Stoffgemische und Trennverfahren

Viele der uns umgebenden Stoffe sind Gemische aus mehreren Substanzen. Meerwasser ist beispielsweise eine Mischung aus Wasser und Salzen, ja im Meerwasser sind viele Salze gelöst. Wirbelt man Staub auf, müsste man diese Mischung in der Luft eigentlich Rauch nennen , aber das tut keiner. Ein Eintopf mit vielen Stücken Gemüse und/oder Fleisch würde in der Fachsprache „Aufschlämmung“ heißen. Aber verlange mal einen Nachschlag von der leckeren „Aufschlämmung“…

LERNPROGRAMM: Stoffgemische nur für PC

Stoffgemische—Stoffgemischarten und Begriffe 

Stoffegemische zuordnen, an interactive worksheet by grescho
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Hier findest du die Erklärungen für die Gemischarten



 Stoffgemische interaktiv 2— Art – Erklärung zuordnen

Trennen von Stoffgemischen

Stoffgemische trennt man in seine Reinstoffe und diese Reinstoffe bestehen wiederum aus den kleinsten und einfachsten Bausteinen der Natur, den Atomen, die Elemente genannt werden.

Stoffgemisch-Reinstoff-Element 

Trennverfahren

Weiß man, worin sich vermischte Stoffe unterscheiden, so kann man diesen Unterschied in den Eigenschaften ausnutzen und die Gemische in ihre Bestandteile zerlegen… trennen.

Das Windsichten

Fotoquelle Windsichten : https://fotos.mtb-news.de/p/2181724

Das Windsichten ist eine uralte Verarbeitungsmethode für geerntetes Getreide. Damit werden die leichten Bestandteile vom Wind weggetragen und die schwereren Bestandteile fallen zu Boden und sammeln sich dort.

„Die Spreu vom Weizen trennen“

Das wird natürlich auch industriell genutzt.

Das ist ein professioneller Windsichter. Er trennt Gemische von Feststoffen (Gemenge) mit unterschiedlichen Dichten.
Dazu werden genau berechnete Luftströme genutzt.

Hier mal eine Anwendung aus der schweren Technik:

Erkennst du hier den Teil mit dem Windsichter?

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Auch den Siedepunkt von Stoffen kann man zur Trennung nutzen und manchmal reicht schon die Korngröße oder die Löslichkeit in Wasser.

Das Eindampfen

Das Filtern

Papier gibt es in vielen Dichten zu kaufen, so sind unsere Staubsauger mit Papierfiltern ausgestattet, die den Staub und die anderen festen Partikel sammeln, aber die Luft durchlassen. Kaffee oder Tee werden durch filtern zubereitet. Dabei stellen wir es so an, dass die Kaffeebohnenkrümel und die Teeblätter (Kräuter, Gewürzhülsen…) nicht in das Getränk gelangen.

Stoffgemische trennen, an interactive worksheet by grescho
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Destillation

Um 2 vermischte Flüssigkeiten oder einen gelösten Feststoff vom Lösungsmittel zu trennen, kann man die Destillation nutzen, wenn die beteiligten Stoffe unterschiedliche Siedepunkte besitzen. Dann siedet der Stoff mit der niedrigeren Siedetemperatur eher und kann durch Kühlung als Reinstoff kondensieren. Die nächsthöher siedende Substanz folgt.

Beispiele:

In Gemischen von Alkohol und Wasser (Wein) siedet der Alkohol schon bei 78°C und verdampft so aus der Lösung. So kann je nach Apparatur bis zu 96% reiner Alkohol gewonnen werden.

Erdöl ist ein Gemisch aus vielen hundert organischen Substanzen (Kohlenwasserstoffe) , die in flüssiger Form vorliegen. Erhitzt man Erdöl vorsichtig, so verdampfen diese Flüssigkeiten und kann man sie siedebereichsweise gewinnen. Solche Stoffe eines bestimmten Siedebereiches nennt man Fraktion.

…und nun mit einem von Wasser durchflossenen Liebigkühler.

VIDEO (Aufbau einer Apparatur)

Weitere Trennverfahren:

Zentrifugieren

Dekantieren

Chromatographie

Stell Dir einfach vor die Farben deiner Stifte sind aus winzigen Brocken hergestellt, dabei werden diese je nach Größe von den benutzten Flüssigkeit unterschiedlich weit transportiert. So kann man feststellen, welche anteile von Farben in einem Stift verwendet wurden, um seine Farbe zu gestalten. Und da ist jeder Stift einzigartig. Und jeder Drucker und jede Schreibmaschine auch …

Das geht auch mit sich vollsaugender Kreide…

Magnetscheiden

Von den über 80 Metallen sind nur 3 magnetisch. Aber die verwenden wir sehr häufig. Und deshalb finden wir sie auch, egal wo wir suchen…

Industriell kann man das Verfahren auch einsetzen:

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Stoffe und ihre Eigenschaften

Jede Substanz – in der Chemie „Stoff“ genannt – besitzt typische Merkmal (Eigenschaften), die sie einzigartig machen. Sie wird dadurch von anderen Stoffen unterscheidbar. In der Chemie wird immer nach einem gut geeigneten Stoff gesucht, der besondere Bedingungen erfüllt.

Manche Stoffe finden als Medikament Verwendung, weil sie in unserem Körper einen Prozess stören oder verändern. Aspirin verdünnt das Blut. Man fand heraus, das hat fiebersenkende Wirkung. Holz brennt. Das liefert Wärme. Verrückt!

Stoffe—Stoffe sind unterscheidbar

Manche Stoffe lassen sich im Wasser so verteilen, dass sie für das menschliche Auge unsichtbar werden. Sie lösen sich in Wasser auf.

Der Aggregatzustand

Wie die kleinsten Teilchen (Atome – Ionen – Moleküle ) zusammenhalten und für alle uns sichtbar als Feststoff oder als Flüssigkeit erscheinen, beschreibt der Aggregatzustand eines Stoffes. Halten die Teilchen fest zusammen, so bilden sie einen festen Stoff. Aber es genügt schon eine leichte Erwärmung, dann beginnen die Teilchen zu schwingen und sich zu bewegen. Die Ordnung zerfällt, es entsteht eine Flüssigkeit. Bei weiterer Erwärmung kann es sogar zur völligen Bewegungsfreiheit der Teilchen kommen, dem Gaszustand, dabei rasen die Teilchen wild umher.

Aggregatzustand A4 quer —- leer

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Die physikalischen Eigenschaften – Tafelwerkwerte

Die Dichte eines Stoffes oder die Temperaturen, bei denen Stoffe schmelzen oder sieden, kann man im Tafelwerk einsehen, da seit langer Zeit viele fleißige Menschen diese Daten gesammelt haben. Diese Daten nennt man die physikalischen Eigenschaften von Stoffen.

physikalische Eigenschaften —-Tafelwerk, Tabellen und Formeln

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Einführung in die Laborarbeit

Arbeitsblatt: Laborgeräte—Laborgeräte erkennen

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Der Brenner

Brenner—Anschluss, Flammenarten

LERNPROGRAMM Brenner

Brenner 2011—überarbeitet

learningapp

Laborarbeit—Arbeiten mit dem Brenner

erste Experimente

erste Versuche im Labor —-Untersuchen von Stoffen

erste Versuche im Labor Zusatzexp. —-Untersuchen von Stoffen

Laborarbeit II—Experimente zur Stoffuntersuchung

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Chemische Reaktionen in Natur und Technik

Wir benötigen Grundchemikalien wie Ammoniak, Schwefelsäure, Chlor oder Stahl zu Millionen Tonnen pro Jahr. Diese Stoffe müssen gewonnen, oder produziert werden. Viele Stoffe müssen als Schadstoffe entsorgt oder unschädlich gemacht werden. Allein für die Energiebereitstellung in Form von Wärme oder Elektrizität brauchen wir chemische Prozess ..und das rund um die Uhr.

Grundchemikalien und Werkstoffe

Grundchemikalien und Grundbegriffe zur chem. Reaktion (komplex)

Aufgaben der chemischen Reaktion

4 „Arten“ von Reaktionen —Herstellung, Beseitigung…

4 „Arten“ von Reaktionen –Lösungen

Die chemische Reaktion (Wiederholung)

chemische Reaktion – Grundbegriffe

VIDEO Aktivierung
VIDEO exotherm/endotherm

Merkmale chemischer Reaktionen üben(Textaufgaben)

Merkmale chemischer Reaktionen üben

bekannte chemische Reaktionen (Ox-Red-Redox)

Beeinflussung von chemischen Reaktionen

Prozessen wie das Schimmeln oder das Sauerwerden von Milch lassen sich verlangsamen. Dazu kühlen wir die Stoffe. Das verlangsamt die Vermehrung von Keimen, die unsere Lebensmittel unbrauchbar machen.

VIDEO Telekolleg(Kult)
VIDEO Thiosulfat+Salzsäure

Prozesse beeinflussen

Prozesse beeinflussen Lehrerblatt

Prozesse beeinflussen Lesetexte

Beeinflussung chemischer Reaktionen (komplex)

Der Katalysator

Katalysator

Der 3-Wege-Kat im Auto und im LKW

Katalysator Lehrerblatt

Die Reaktionsgeschwindigkeit

Misst man die Konzentration eines Stoffes, der an der Reaktion beteiligt ist, so stellt man fest, dass die Änderung der Konzentration am Anfang einer Reaktion groß ist und später abnimmt. Die beteiligten reaktiven Teilchen sind am Anfang in Masse vorhanden und es kommt zu vielen gleichzeitigen wirksamen Zusammenstößen. Später ist das nicht mehr so, die Reaktion wird langsamer und kommt zum Stillstand.

Reaktionsgeschwindigkeit — Wie schnell ist eine Reaktion?

Reaktionsgeschwindigkeit — Variante 2

Technische Erzeugung von Grundchemikalien

Grundchemikalien — Ammoniak, Kalk, Schwefelsäure, Stahl

aus Klasse 9: Grundchemikalien-und-WerkstoffeHerunterladen

Ammoniak …zum ausführlichen Beitrag

Lesetext: Ammoniakherstellung

Ammoniaksynthese 2 Blätter —Das Haber-Bosch-Verfahren (ausführlich)

VIDEO Ammoniak + Salzsäure

Unterrichtsmaterial von BASF

Schwefelsäure

Lesetext: Schwefelsäureherstellung

VIDEO Herstellung und Verwendung (englisch)

VIDEO Herstellung (deutsch)

Schwefelsäure 2 Blätter —Blut der Chemie…ausführlich

weitere Grundchemikalien

Lesetext: Branntkalkherstellung

Lesetext: Stahlherstellung

Methanolherstellung

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