide mit der man an der Tafel schreibt, besteht aus Kalzium, Kohlenstoff und Sauerstoff;Zucker besteht aus Kohlenstoff, Wasserstoff, und Sauerstoff. Gemische im Gegensatz zu Reinstoffen, bestehen aus einer oder mehreren Komponenten.

Der Anteil von Komponenten kann auch von Probe zu Probe variieren. Zum Beispiel ist Limonade ein Gemisch aus drei Komponenten Zitronensaft, Zucker und Wasser und ihre Proportionen können variiert werden, um das Getränk mehr oder weniger süß zu machen. Gemische selbst können in zwei Typen eingeteilt werden:homogen und heterogen, je nachdem wie die Substanzen darin zusammengesetzt sind.

Eine homogenes Gemisch weist eine einheitliche Zusammensetzung auf und wirkt optisch überall gleich. Es wird oft als Lösung bezeichnet. Zum Beispiel, wenn ein Löffel Salz in Wasser gelöst wird, ergibt sich ein homogenes Gemisch, das in jedem Tropfen die gleiche Zusammensetzung hat.

Ebenso ist Limonade eine homogenes Gemisch. In einem heterogenen Gemisch werden die Komponenten nicht gleichmäßig verteilt dadurch variiert die Zusammensetzung von Punkt zu Punkt. Zum Beispiel, wenn Sand mit Eisenspänen gemischt wird werden verschiedene Teile dieser Mischung wahrscheinlich unterschiedliche Mengen an Eisenspänen und Sand haben.

Unabhängig davon, jedes Gemisch, ob homogen oder heterogen, kann durch physikalische Mittel in seine reinen Bestandteile zerlegt werden, ohne dabei die Identität der Komponenten zu ändern. Zum Beispiel kann Salz aus der Wasserlösung durch Erhitzen der Mischung bis zur Verdunstung, zurückgewonnen werden. Ebenso können die Eisenspäne von dem Sand mit einem Magneten getrennt werden.

Overview

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Materie: Reinstoffe und Gemische

Aufgrund seiner Zusammensetzung kann ein Stoff in zwei große Kategorien eingeteilt werden: Reinstoffe und Gemische.

Ein Reinstoff weisteine durchgehend konstante Zusammensetzung mit einheitlichen Eigenschaften auf. Beispielsweise hat jede Saccharose-Probe, unabhängig von der Quelle, aus der sie isoliert wurde, die gleiche Zusammensetzung und die gleichen physikalischen Eigenschaften, wie Schmelzpunkt, Farbe und Süßkraft.

Eine Mischung besteht aus zwei oder mehr Arten von Materie, die in unterschiedlicher Menge vorhanden sein können und durch physikalische Veränderungen, wie z.B. Verdunstung, voneinander getrennt werden können. Die Komponenten in einer Mischung behalten ihre eigene Identität.

Reinstoffe: Elemente und Verbindungen

Reinstoffe lassen sich in zwei Klassen einteilen: Elemente und Verbindungen. Reine Stoffe, die durch chemische Veränderungen nicht in einfachere Stoffe zerlegt werden können, werden Elemente genannt. Eisen, Silber, Gold, Aluminium, Schwefel, Sauerstoff und Kupfer sind Elemente.

Als Verbindungen werden Stoffe bezeichnet, die sich durch chemische Veränderungen abbauen lassen. Bei diesem Abbau können entweder Elemente,andere Verbindungen oder beides entstehen. Quecksilber(II)-oxid, ein orangefarbener, kristalliner Feststoff, kann durch Hitze in die Elemente Quecksilber und Sauerstoff überführt werden. Beim Erhitzen der Verbindung Sacharose unter Ausschluss von Luft zerfällt sie in das Element Kohlenstoff und die Verbindung Wasser. Silber(I)-chlorid ist ein weißer Feststoff, der durch Lichtabsorption in seine Elemente Silber und Chlor zerfallen kann.

Die Eigenschaften ?kombinierter? Elemente unterscheiden sich von denen im freien oder unverbundenen Zustand. Beispielsweise ist weißer kristalliner Zucker (Saccharose) eine Verbindung, die aus der chemischen Verbindung des Elements Kohlenstoff, das in einer seiner ungebundenen Formen ein schwarzer Feststoff ist, und den beiden Elementen Wasserstoff und Sauerstoff, die in ungebundenem Zustand farblose Gase sind, entsteht. Elementares Natrium, das ein weicher, glänzender, metallischer Feststoff ist, und Chlor, ein Element, das elementar als gelbgrünes Gas vorliegt, verbinden sich zu Natriumchlorid (Speisesalz), welches ein weißer, kristalliner Feststoff ist.

Mischungen: Homogen und heterogen

Eine homogene Mischung, auch Lösung genannt, weist eine einheitliche Zusammensetzung auf und erscheint optisch überall gleich. Ein Beispiel für eine Lösung ist ein Sportgetränk, das aus Wasser, Zucker, Farbstoffen, Aromen und Elektrolyten besteht, die gleichmäßig miteinander vermischt sind. Jeder Tropfen eines Sportgetränks schmeckt gleich, da jeder Tropfen den gleichen Anteil an Wasser, Zucker und anderen Bestandteilen enthält. Zu beachten ist, dass die Zusammensetzung eines Sportgetränks variieren kann – es könnte mit etwas mehr oder weniger Zucker, Aroma oder anderen Bestandteilen hergestellt werden und dennoch ein Sportgetränk sein. Weitere Beispiele für homogene Gemische sind Luft, Ahornsirup, Benzin und eine wässrige Salzlösung.

Ein Gemisch mit einer von Ort zu Ort variierenden Zusammensetzung wird als heterogenes Gemisch bezeichnet. Ein Beispiel für eine heterogene Mischung wäre ein Salatdressing. Seine Zusammensetzung kann variieren, da es aus unterschiedlichen Mengen Öl, Essig und Kräutern zubereitet werden kann. Es ist nicht an jedem Ort innerhalb derMischung gleich – ein Tropfen kann hauptsächlich aus Essig bestehen, während ein anderer Tropfen hauptsächlich aus Öl oder Kräutern bestehen kann, da sich Öl und Essig trennen und die Kräuter absetzen. Weitere Beispiele für heterogene Mischungen sind Schokoladenkekse (wir können die einzelnen Bestandteile Schokolade, Nüsse und Keksteig sehen) und Granit (wir können Quarz, Glimmer, Feldspat und mehr unterscheiden).

Jedes Gemisch, ob homogen oder heterogen, kann auf physikalischem Weg in reine Komponenten getrennt werden, ohne dass sich die ?Identität? der Komponenten ändert. Obwohl es knapp über 100 Elemente gibt, entstehen aus unterschiedlichen Kombinationen dieser Elemente Dutzende Millionen chemischer Verbindungen. Jede Verbindung hat eine spezifische Zusammensetzung und besitzt bestimmte chemische und physikalische Eigenschaften, die sie vonanderen Verbindungen unterscheiden. Weitergehend gibt es unzählige Möglichkeiten, diese Elemente und Verbindungen zu unterschiedlichen Mischungen zu kombinieren.

Dieser Text wurde angepasst von Openstax, Chemistry 2e, Section 1.2: Phases and Classification of Matter.

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Materie besteht aus Atomen den kleinsten Einheiten der Materie und Molekülen, die durch Kombination von zwei oder mehreren Atomen gebildet werden. Aufgrund ihrer Zusammensetzung, kann die Materie in zwei Gruppen eingeteilt werden Reinstoffen und Gemischen. Laut ihrer Definition betrachten wir eine Materie als rein, wenn sie nur aus einer Komponente mit einer einheitlichen Zusammensetzung besteht.

Nehmen wir zum Beispiel Wasserstoff. Wasserstoff ist nur aus Wasserstoffatomen gebildet. Ebenso besteht Wasser nur aus Wassermolekülen.

Diese Zusammensetzungen variieren nicht von einer Probe zur anderen. Reine Substanzen können in zwei Typen eingeteilt werden Elemente und Verbindungen, je nachdem ob sie zerlegt werden können. Elemente sind reine Substanzen, die nicht durch chemische Reaktionen in einfachere Substanzen abgebaut werden können.

Wasserstoff, zum Beispiel, ist ein Element. Verbindungen sind im Gegenteil Substanzen, die in ihre Bestandteile in chemischen Reaktionen zerlegt werden können. Wasser, zum Beispiel, auch eine reine Substanz, kann chemisch in zwei einfachere Substanzen zerlegt werden Wasserstoff und Sauerstoff das heißt, es ist eine Verbindung.

Auf der Erde sind Verbindungen häufiger als reine Elemente weil die meisten Elemente leicht mit anderen Elementen reagieren. Zum Beispiel, Kreide mit der man an der Tafel schreibt, besteht aus Kalzium, Kohlenstoff und Sauerstoff;Zucker besteht aus Kohlenstoff, Wasserstoff, und Sauerstoff. Gemische im Gegensatz zu Reinstoffen, bestehen aus einer oder mehreren Komponenten.

Der Anteil von Komponenten kann auch von Probe zu Probe variieren. Zum Beispiel ist Limonade ein Gemisch aus drei Komponenten Zitronensaft, Zucker und Wasser und ihre Proportionen können variiert werden, um das Getränk mehr oder weniger süß zu machen. Gemische selbst können in zwei Typen eingeteilt werden:homogen und heterogen, je nachdem wie die Substanzen darin zusammengesetzt sind.

Eine homogenes Gemisch weist eine einheitliche Zusammensetzung auf und wirkt optisch überall gleich. Es wird oft als Lösung bezeichnet. Zum Beispiel, wenn ein Löffel Salz in Wasser gelöst wird, ergibt sich ein homogenes Gemisch, das in jedem Tropfen die gleiche Zusammensetzung hat.

Ebenso ist Limonade eine homogenes Gemisch. In einem heterogenen Gemisch werden die Komponenten nicht gleichmäßig verteilt dadurch variiert die Zusammensetzung von Punkt zu Punkt. Zum Beispiel, wenn Sand mit Eisenspänen gemischt wird werden verschiedene Teile dieser Mischung wahrscheinlich unterschiedliche Mengen an Eisenspänen und Sand haben.

Unabhängig davon, jedes Gemisch, ob homogen oder heterogen, kann durch physikalische Mittel in seine reinen Bestandteile zerlegt werden, ohne dabei die Identität der Komponenten zu ändern. Zum Beispiel kann Salz aus der Wasserlösung durch Erhitzen der Mischung bis zur Verdunstung, zurückgewonnen werden. Ebenso können die Eisenspäne von dem Sand mit einem Magneten getrennt werden.

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