Physikalische Chemie

Beim Sublimieren und Resublimieren ändert sich der physikalische Zustand eines Stoffes. Was das genau bedeutet, erfährst du in diesem Beitrag. %Hier geht's zu unserem Video!

Inhaltsübersicht

Was ist Sublimieren und Resublimieren?

Unter einer Sublimation verstehst du einen Übergang eines Stoffes vom Aggregatzustand fest zu gasförmig. Das passiert auch schon bei Temperaturen unter der Schmelztemperatur des Stoffes. Damit der Vorgang ablaufen kann, ist Wärme nötig. 

Dazu gibt es einen gegenteiligen Prozess, den du als Resublimation bezeichnest. Hier ändert sich also der Aggregatzustand eines Stoffes von gasförmig zu fest. Bei dem Vorgang wird Wärme frei. Das Resublimieren findet bei Temperaturen oberhalb der Siedetemperatur eines Stoffes statt.

Normalerweise läuft der Übergang von fest nach gasförmig und umgekehrt über einen flüssigen Zustand ab. Der wird beim Sublimieren und Resublimieren übersprungen. 

Im Winter kannst du oft eine Sublimation bzw. Resublimation von Wasser beobachten. Der Schnee kann sich direkt in Wasserdampf umwandeln und umgekehrt.

Sublimieren Definition

Sublimieren (auch Sublimation und selten Sublimierung) bezeichnet in der Chemie den direkten Übergang eines Stoffes vom festen in den gasförmigen Aggregatszustand.

Resublimieren Definition

Resublimieren (oder Resublimation) ist der Gegenprozess zur Sublimierung. Ein Stoff wechselt also vom gasförmigen in den festen Aggregatszustand.

Sublimieren und Resublimieren Beispiele

Schauen wir uns die Sublimation von Wasser einmal genauer an.

Wenn im Winter Schnee in deinem Garten liegt, kannst du beobachten, dass die Menge immer weniger wird, obwohl es draußen immer noch sehr kalt ist. Der Schnee schmilzt also nicht – aber wie kann er dann weniger werden? Das geschieht eben durch eine Sublimation. Der Schnee „überspringt“ sozusagen das Schmelzen zu flüssigem Wasser und wandelt sich direkt in Wasserdampf um.  Hier findet ein direkter Übergang vom festen Aggregatszustand zum gasförmigen Aggregatszustand statt.

Der Schmelzpunkt von Wasser ist 0°C. Sublimieren findet auch bei Minusgraden statt, also noch unter der Schmelztemperatur von Wasser. 

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Sublimieren Resublimieren

 

Beim Resublimieren passiert genau das Gegenteil. Der Wasserdampf resublimiert dann zu einer Form von Eis, nämlich Reif. Du kannst ihn nach einer kalten Nacht oft auf der Wiese sehen. Reif ist also Wasser im festen Zustand. Bei der Resublimation ändert das Wasser dann seinen Aggregatszustand von gasförmig direkt zu fest. 

Ein anderes bekanntes Beispiel, dass du vielleicht eher von Experimenten kennst, ist die Resublimation und Sublimation von Iod

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Iod-Sublimation

 

Wenn du festes Iod in einem Gefäß erhitzt, kannst du die Ausbildung von violettem Gas beobachten. Das feste Iod geht also direkt in den gasförmigen Zustand über. Das bezeichnest du als Iod-Sublimation.

Wenn du das Gefäß wieder erkalten lässt, entstehen darin violette bis schwarze Kristalle (Sublimat). Auch hier wird der flüssige Zustand übersprungen. Denn das violette Gas wandelt sich direkt in feste Kristalle um.  Iod gehört zu der Gruppe der Halogene. Schau dir jetzt unser Video dazu an und lerne die spannenden Eigenschaften der anderen Halogene kennen!

Zum Video: Halogene
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Resublimieren und Sublimieren auf Teilchenebene

Was passiert denn nun genau bei den beiden Vorgängen? Um das zu verstehen, begeben wir uns auf die Teilchenebene.

Beim Sublimieren nimmt jeder Stoff die sogenannte Sublimationswärme / Sublimationsenergie auf. Die Sublimationswärme entsteht einerseits durch die Schmelzwärme und andererseits durch die Verdampfungswärme. Durch die Wärmezufuhr bewegen sich die Teilchen des Stoffes schneller. Deswegen sind die Teilchen nicht mehr ganz nah beieinander, sondern vergrößern ihren Abstand zueinander.

Ihre feste Form „löst“ sich also sozusagen auf. Einzelne Teilchen „schaffen“ es, die feste Form komplett zu verlassen und können sich im Raum beliebig ausbreiten. Dadurch erreicht der Stoff dann einen gasförmigen Zustand und sublimiert.

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Teilchenebene Sublimieren Resublimieren

 

Wenn ein Stoff resublimiert, ist es genau anders herum: Es wird Wärme (Resublimationswärme) abgegeben, wodurch sich die Teilchen langsamer bewegen. Ihr Abstand zueinander wird deshalb wieder kleiner. Sie ordnen sich schließlich in einer festen Form an. Der Stoff hat dann einen festen Aggregatszustand. 

Neben dem gasförmigen und dem festen gibt es auch noch den flüssigen Aggregatszustand. Schau dir jetzt unser Video dazu an und lerne, wie die Teilchen dort vorliegen!

Zum Video: Aggregatzustände
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