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All main topics / Chemie / Stoffe

Chemie Stoffe und ihre Eigenschaften (44 Cards)

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was versteht man unter Stoffen?
Ein chemischer Stoff ist ein Material/ein Stoff, eben das, woraus etwas besteht.
Eine einigermaßen einheitliche Materie
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Allgemeine Regel: Woran erkennt man einen Stoff?

Einen Stoff erkennt man an seinen Eigenschaften. Man sollte möglichst viele davon kennen!
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Welche gemeinsame Bezeichnung gibt es für Stoffe, die alle verformbar sind (manchmal ist dazu viel Kraft nötig), die den elektrischen Strom leiten und die glänzende Oberflächen haben (wenn man ganze Stücke davon hat)?
Solche Stoffe bilden eine Stoffgruppe, die man "Metalle" nennt.

Merke: Nur die genannten Eigenschaften findet man bei allen Metallen. Magnetische Anziehung kommt dagegen nur bei Eisen, Kobalt und Nickel vor.
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Welche drei Gruppen von Stoffeigenschaften kann man unterscheiden?
1. Stoffeigenschaften, die man mit den Sinnesorganen direkt feststellen kann.
2. Stoffeigenschaften, die man nur mit bestimmten Geräten feststellen kann.
3. Stoffeigenschaften, die man berechnen muss.
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Beispiele für Stoffeigenschaften, die man direkt mit den Sinnesorganen feststellen kann?
Farbe, Geruch, Geschmack, Verformbarkeit, Härte usw.
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Welche Eigenschaften kann man mit der Zunge feststellen?
Es sind die vier Geschmacksrichtungen süß, sauer, salzig und bitter.

Da viele Stoffe selbst in kleinen Mengen giftig sind, ist es eine sehr gefährliche Methode, durch Schmecken diese Eigenschaften zu prüfen.
Bei Nahrungsmitteln machen wir das aber dauernd! Ein unangenehmer Geschmack bewahrt uns davor, verdorbene oder gesundheitsschädliche Nahrungsmittel herunter zu schlucken!
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Eigenschaften eines Stoffes, die man mit den Augen feststellen kann?
Farbe, Glanz
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Welche Stoffeigenschaften prüfen wir mit
der Nase ?
Den Geruch!   - Dabei niemals die Nase direkt über ein Gefäß halten. Man fächelt sich mit der Hand etwas von den Gasen zu, die aus dem Gefäß entweichen!
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Welche der folgenden Begriffe beschreiben "Stoffe"?

Begriffe: Glas - Kugel - Papier - Kalk - Eisen - Rohr - Stange - Blech - Blase - Holz
"Stoffe" sind hier:  Glas, Papier, Kalk, Eisen und Holz. Daraus können Gegenstände bestehen!  (z.B. Glaskugel, Glasscheibe, Glasbecher ... )

Kugel, Rohr, Stange, Blech, Blase sind Begriffe, die "Körper" bezeichnen. Sie haben eine bestimmte Form und ein bestimmte Volumen, aber sie können aus ganz unterschiedlichen Stoffen bestehen. Beispiel: Kupferblech, Eisenblech, Silberblech..., bzw. kugelförmige Luftblase oder Kohlendioxidblase (z.B. in einem Glas Mineralwasser
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Was versteht man in den Naturwissenschaften unter einem "Körper"?
Wenn zwei Gegenstände genau dieselbe Form und genau dasselbe Volumen haben, dann sagt man in den Naturwissenschaften: Das sind zwei gleiche Körper! - Form und Volumen sind also Merkmale, an denen man "Körper" erkennen kann.
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In welche Klassen lassen sich Stoffe unterteilen?
gemischte Stoffe (bestehen aus zwei oder mehr reinen Stoffen)

reine Stoffe (sind entweder Elemente oder Verbindungen)
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Man hält einen Eisenstab und einen Holzstab in eine Flamme. Welche unterschiedlichen Stoffeigenschaften kann man dabei feststellen?
a) Der Eisenstab wird schneller warm. Die Wärmeleitfähigkeit von Eisen ist viel besser als die von Holz.

b) Der Holzstab fängt zu brennen an. Holz ist brennbar! Wärme leitet der sehr schlecht. An einem Ende brennt er und an dem anderen kann man ihn währenddessen in der Hand halten.
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Unterscheide Brennpunkt, Flammpunkt und Entzündungstemperatur eines Stoffes! 
a) Flammpunkt: Temperatur, bei der der  Stoff in der Flamme kurz aufflammt  und gleich wieder aus geht.
b) Brennpunkt: Temperatur, bei der der Stoff dauerhaft zu brennen beginnt, wenn man ihn in eine Flamme hält.
c) Entzündungstemperatur: Temperatur, auf die man den Stoff erhitzen muss, damit er von selbst (ohne eine Flamme dran zu halten) zu brennen beginnt!

Beispiel: Wenn man ein brennendes Streichholz in Heizöl (bei 20 °C) hält, so brennt dieses Heizöl nicht. Das Streichholz  geht sogar  aus.
Wenn man das Heizöl aber erhitzt, dann erreicht man irgendwann die Temperatur, bei der es kurz aufflammt (Flammpunkt ist erreicht) und dann, bei weiterem Erhitzen, erreicht man die Temperatur, bei der es dauerhaft brennt, wenn man die Streichholzflamme an das erhitzte Heizöl hält. (Brennpunkt ist erreicht).

Es gibt einen Stoff, der "weißer Phosphor" heißt. Es ist ein gelblich-weißer Stoff, der sehr giftig ist. Wenn man ihn einfach an der Luft liegen lässt, fängt er nach einer Weil an zu brennen. Die Entzündungstemperatur von weißem Phosphor ist als sehr niedrig und wird schon bei Zimmertemperatur erreicht.
Im zweiten Weltkrieg hat man weißen Phosphor in "Brandbomben" auf die Häuser abgeworfen, die damit in Brand gesetzt wurden!
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Beispiele für Stoffeigenschaften, die man nur mit Hilfe bestimmter Geräte feststellen kann?
1. Elektrische Leitfähigkeit  (wir bekommen zwar einen elektrischen Schlag, wenn zu viel Strom durch unseren Körper fließt, aber wenn nur ganz wenig Strom fließt, merken wir das gar nicht).
2. Magnetische Anziehung: Dazu braucht man einen Magneten. Wir können das mit unserem Körper alleine nicht feststellen.
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Beispiele für Stoffeigenschaften, die man nur durch Berechnen herausfinden kann.
1. Löslichkeit: Das ist die Masse (in Gramm gemessen) des Stoffes, die sich in einer bestimmten Menge einer Flüssigkeit (z.B. 1 l = 1000 ml) gerade noch vollständig auflöst.
2. Dichte: Die Dichte ist eine Zahl, die angibt, wie viel eine Waage (z.B. in der Maßeinheit "Gramm") für ein bestimmtes Volumen (z.B. ein Kubikzentimeter) eines Stoffes anzeigt.
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Wie bestimmt man die Löslichkeit eines festen Stoffes?
Man wiegt eine bestimmte Menge der Flüssigkeit ab, in der man den Stoff auflösen möchte. Das ist das Lösungsmittel!  - Dann löst man von dem Stoff so viel, bis sich nichts mehr weiter auflöst und sich ein Bodensatz von ungelöstem Stoff zu bilden beginnt. Das ist dann die gesättigte Lösung. - Man wiegt nun erneut ab und berechnet, wie viel Gramm dies nun mehr geworden ist.
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Wie kann man die Löslichkeit eines festen Stoffes wie Zucker  verbessern?
Indem man das Lösungsmittel erwärmt! Dann löst sich mehr vom Zucker darin auf. (Es gibt hier allerdings auch ein paar Ausnahmen!)

Anwendung: Zucker kann man im warmen Kaffee viel besser lösen als im kalten. - Viele andere feste Stoffe zeigen dasselbe Verhalten.
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Warum findet man in kalten Meeresströmungen
viel größere Fischschwärme als in warmen
In kalten Meeresströmungen ist mehr Sauerstoff gelöst als in warmen. Es sind dort auch mehr von den Kleinstlebewesen vorhanden, von denen die Fische leben.
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Eine Flasche Sekt wurde geöffnet, aber nicht ganz ausgetrunken. Was sollte man damit tun, damit nicht das gesamte Kohlendioxid entweicht?
In den Kühlschrank stellen.
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Welche Zustandsformen kann man bei einem Stoff unterscheiden?
fest, flüssig und gasförmig. In diesen Zustandsformen kann ein Stoff vorkommen.
Man nennt dies auch die drei "Aggregatzustände".
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Wie kann man einen Stoff von einem Aggregatzustand in einen anderen bringen?
Indem man den Stoff erwärmt oder ihn abkühlt!
Beispiel: Das Zitronenöl in der Aromaduftlampe muss erwärmt werden (dazu benutzt man in dieser Lampe ein Teelicht), damit das flüssige Zitronenöl gasförmig wird.
Beispiel: Füllt man eine hohle Tonform mit geschmolzenem, flüssigen Gold, so erhält man nach dem Abkühlen eine Figur aus festem Gold. Man muss nur noch die Tonform zerschlagen, um es heraus zu holen.
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Beispiel für Stoffe, die sich durch die Härte unterscheiden?
Wie kann man härtere von weicheren Stoffen unterscheiden?
Sehr weich sind Kerzenwachs und Ton. - Weich  sind Blei, Kupfer, Speckstein. - Hart sind Eisen, Ziegelstein und Fensterglas. - Sehr hart sind Quarz und Diamant.

Merke: Der härtere Stoff vermag den weicheren zu ritzen! - Diamant ist der härteste Stoff überhaupt. Mit nichts anderem kann man einen Diamanten ritzen!
Daher kann man ganz einfach feststellen, ob man es mit einem echten Diamanten zu tun hat oder einem aus Glas gefälschten. Mit dem echten Diamanten kann man in ein Weinglas einen Ritz machen. Mit dem falschen nicht!
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Wie stellt man fest, ob ein Stoff die elektrische Leitfähigkeit besitzt?
Man baut einen Stromkreis auf (siehe Abbildung). Anstatt einer Glühlampe kann man auch ein Strommessgerät benutzen! Leuchtet die Lampe, so fließt Strom und der Stoff besitzt die Stoffeigenschaft "elektrische Leitfähigkeit".
Abbildung
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Wie nennt man allgemein Stoffe, die die Eigenschaft der "elektrischen Leitfähigkeit" besitzen und wie jene Stoffe, die diese Eigenschaft nicht besitzen?
Stoffe, die den elektrischen Strom leiten, sind Leiter.

Stoffe, die den elektrischen Strom nicht leichten, sind Nichtleiter oder Isolatoren.
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Welche der folgenden Stoffe leiten den elektrischen Strom?

Holz - Porzellan - Eisen - Glas - Kupfer - Kochsalzlösung - Essigwasser - Alkohol - Wachs - Bleistiftmine (Graphit) - Gold - Kunststoff.
Leiter sind Eisen, Kupfer, Kochsalzlösung, Essigwasser, Graphit, Gold.

Die anderen genannten Stoffe sind "Isolatoren" (Nichtleiter)
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Welche gemeinsamen Eigenschaften stellt man bei den Stoffen fest, die zu der Stoffgruppe der Metalle gehören?
-Sie leiten den elektrischen Strom,
-sie glänzen (wenn man ganze Stücke davon hat, also kein Pulver!) - -sie sind verformbar, brechen also nicht (wofür man oft aber ganz viel Kraft braucht)
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Beispiel für Metalle?
Eisen - Kupfer - Aluminium - Gold - Silber - Blei - Zink.....
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Sind alle Metalle durch Magnet anziehbar und selbst magnetisierbar?
Nein, nur die Metalle Kobalt, Nickel und Eisen. Magnetische Anziehung ist also keine allgemeine Metalleigenschaft.

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Sind alle Metalle Feststoffe?
Nein! Es gibt auch ein bei Zimmertemperatur flüssiges Metall. Es heißt
Quecksilber. Es ist die silbrige Füllung, die man in alten Thermometern finden
kann.
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Was sind Edelmetalle?
Metalle, die in der Flamme weder brennen noch verglühen und die man in Säure legen kann, ohne dass dabei etwas geschieht!
zum Beispiel Gold und Silber,
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Was sind unedle Metalle?
Solche Metalle, die leicht zu brennen beginnen und bei denen man ein heftiges Schäumen und Sprudeln feststellt, wenn man sie in Säure legt.

Beispiele: Magnesium, Natrium..
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Was sind halbedle Metalle?
In der Flamme verbrennen sie nicht, sondern verglühen nur. In Säure gelegt erkennt man erst nach längerer Zeit, dass da etwas passiert und sich Gasbläschen bilden und das Metallstück immer kleiner wird.

Beispiel: Kupfer, Eisen...
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Wie unterscheidet man Leichtmetalle von Schwermetallen?
Stellt man bei 1 cm3 eines Metalls mit der Waage weniger als 5 g fest, so ist es ein Leichtmetall. Stellt man mehr als 5 g fest, so ist es ein Schwermetall.

Merke: Viele Schwermetalle sind sehr giftig!
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Wie nennt man es, wenn ein flüssiger Stoff gasförmig wird?

Beispiel: Wasser zum Sieden bringen
Verdampfen 
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Wie nennt man es, wenn ein gasförmiger Stoff durch Abkühlen (z.B. an einer kalten Glasscheibe) wieder zum flüssigen Stoff wird?
kondensieren. - Beispiel: Aus gasförmigem Wasser (Wasserdampf) wird ein Tropfen aus flüssigem Wasser. Dieser fällt als Regentropfen zu Boden.
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Wie nennt man es, wenn gasförmiges Wasser an der kalten Autofensterscheibe in einer Winternacht  zu einer Eisschicht wird (= fester Aggregatzustand), ohne dass dabei flüssiges Wasser entstehen könnte, weil es dafür viel zu kalt ist.
Das nennt man "Resublimieren"(das unmittelbare Übergehen eines Stoffes vom gasförmigen in den festen Aggregatzustand)

Ein anderes Beispiel: Bildung von Raureif auf den Pflanzen an einem kalten Herbstmorgen!
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Was ist Sublimieren?
Aus dem Stoff mit dem festen Aggregatzustand (z.B. Eis) wird direkt der Stoff mit dem gasförmigen Zustand (... ohne dass der Stoff zuerst flüssig würde/den Prozess des unmittelbaren Übergangs eines Stoffes vom festen in den gasförmigen Aggregatzustand.).

Beispiel: Eine zu Eis gefrorene Pfütze verschwindet nach ein paar Wintertagen, ohne dass es wärmer geworden wäre!
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Was ist Erstarren?  Was ist die Umkehrung davon?
Der Übergang vom flüssigen Aggregatzustand in den festen Aggregatzustand.

Beispiel: Flüssiges Wachs wird durch Abkühlen beim Kerzengießen zu festem Wachs.

Erhitzt man festes Wachs, so wird es flüssig. Das ist die Umkehrung des Erstarrens - das "Schmelzen"
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Was ist der "Siedepunkt" ? Mit welchem anderen Punkt ist er identisch?
Das ist die Temperatur, bei der ein Stoff vom flüssigen in den gasförmigen Zustand übergeht.

Hat man umgekehrt den gasförmigen Stoff, so ist dieselbe Temperatur die "Grenze" zwischen dem gasförmigen und dem flüssigen Zustand.

Bei Wasser ist der Siedepunkt (an einem Ort in Meereshöhe) 100 °C. Andererseits wird Wasserdampf bei 100° C auch wieder zu flüssigem Wasser.
Man kann sich Siedepunkt und Kondensationspunkt als eine Grenze vorstellen:

Kommt man von "flüssig" und der Stoff wird dann "gasförmig", so nennt man diese "Grenze"  den "Siedepunkt". - Startet man auf der anderen Seite, kommt also von "gasförmig" und wechselt nach "flüssig", so nennt man diese Grenze "Kondensationspunkt".
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Was ist der "Schmelzpunkt" und mit welchem anderen Punkt ist dieser Temperaturwert identisch?


Kommt man von "fest" und der Stoff wird dann "flüssig", so nennt man diese Grenze den "Schmelzpunkt" . Startet man auf der anderen Seite, kommt also von "flüssig" und wechselt nach "fest", so nennt man diese Grenze "Erstarrungspunkt".

Bei Wasser sind Schmelzpunkt, bzw. Erstarrungspunkt bei O °C.
Erstarrungspunkt und Schmelzpunkt hängen von der Meereshöhe des Ortes, an dem etwas schmilzt oder erstarrt, nicht ab!

Auch beim Schmelzen bleibt die Temperatur, trotz weiterer Erwärmung, konstant, bis der ganze Stoff flüssig geworden ist.
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Warum hängt der "Siedepunkt" eines Stoffes von der Meereshöhe des Ortes ab, an dem man den Stoff zum Sieden bringt?
Über einem Ort in Meereshöhe lastet viel mehr Luft der Atmosphäre als über einem Ort, der hoch im Gebirge liegt. - Drückt aber eine große Menge an Luft auf die Flüssigkeit, so kann sich das darin beim Sieden entstehende Gas nur schlecht daraus entfernen. Es ist viel mehr Energie nötig, damit das geschieht. Der Siedepunkt ist höher!
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Warum sind Siedepunkt und Schmelzpunkt messbare Stoffeigenschaften?
Weil Stoffe ganz bestimmte Siedepunkte oder Schmelzpunkte haben, die sich von den Siedepunkten oder Schmelzpunkten anderer Stoffe unterscheiden.
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Welchen Schmelzpunkt und welchen Siedepunkt haben die folgenden Stoffe?

a) Alkohol (trinkbarer Alkohol, der im Wein vorkommt)

b) Kochsalz

c) Eisen

a) Schmelzpunkt  - 114 °C    Siedepunkt  + 78 °C

b) Schmelzpunkt + 801 °C    Siedepunkt  + 1461 °C

c) Schmelzpunkt + 1535 °C   Siedepunkt + 2750 ° C
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Wann ist ein Stoff bei Zimmertemperatur fest? Wann ist er bei Zimmertemperatur ein Gas?


Ist der Schmelzpunkt höher als die Zimmertemperatur (das ist + 20 °C), so ist ein Stoff bei Zimmertemperatur fest. Ist der Siedepunkt höher als die Zimmertemperatur, so ist der Stoff bei Zimmertemperatur ein Gas.

Die Aggregatzustände eines Stoffes, die man in Büchern angegeben findet, gelten immer bei Zimmertemperatur!
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Author: looki
Main topic: Chemie
Topic: Stoffe
Published: 10.12.2009
 
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