Einteilung der Stoffe

Dieser Artikel liefert unter anderem Antworten auf die folgenden Fragen:

  • Wie können Stoffe eingeteilt werden?
  • Wodurch unterscheidet sich ein Reinstoff von einem Stoffgemisch?
  • Was versteht man unter einem Element?
  • Was sind chemische Verbindungen?
  • Worin liegt der Unterschied zwischen einer Suspension und einer Emulsion?

Stoffe können je nach ihrem strukturellen Aufbau in verschiedene Gruppen eingeteilt werden. Nachfolgend ist eine mögliche Einteilung gegeben.

Zunächst kann zwischen Reinstoffe und Stoffgemische unterscheiden. Reinstoffe sind Stoffe, die lediglich aus einer Teilchensorte bestehen. Im einfachsten Fall handelt es sich bei der Teilchensorte um lediglich eine Atomart. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von Elementen. Hierzu zählt bspw. Wasserstoff (H), reines Eisen (Fe) oder Graphit (Kohlenstoff C). Aber nicht nur einzelne Atome sondern auch ganze Moleküle können Reinstoffe bilden. Diese zeichnen sich durch feste Atomverhältnisse aus und werden als chemische Verbindungen bezeichnet. Zu diesen reinstofflichen Verbindungen zählt bspw. Wasser (H2O), Kohlendioxid (CO2), Aceton (C3H6O) oder Zementit (Fe3C).

Reinstoffe haben im Gegensatz zu Stoffgemischen feste Atomverhältnisse (nur im speziellen Fall von Elementen besteht ein Reinstoff aus einer Atomsorte)!

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Abbildung: Einteilung der Stoffe

Bestehen Stoffe hingegen aus mehreren Teilchensorten (Atom- oder Molekülsorten), so spricht man von Stoffgemischen. Solche Stoffgemische können weiter unterteilt werden in heterogene Gemische und homogene Gemische.

Homogene Gemische weisen eine gleichmäßige Verteilung der unterschiedlichen Teilchensorten auf. Hierzu zählen bspw. Gasgemische wie Luft, Schutzgase für das Schweißen oder Wasserdampf. Ebenfalls zu den homogenen Gemischen zählen Lösungen. Im Gegensatz zu einem Gasgemisch ist der Aggregatzustand einer Lösung flüssig. Zu der Gruppe der Lösungen zählt bspw. Zuckerwasser, Salzwasser oder kohlensäurehaltiger Sprudel. Neben Gasen und Flüssigkeiten können auch Feststoffe homogene Gemische bilden. Dies ist bei einigen Legierungen der Fall wie bspw. bei Kupfer-Nickel-Legierungen.

Im Gegensatz hierzu bezeichnet man Stoffgemische mit einer ungleichmäßigen Verteilung der enthaltenen Teilchensorten als heterogene Stoffgemische. Bei einem Gemisch aus einem Feststoff und einer Flüssigkeit spricht man dann von einer Suspension. Hierzu zählt bspw. Eisenschlamm, Treibsand oder flüssiger Beton. Heterogene Gemische aus verschiedenen Flüssigkeiten, welche sich nicht homogen durchmischen lassen, werden hingegen als Emulsionen bezeichnet (z.B. Öl/Wasser-Gemisch, Milch, Mayonnaise, etc.).

Als Suspension bezeichnet man ein Stoffgemisch bestehend aus festen Partikeln, die in einer Flüssigkeit gelöst sind. Ein Gemisch aus zwei verschiedenen Flüssigkeiten wird hingegen Suspension genannt.

Bei heterogenen Gemischen von zwei oder mehreren Feststoffen, wie bspw. Eisenerz, Granit oder Marmor, spricht man von einem Gemenge. Die letzte Gruppe der heterogenen Stoffgemische bilden die Aerosole. Dabei handelt es sich um Gemische aus Feststoffen oder Flüssigkeiten in Gasen. Beispiele für Aerosole sind Zigarettenrauch, Wassernebel oder Autoabgase.