Arbeitsblatt: Reinstopfe und Gemische

Reinstoffe und Gemische-Antworten 1. Was ist eine Stoffgruppe? Eine Stoffgruppe beinhaltet Stoffe, die in mehreren wesentlichen Eigenschaften übereinstimmen. 2. Nenne vier Stoffgruppen mit einigen Eigenschaften und zwei Stoffe davon als Beispiel. Diamantartige Stoffe: Kristallbildung, grosse Härte, hohe Schmelz- und Siedetemperatur Keine Leitfähigkeit für elektrischen Strom Diamant, Quarz Salzartige Stoffe: Kristallbildung, relativ grosse Härte, hohe Schmelz-und Siedetemperatur. Keine elektrische Leitfähigkeit im festen Zustand Kochsalz, Calciumsulfat Flüchtige Stoffe: Meist flüssig oder gasförmig bei Zimmertemperatur, niedrige Schmelz- und Siedepunkte, schlechte Leitfähigkeit für elektrischen Strom. Jod, Wasser, Kohlenstoffdioxid Metalle Metallischer Glanz bei kompakten Stücken, hohe Schmelz- und Siedetemperatur, Verformbarkeit, gute Leitfähigkeit für Wärme und elektrischen Strom. Gold, Eisen, Silber, Zink 3. Welches ist der härteste Stoff und wozu wird er im Alltag gebraucht Der Diamant. Man braucht ihn für Bohrköpfe von Steinbohrern und von Zahnbohrer. 4. Welches ist das häufigste Material in der Erdkruste? Wozu benötigt man es? Der Quarz. Daraus fertigt man hochwertige Linsen für optische Geräte an. 5. Trockeneis? Beschreibe. Trockeneis ist die feste Form des Kohlenstoffdioxids. Es hat eine Temperatur von -78 C. Trockeneis sublimiert an der Luft. Trockeneis wird zum Kühlen in der Lebensmittel- und in der Metallindustrie gebraucht. 6. Wie gross ist der Kohlenstoffdioxid-Gehalt der Luft? 0,035% 7. Wozu wird Calciumsulfat gebraucht? Als Gips. Eine andere Form des Calciumsulfats ist das Marienglas. Es heisst so, weil früher Heiligenbilder mit durchsichtigen Platten dieses Minerals geschützt wurden. 8. Welche besondere Eigenschaft hat Jod? Es sublimiert bei schwachem Erhitzen zu violettem Dampf. Bei Abkühlung resublimiert der Dampf zu schwarzvioletten Kristallen. Jod wurde früher als Desinfektionsmittel gebraucht. Das gelöste Jod tötet Bakterien und Keime ab. 9. Was ist Weinstein? Weinstein ist im Saft von Weintrauben und anderen Beerenfrüchten gelöst. 10. Was ist ein Reinstoff? Reinstoffe haben stets gleich bleibende Eigenschaften. Wasser ist zum Beispiel ein Reinstoff, es hat stets den gleichen Schmelzund Siedepunkt 11. Was sind heterogene Gemische? Uneinheitliche Gemische, deren Bestandteile man mit dem Mikroskop oder dem Auge unterscheiden kann. 12. Was sind homogene Gemische? Gemische, deren Bestandteile man selbst mit dem Mikroskop nicht erkennt. 13. Was ist ein Gemenge? Uneinheitlich zusammengesetzte Gemische aus verschiedenen festen Stoffen. Bsp. Gartenerde mit einem Gemenge aus verschiedenen festen Bestandteilen wie Sand, Ton und Humus. 14. Was ist eine Suspension? Eine Aufschlämmung von festen Stoffen in Wasser. Suspensionen entmischen sich relativ schnell. Bsp. Wasserfarbe, Orangensaft 15. Was ist eine Emulsion? Gib ein Beispiel. Bsp.: Öl-Wasser. Eine Emulsion ist ein flüssig/flüssig Gemisch, das sich schlecht mischen lässt. Bei kräftigem Schütteln verteilt sich das Öl in feinen Tröpfchen gleichmässig im Wasser. Lässt man die Emulsion stehen, entmischen sich die Bestandteile wieder. 16. Wie ist Rauch zusammengesetzt? Es ist ein Gemisch aus Feststoff und Gas. Bsp.: Dieselabgase mit feinen Russpartikeln und Staubwolken in der Luft. 17. Woraus besteht Nebel? Aus Flüssigkeitströpfchen, die sich in der Luft befinden. 18. 19. 20. 21. Wie ist Schaum zusammengesetzt? Ein gasförmiger Stoff verteilt sich in einer Flüssigkeit. Was ist Aerosol? Feste und flüssige Bestandteile in einem Gas. Gib je ein Beispiel für heterogene Gemische? Feststoff und Feststoff: Granit (Gemenge) Feststoff und Flüssigkeit: Orangensaft (Suspension) Feststoff und Gas: Grillfeuer (Rauch) Flüssigkeit und Flüssigkeit: Milch (Emulsion) Flüssigkeit und Gas: Disco-Effekt (Nebel) Gas und Flüssigkeit: Badeschaum (Schaum) Gib je ein Beispiel für homogene Gemische? Feststoff und Feststoff: Messing (Legierung) Feststoff und Flüssigkeit: Zuckerwasser (Lösung) Gas und Feststoff: Wasserstoff/Platin (Lösung) Flüssigkeit und Flüssigkeit: Branntwein (Lösung) Gas und Gas: Luft (Gasgemisch) Gas und Flüssigkeit: Sprudel (Lösung) 22. Was ist eine Legierung? Gemisch durch das Zusammenschmelzen verschiedener Metalle. Bsp.: Schmuckgold, Messing (Kupfer/Zink-Legierung) 23. Welches Gemisch entsteht, wenn man verschiedene Gase mischt? Ein homogenes Gemisch 24. Welche Verfahren gibt es, um aus Meersalz Trinkwasser zu erhalten? Verdunstungsverfahren, Destillationsverfahren und Membranverfahren 25. Wie hoch ist der Salzgehalt im Meerwasser? -3% 26. Wie gewinnt man Meersalz mit der Verdunstungsmethode? An heissen, trockenen Küsten leitet man Meerwasser in grosse, mit schwarzer Folie ausgelegte Becken, die mit Glasscheibe überdacht sind. Das Wasser verdunstet und das Meersalz kristallisiert aus. Nachteil: Auf diese Weise können pro Tag nur 5 Liter/m2 Trinkwasser gewonnen werden. Vorteil: Dieses Verfahren ist kostengünstig 27. Meerwasser wird destilliert. Beschreibe? Meerwasser wird in Kesseln erhitzt. Mit Öl- oder Gasbrennern erzeugt man Wasserdampf von einer Temperatur von 1200C. Der heisse Wasserdampf wird durch ein System von mehreren Kesseln geschaltet. Das Wasser muss auch im 2. und 3. Kessel sieden. Deshalb erzeugt man einen Unterdruck in den Kesseln. Unter diesen Bedingungen siedet das Wasser schon unter 1000C Das Kondensat fängt man als Trinkwasser auf. Nachteil: Man braucht künstliche Energie dazu Vorteil: Das Wasser siedet schon unter 1000C. 28. Meerwasser wird durch Membranverfahren gewonnen. Beschreibe? Meerwasser wird unter hohem Druck durch dünne Kunststofffolien mit sehr feinen Poren gepresst. Die Membranen sind für die Salz-Teilchen undurchlässig, für die Wasser-Teilchen jedoch durchlässig. Nachteil: Dieses Verfahren eignet sich nur für salzarmes Brackwasser. Vorteil dieses Verfahrens: Man kann auch kleine transportable Anlagen bauen. 29. Welche 6 Arten von Trennverfahren gibt es? Sedimentation Filtrieren Eindampfen Destillieren Extrahieren Chromatographieren 30. Welche Gemische werden getrennt Trennprinzip bei: a) Sedimentation: Bsp. Mechanische Klärung von Wasser im Absetzbecken einer Kläranlage. Aus einer Suspension lässt sich der Feststoff von der Flüssigkeit trennen. Der Feststoff muss eine grössere Dichte haben als die Flüssigkeit. Der Feststoff setzt sich ab (Schwerkraft), die Flüssigkeit kann abgegossen werden. Die Absetzgeschwindigkeit hängt von der Dichte und der Grösse der Feststoffpartikel ab. Sehr kleine Teilchen setzen sich nur langsam ab. 31. Welche Gemische werden getrennt Trennprinzip bei: b) Filtration: Bsp: Filtrieren von Kaffee Aus einer Suspension trennt man durch Filtration die Feststoffe von der Flüssigkeit. Die Poren im Filter müssen aber kleiner sein als die Feststoffpartikel. Die kleinsten Teilchen von der Flüssigkeit gelangen durch den Filter und bilden das Filtrat. Die ungelösten Feststoffpartikel bestehen aus fest zusammenhängenden Teilchen (Aggregate). Die Aggregate bleiben auf der Filteroberfläche zurück. 32. Welche Gemische werden getrennt Trennprinzip bei: c) Eindampfen: Bsp: Gewinnung von Salz aus dem Meereswasser Aus einer Lösung eines Feststoffes kann ein Feststoff durch Eindampfen von Lösungsmitteln getrennt werden. Lösung wird erhitzt. Zuerst verdampft das Lösungsmittel. Die Konzentration des gelösten Stoffes in der Lösung steigt. Die kleinsten Teilchen fügen sich wieder zu Kristallen zusammen. 33. Welche Gemische werden getrennt Trennprinzip bei: d) Destillation: Bsp: Gewinnung von Branntwein Aus einer Lösung zweier Flüssigkeiten lässt sich die Flüssigkeit mit der niedrigeren Siedetemperatur durch Destillation abtrennen. Die Siedetemperaturen der beiden Flüssigkeiten müssen sich deutlich unterscheiden. Beim Sieden einer Lösung verdampft zuerst der Stoff mit der niedrigeren Siedetemperatur. Er kondensiert im Kühler und wird in der Vorlage aufgefangen. Der leicht verdampfbare Stoff ist im Destillat angereichert. 34. Welche Gemische werden getrennt Trennprinzip bei: e) Extrahieren Bsp: Teebereitung Aus einer Mischung von zwei Feststoffen lässt sich ein Stoff extrahieren. Ein Feststoff löst sich im Extraktionsmittel. Der andere kann abfiltriert werden. Anschliessend wird das Lösungsmittel abgedampft. Auch aus einer Lösung kann ein Stoff extrahiert werden, wenn er in einem anderen Lösungsmittel besser löslich ist. Das Extraktionsmittel darf mit der Lösung nicht mischbar sein. Durch Schütteln der Lösung mit dem Extraktionsmittel, wandert der Stoff in die Flüssigkeit, in der er sich am besten löst. 35. Welche Gemische werden getrennt Trennprinzip bei: e) Chromatographieren Bsp: Trennung von Blattfarbstoffen und Tintenfarbstoffen Kleinste Mengen eines Stoffgemisches lassen sich in die Reinstoffe zerlegen. Die zu trennenden Stoffe müssen in einem Lösungsmittel, dem Fliessmittel, löslich sein. Das Stoffgemisch wird auf ein saugfähiges Papier als Trägermittel aufgetragen. Das Papier wird in ein Fliessmittel gestellt. Das Fliessmittel steigt in die feinen Poren des Papiers, dabei wird das Stoffgemisch gelöst und mitgenommen. Es bilden sich Zonen auf dem Papier, die nur Teilchen eines Stoffes enthalten.