Stoffgemisch

Was sind Stoffgemische?

Stoffgemische, auch Gemische genannt, sind Stoffe, die aus mindestens zwei verschiedenen Reinstoffen bestehen. Dabei ist ein Reinstoff ein chemisches Element (Sauerstoff) oder eine Verbindung (Natriumchlorid).

In einem Stoffgemisch kommen die Reinstoffe in verschiedenen Zusammensetzungen vor. Das sogenannte Mischungsverhältnis bestimmt die Eigenschaften , wie beispielsweise Siedepunkt oder Dichte.

Allgemein unterscheidest du bei Stoffgemischen zwischen zwei Arten:

• homogene Stoffgemische: Luft, Kaffee, Messing
• heterogene Stoffgemische: Nebel, Rauch

Das Stoffgemisch Luft besteht hauptsächlich aus zwei Reinstoffen, den Gasen Stickstoff (N₂) und Sauerstoff (O₂).

Homogene und heterogene Gemische

Die verschiedenen Arten von Stoffgemischen unterteilst du zunächst in homogene und heterogene Gemische:

• homogen: mischbare Stoffe in einer Phase
• heterogen: nicht mischbare Stoffe (mehrphasig)

Homogenes Stoffgemisch

Ein homogenes Stoffgemisch besteht aus Reinstoffen, die sich molekular vermischt haben. Der Begriff homogen kommt aus dem Griechischen und bedeutet so viel wie „gleichartig”.

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In der Chemie oder der Physik ist ein System homogen, wenn es nur eine einzige Phase gibt. Das bedeutet, dass nur ein Aggregatzustand — fest, flüssig oder gasförmig — auftritt. Demnach bezeichnest du homogene Gemische auch als einphasig.

Beispiele für homogene Gemische sind Salzlösungen (Natriumchlorid in Wasser) oder Gasgemische (Luft).

Heterogenes Gemisch

In heterogenen Gemischen liegen die Reinstoffe in klar abgegrenzten Phasen voneinander vor. Somit ist ein heterogenes Stoffgemisch das Gegenteil eines homogenen Gemischs. Das Wort heterogen bedeutet im Griechischen „verschiedenartig”.

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Heterogene Stoffgemische sind demnach mehrphasig. Die einzelnen Reinstoffe können sowohl im gleichen als auch im unterschiedlichen Aggregatzustand vorliegen.

In einigen Fällen bezeichnest du ein heterogenes Stoffgemisch auch als eine Dispersion. In ihr sind ein oder mehrere Stoffe fein verteilt, sie bilden die sogenannte disperse Phase. Der Stoff, in dem sie verteilt sind, nennst du auch Dispersionsmittel.

Beispiel für ein heterogenes Gemisch ist eine Mischung aus Wasser und Sand. Dabei setzt sich der Sand im Gefäß ab.

Kolloidale Stoffgemische

Kolloidale Gemische kannst du weder zu den homogenen noch zu den heterogenen Gemischen zuordnen. Die kolloidalen Gemische bestehen aus sehr kleinen Teilchen, den Kolloiden. Ihre Größe liegt meist im Nanometerbereich.

Bei einem solchen Stoffgemisch scheint es so, als ob du auf makroskopischer Ebene ein homogenes Gemisch hast. Allerdings liegen bei kolloidalen Gemischen die Phasen sehr fein verteilt vor und werden nur von sehr wenigen Teilchen gebildet. Beispielweise ist das in der Milch so: Denn einzelne Öltröpfchen sind vom Wasser umhüllt.

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Aggregatzustand des Stoffgemischs

Je nachdem, in welchem Aggregatzustand (fest, flüssig, gasförmig) ein Stoffgemisch vorliegt, kannst du drei Arten unterscheiden.

• Feststoffgemisch: Gemenge wie beispielsweise Granit
• Flüssiggemisch: Emulsion wie beispielsweise Milch
• Gasgemisch: Beispielsweise Luft

Stoffgemische Tabelle

Du kannst ein Stoffgemisch auch nach dem Aggregatzustand der einzelnen Reinstoffe unterscheiden. Nehmen wir dazu als Beispiel zwei Stoffe. Bei drei möglichen Aggregatzuständen ergeben sich dabei 3²=9 Kombinationen.

In der folgenden Tabelle siehst du die möglichen Kombinationen der Aggregatzustände mit einigen Beispielen. Dabei haben wir dir zusätzlich die homogenen und heterogenen Stoffgemische markiert:

Stoffgemische Beispiele

Nachfolgend findest du noch eine Übersicht einiger Beispiele für wichtige Stoffgemische:

Legierung:

Eine Legierung ist ein homogenes Stoffgemisch aus mindestens zwei festen Elementen. Mindestens eine dieser Komponenten muss ein Metall sein, damit sich die typischen metallischen Bindungen ausbilden können.

Milch:

Milch ist eine sogenannte Emulsion. Bei ihr sind zwei flüssige Ausgangsstoffe heterogen verbunden. Diese Ausgangsstoffe sind Öltröpfchen, die von Wasser umhüllt sind. Da diese Öltröpfchen extrem klein sind, kannst du Milch auch zu den kolloidalen Stoffgemischen zählen.

Hartschaum:

Ein Hartschaum ist ein sehr fester Schaum, der aus kleinen Gasbläschen besteht, die durch Wände in festem Aggregatzustand getrennt sind. Sie sind in manchen Fällen elastisch verformbar (Topfschwamm), manchmal aber auch plastisch verformbar (Hartschaumplatte).

Trennverfahren

Du kennst dich jetzt gut mit den verschiedenen Arten von Stoffgemischen aus. In der Chemie ist jedoch auch wichtig, Stoffgemische trennen zu können. Dafür gibt es verschiedene Trennverfahren. Wenn du mehr darüber wissen willst, schau dir jetzt unser Video dazu an.