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Erkennen von Stoffgemischen in deiner Umwelt

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Chemie-Team
Erkennen von Stoffgemischen in deiner Umwelt
lernst du in der Unterstufe 3. Klasse - 4. Klasse

Grundlagen zum Thema Erkennen von Stoffgemischen in deiner Umwelt

Inhalt

Erkennen von Stoffgemischen in deiner Umwelt – Chemie

Sicher konntest du am Morgen schon einmal Nebel beobachten. Wenn du einen Salat zubereitest, mischst du Öl mit Essig. Und was passiert, wenn du Kochsalz und Wasser vermischst? All das sind Stoffgemische aus dem Alltag. Dieser Text beschäftigt sich damit, wie du Stoffgemische in deiner Umwelt erkennen kannst. Dabei werden die folgenden Fragen beantwortet:

  • Was sind homogene und heterogene Stoffgemische?
  • Welches Stoffgemisch ist Nebel?
  • Was sind Beispiele für heterogene und homogene Stoffgemische?
  • Was ist eine Emulsion, Suspension und ein Gemenge?
  • Welche Unterteilung von Stoffgemischen gibt es?

Was sind Stoffgemische? – Definition

Was Stoffgemische sind, ist einfach erklärt. Ein Stoffgemisch besteht aus mindestens zwei verschiedenen Reinstoffen. Weißt du auch, was Reinstoffe sind? Unter einem Reinstoff wird ein chemisches Element oder eine Verbindung verstanden. Beispiele für Reinstoffe kannst du hier in der Liste sehen:

  • Sauerstoff $\ce{O2}$
  • Natriumchlorid $\ce{NaCl}$
  • Wasserstoff $\ce{H2}$
  • Wasser $\ce{H2O}$

Wenn also mindestens zwei Reinstoffe vermischt werden, erhält man ein sogenanntes Stoffgemisch. Die Stoffgemische werden dabei in homogene und heterogene Stoffgemische unterteilt.

  • Heterogene Stoffgemische: nicht mischbar, mehrphasig
  • Homogene Stoffgemische: mischbar, einphasig

Der Aggregatzustand des Stoffgemischs ist dabei abhängig von den verwendeten Reinstoffen.

Außerdem gibt es noch sogenannte kolloidale Stoffgemische. Diese kann man weder den homogenen noch den heterogenen Gemischen zuordnen. Die kolloidalen Gemische bestehen aus sehr kleinen Teilchen – den Kolloiden. Ihre Größe liegt für gewöhnlich im Nanometerbereich. Bei einem solchen Stoffgemisch scheint es so, als ob man auf makroskopischer Ebene ein homogenes Gemisch hat. Allerdings liegen die Phasen hier sehr fein verteilt vor und werden nur von wenigen Teilchen gebildet. Ein Beispiel für ein kolloidales Stoffgemisch ist die Milch – einzelne, winzige Öltröpfchen sind hier von Wasser umhüllt.

Was sind homogene Stoffgemische? – Definition und Beispiel

In einem homogenen Stoffgemisch sind die Reinstoffe miteinander vermischt. Es gibt nur eine Phase. Und was bedeutet das? Wenn man zwei Reinstoffe miteinander mischt, die eine homogene Lösung bilden, dann kann man die einzelnen Bestandteile nicht mehr erkennen. Du kannst beispielsweise Kochsalz (Natriumchlorid) in Wasser lösen. Vorher siehst du die weißen Kristalle des Salzes und das Wasser. Nachdem du die beiden Reinstoffe miteinander vermischt hast, bekommst du eine durchsichtige Lösung. Du kannst die einzelnen Salzkristalle oder das Wasser nicht mehr voneinander unterscheiden.

Die homogenen Stoffgemische können in den Aggregatzuständen fest, flüssig und gasförmig auftreten. In der folgenden Tabelle sind Beispiele für homogene Stoffgemische der verschiedenen Aggregatzustände aufgeführt.

fest und fest Gemische aus Metall:
  • Mischungen aus Metall werden Legierungen genannt.
  • Beispiel: Eine Legierung aus Kupfer und Zinn ist Bronze.
  • flüssig und flüssig Gemische aus Flüssigkeiten:
  • Beispiel: Eine Mischung aus Wasser und Sirup ist eine Limonade.
  • gasförmig und gasförmig Gemische aus Gasen:
  • Beispiel: Die Luft um dich herum ist ein Gasgemisch. Luft besteht zum großen Teil aus den Gasen Sauerstoff $(\ce{O2})$ und Stickstoff $(\ce{N2})$ (Zusammensetzung Luft).
  • fest und flüssig
  • Beispiel: Kochsalz (fest) und Wasser (flüssig) bilden eine Kochsalzlösung (flüssig).
  • gasförmig und flüssig
  • Beispiel: Mineralwasser
  • Was ist ein heterogenes Gemisch? – Definition und Beispiel

    Einfach erklärt kann man bei einem heterogenen Stoffgemisch die Reinstoffe erkennen. Es bilden sich sogenannte Phasen. Wenn du beispielsweise Öl und Wasser in einem Glas mischst, kannst du zwei Phasen erkennen: die Ölphase und die Wasserphase. Wenn das Gemisch nun geschüttelt wird, kannst du feine Öltröpfchen im Wasser entdecken. Ein solches Gemisch wird als Emulsion bezeichnet. Lässt du das Gemisch nun stehen, bilden sich wieder zwei Phasen aus.

    Meistens haben die Reinstoffe heterogener Gemische unterschiedliche Aggregatzustände. In der folgenden Tabelle sind Beispiele für heterogene Stoffgemische aufgeführt.

    Beispiele
    fest und flüssig
  • Beispiel: Sand und Wasser kannst du zu Schlamm vermischen. In dem Schlamm befinden sich die feinen Sandkörner fein im Wasser verteilt. Das wird auch als Suspension bezeichnet.
  • flüssig und flüssig
  • Beispiel: Öl und Wasser kann man miteinander vermischen. Es entsteht eine Emulsion – also eine heterogene Mischung aus feinsten Öltröpfchen im Wasser.
  • fest und fest
  • Beispiel: Feldspat, Quarz und Glimmer sind zu Granit vermischt. Alle drei Reinstoffe kannst du gut erkennen. Das heterogene Gemisch wird auch als Gemenge bezeichnet.
  • fest und gasförmig
  • Beispiel: Feuer erzeugt Rauch. Im Rauch befinden sich Gas und Rußteilchen.
  • flüssig und gasförmig
  • Beispiel: Feinste Wassertröpfchen mit der Luft vermischt ergeben Nebel.
  • Welche homogenen und heterogenen Stoffgemische gibt es?

    Stoffgemische bestehen aus mindestens zwei Reinstoffen. Diese Reinstoffe können ein heterogenes oder ein homogenes Gemisch bilden. Bei einem homogenen Gemisch kannst du die einzelnen Reinstoffe nicht erkennen, es gibt nur eine Phase. Bei heterogenen Gemischen kannst du die Reinstoffe erkennen. Es gibt mehrere Phasen.

    In der folgenden Abbildung werden die verschiedenen Stoffgemischarten in einer Übersicht dargestellt.

    heterogene und homogene Stoffgemische im Überblick

    Homogene Stoffgemische

    Bei homogenen Gemischen werden abhängig von den Reinstoffen und den Aggregatzuständen Legierungen, Lösungen und Gasgemische unterschieden.

    Was sind Legierungen? – Definition Chemie

    Eine Legierung ist ein homogenes Gemisch aus mindestens zwei verschiedenen Metallen. Ein Beispiel für eine Legierung ist Bronze, das aus Kupfer und Zinn besteht.

    Was ist eine Lösung? – Definition Chemie

    Eine Lösung ist ein homogenes Gemisch, das aus einem gelösten Reinstoff in einem anderen Reinstoff besteht. Der gelöste Reinstoff kann dabei fest, flüssig oder gasförmig sein. Ein Beispiel für eine Lösung ist die Kochsalzlösung, bei der du Salz in Wasser löst.

    Was ist ein Gasgemisch? – Definition Chemie

    Ein Gasgemisch ist ein Gemisch aus mindestens zwei Gasen. Solche Gemische sind immer homogen. Beispiele für Gasgemische sind Luft oder Erdgas.

    Heterogene Stoffgemische

    Abhängig davon, welche Reinstoffe in welchem Aggregatzustand miteinander vermischt werden, spricht man bei heterogenen Gemischen auch von Suspension, Emulsion, Gemenge, Rauch oder Nebel.

    Was ist eine Suspension? – Definition Chemie

    Eine Suspension ist ein heterogenes Gemisch, bei dem kleinste, feste Teilchen in einer Flüssigkeit verteilt sind. Die kleinen Teilchen scheinen zu schweben. Ein Beispiel für eine Suspension ist Schlamm – eine Mischung aus Sand und Wasser.

    Was ist eine Emulsion? – Definition Chemie

    Eine Emulsion ist ein heterogenes Gemisch, bei dem die eine Flüssigkeit als feinste Tröpfchen in der anderen Flüssigkeit verteilt sind. Ein Beispiel für eine Emulsion ist ein Gemisch aus Wasser und Öl.

    Was ist ein Gemenge? – Definition Chemie

    Ein Gemenge ist ein heterogenes Gemisch aus Feststoffen, bei denen die Reinstoffe grob verteilt sind. Die einzelnen Feststoffe kannst du dabei erkennen. Ein Beispiel für ein Gemenge ist Granit.

    Was ist Rauch? – Definition Chemie

    Rauch ist ein Gemisch aus Gasen und Rußpartikeln in feinst verteilter (oft kolloidaler) Form. Rauch entsteht bei Verbrennungsprozessen.

    Was ist Nebel? – Definition Chemie

    Nebel ist ein heterogenes Gemisch aus feinsten Wassertröpfchen und Gasen.

    Dieses Video

    In diesem Video erfährst du, was homogene und heterogene Stoffgemische sind und wie sich die Begriffe voneinander abgrenzen lassen. Außerdem lernst du, was die Begriffe Suspension, Emulsion, Gemenge und Legierung bedeuten.

    Im Anschluss an das Video und diesen Text findest du Übungsaufgaben und Arbeitsblätter zum Thema Stoffgemische, um dein erlerntes Wissen zu überprüfen. Viel Spaß!

    Transkript Erkennen von Stoffgemischen in deiner Umwelt

    Erkennen von Stoffgemischen in deiner Umwelt

    Hallo! Hast du dich schon mal gefragt, was die Luft um uns herum eigentlich ist? Luft ist ein Stoffgemisch, mit diesem und anderen Stoffgemischen wollen wir uns heute beschäftigen. Wir schauen uns dazu an, was Stoffgemische eigentlich sind und wie sie in unserer Umwelt vorkommen. Wie genau du diese Gemische erkennen und unterscheiden kannst, wollen wir uns in diesem Video einmal genauer ansehen.

    In der Natur kommen meistens Stoffgemische vor. Wir treffen in der Natur ständig auf Stoffgemische. Das können Gemische aus Sand und Wasser sein oder auch Steine, die verschiedene Materialien enthalten. Reinstoffe findest du dagegen selten. Stoffgemische bestehen aus mindestens zwei Reinstoffen. Es können natürlich auch mehr sein.

    Du kannst Stoffgemische in zwei Klassen unterteilen. Einmal in homogene Stoffgemische und einmal in heterogene Stoffgemische.

    Ein homogenes Stoffgemisch besteht aus Stoffen, die sich gut miteinander vermischen. Nach dem Mischen kannst du die einzelnen Bestandteile nicht erkennen und das Gemisch liegt in einer Phase vor. Du kannst zum Beispiel Zucker in Wasser lösen und erhältst so eine homogene Lösung, in der du den Zucker nicht mehr erkennen kannst.

    Bei einem heterogenen Stoffgemisch hingegen lassen sich deutlich die unterschiedlichen Bestandteile erkennen. Wenn du zum Beispiel Sand in einen Becher mit Wasser gibst, erkennst du deutlich beide Bestandteile.

    Schauen wir uns jetzt auch andere Stoffgemische in deiner Umgebung etwas genauer an. Wir beginnen dazu mit den homogenen Stoffgemischen. Als erstes betrachten wir ein Gemisch welches aus Stoffen besteht, die einen festen Aggregatzustand besitzen. Dies kann ein Gemisch aus verschieden Metallen sein. Du kannst Zinn und Kupfer miteinander mischen und erhältst Bronze. Mischungen aus Metallen nennt man Legierungen.

    Als nächstes betrachten wir eine homogenes Stoffgemisch, welches aus Flüssigkeiten besteht. Hier ist selbstgemachte Limonade ein gutes Beispiel. Mischst du Fruchtsirup mit Wasser, erhältst du nicht nur ein leckeres Getränk, sondern auch ein homogenes Stoffgemisch. Dieses Stoffgemisch nennt man auch Lösung.

    Es gibt auch interessante Beispiele für homogene Stoffgemische, die aus gasförmigen Stoffen bestehen. Du hast ja schon gehört, dass Luft ein Stoffgemisch ist. Luft besteht aus verschieden Gasen. Sie enthält neben Sauerstoff auch Stickstoff und zu geringen Anteilen auch andere gasförmige Stoffe. Luft ist also ein Gasgemisch.

    Du kannst aber auch homogene Stoffgemische herstellen, die aus Stoffen mit unterschiedlichen Aggregatzuständen bestehen. Wenn du zum Beispiel beim Nudelnkochen Salz ins Wasser gibst, löst es sich vollständig auf und ist nicht mehr erkennbar. Es entsteht also aus einem Feststoff und einer Flüssigkeit ein homogenes Stoffgemisch. In diesem Fall handelt es sich um eine Lösung.

    Kommen wir nun zu den heterogenen Stoffgemischen. Hier sind zum einen Stoffe miteinander gemischt, welche unterschiedliche Aggregatzustände besitzen. Ein Beispiel dafür ist Schlamm, also ein Sand-Wasser-Gemisch. Man spricht hier auch von einer Suspension.

    Andererseits können die Bestandteile der heterogenen Stoffgemische aber auch gleiche Aggregatzustände besitzen. Wichtig ist hier, dass sich diese nur schlecht und nicht dauerhaft mischen lassen. Es lassen sich also die unterschiedlichen Phasen erkennen. Stell dir vor, du machst ein Salatdressing aus Essig und Öl. Die beiden Flüssigkeiten lassen sich auch nach dem Mischen noch gut erkennen, sie mischen sich nicht. Wenn die Öltröpfchen durch Schütteln fein im Essig verteilt werden, spricht man von einer Emulsion.

    Das nächste Beispiel ist ein Gemisch aus zwei Feststoffen. Dazu schauen wir uns ein Stück Granit an. Es besteht aus Feldspat, Quarz und Glimmer. Du kannst deutlich alle Komponenten voneinander unterscheiden. Ein heterogenes Gemisch aus Feststoffen nennt man auch Gemenge. Im Sommer, vor einem Lagerfeuer kannst du ein schönes Beispiel für ein Gemisch aus Feststoffen und gasförmigen Stoffen sehen. Dieses Stoffgemisch bezeichnet man auch als Rauch. Hier befinden sich feste Ruß-und Asche-Partikel in der Luft.

    Wenn du ganz früh am Morgen raus gehst, kannst du ein heterogenes Gemisch einer Flüssigkeit mit einem Gas beobachten. Bei Nebel handelt es sich um solch ein Gemisch. Hier befinden sich sehr kleine Wassertröpfchen in der Luft. Um die verschiedenen Gemische nun einzuteilen, werden sie nach den Aggregatzuständen ihrer Bestandteile sortiert.

    Fassen wir zuerst die homogene Stoffgemische zusammen. Eine Legierung ist ein Stoffgemisch aus zwei Feststoffen. Eine Lösung besteht aus einer Flüssigkeit und einem gelösten Stoff. Wobei der gelöste Stoff gasförmig, flüssig oder fest sein kann. Luft ist ein Gasgemisch und besteht aus mehreren Gasen.

    Fassen wir nun die heterogenen Stoffgemische zusammen. Ein Stoffgemisch aus zwei Feststoffen nennt man Gemenge. Eine Suspension ist ein Gemisch aus einem Feststoff und einer Flüssigkeit. Rauch ist ein Gemisch aus einem Feststoff und einem Gas. Eine Emulsion ist eine Mischung aus zwei Flüssigkeiten und Nebel ist ein Gemisch aus einer Flüssigkeit und einem Gas.

    Du hast heute gelernt, was ein Stoffgemisch ist. Du weißt nun, dass du zwischen homogenem und heterogenem Stoffgemisch unterscheiden musst und du kennst nun sehr viele Beispiele für die verschiedenen Stoffgemische. Tschüs und bis bald.

    37 Kommentare

    37 Kommentare
    1. aber erstmal hi

      Von Tc.sweetie/aim, vor 3 Monaten
    2. aber

      Von Tc.sweetie/aim, vor 3 Monaten
    3. sehr cool

      Von Tc.sweetie/aim, vor 3 Monaten
    4. cool

      Von KIRA, vor 8 Monaten
    5. Noch mehr solcher Videos bitte

      Von Feodosia, vor mehr als einem Jahr
    Mehr Kommentare

    Erkennen von Stoffgemischen in deiner Umwelt Übung

    Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Erkennen von Stoffgemischen in deiner Umwelt kannst du es wiederholen und üben.
    • Erkläre, was unter einem Stoffgemisch zu verstehen ist.

      Tipps

      Hetero- bedeutet anders; homo- bedeutet gleich.

      Lösung

      In der Natur findest du fast nur Stoffgemische. Diese bestehen mindestens aus zwei Reinstoffen, können aber auch aus wesentlich mehr Komponenten bestehen. Unterteilt sind Stoffgemische in heterogen und homogen. Bei homogenen Gemischen lassen sich die einzelnen Bestandteile nach dem Mischen nicht mehr erkennen. Ein Beispiel dafür ist eine Zuckerlösung. Bei heterogenen Gemischen dagegen lassen sich die Komponenten auch im Gemisch noch gut erkennen. Ein Beispiel ist ein Gemisch aus Sand und Wasser.

    • Unterscheide die folgenden Gemische in homogen oder heterogen.

      Tipps

      Schau dir die Gemische genau an. Kannst du die einzelnen Bestandteile erkennen?

      Lösung

      Die vielen Stoffgemische in deiner Umwelt lassen sich in zwei Kategorien unterteilen: einmal in homogene Gemische und einmal in heterogene Gemische.

      Bei homogenen Gemischen lassen sich die einzelnen Bestandteile nicht mehr erkennen. Das Salzwasser, welches du zum Nudelnkochen verwendest, ist ein homogenes Gemisch. Du kannst das Salz darin nicht mehr erkennen, da es sich gelöst hat. Auch bei der Limonade kannst du keine einzelnen Bestandteile erkennen, da auch diese Mischung homogen ist.

      Zu den heterogenen Gemischen gehören der Schlamm, bei dem du deutlich die kleinen Sandkörner im Wasser erkennen kannst, und auch das Dressing, bei dem du die kleinen Öltröpfchen im Wasser siehst. Auch beim Rauch lassen sich leicht die Rußpartikel in der Luft erkennen.

    • Bezeichne die folgenden Gemische richtig.

      Tipps

      Schau dir die Beispiele an und überlege dir, welche Aggregatzustände die einzelnen Komponenten haben und ob sie sich gut mischen lassen.

      Lösung

      Zunächst schaust du dir die einzelnen Bestandteile an, aus denen das Gemisch besteht. Du bestimmst dann die Aggregatzustände der Komponenten und überlegst dir, ob sich die Komponenten mischen lassen oder nicht.

      1. Milch - die Bestandteile sind Wasser und Fett und beide sind flüssig. Die Fetttröpfchen sind fein in der Milch verteilt, aber nicht gelöst. Es handelt sich um eine Emulsion.
      2. Messing - die Bestandteile sind beide fest (Kupfer und Zink). Sie lassen sich optisch nicht erkennen, es ist also ein homogenes Gemisch. Dieses nennt sich Legierung.
      3. Zitronenlimonade - der Zitronensaft und das Wasser sind beide flüssig und lassen sich gut mischen. Das Gemisch nennt sich Lösung.
      4. Zigarettenrauch - das Gemisch aus Luft und kleinen Feststoffpartikeln ist heterogen und nennt sich Rauch.

    • Ermittle eine Trennmethode für folgendes Gemisch.

      Tipps

      Überlege dir, welcher Stoff mit Wasser ein homogenes und welcher Stoff ein heterogenes Gemisch bildet.

      Wie lassen sich Lösung und Feststoff trennen?

      Lösung

      Zunächst betrachtest du das entstandene Gemisch. Sand und Zucker sind beides Feststoffe. Sie unterscheiden sich allerdings in ihren Eigenschaften. Während sich Zucker in Wasser löst und ein homogenes Gemisch entsteht, mischen sich Sand und Wasser nicht. Nach Zugabe von Wasser kannst du also ganz leicht die Zuckerlösung vom Sand durch Filtration trennen. Wenn anschließend das Wasser aus der Lösung verdunstet ist, dann hast du wieder den sauberen Zucker.

    • Benenne ein Gemisch aus Salz und Wasser.

      Tipps

      Überlege dir zunächst, ob die Mischung homogen oder heterogen ist.

      Salz ist ein Feststoff und Wasser ist flüssig. Wie werden flüssig-fest-Gemische genannt?

      Lösung

      Wenn du Salz in Wasser gibst, dann hast du ein fest-flüssig-Gemisch. Dieses Gemisch ist homogen, das heißt, du kannst das Salz nach dem Mischen nicht mehr erkennen. Homogene Gemische, die aus einer festen und einer flüssigen Komponente bestehen, nennt man Lösung.

    • Entscheide, ob es sich um Stoffgemische handelt.

      Tipps

      Überlege dir, ob die genannten Stoffe aus mehreren Komponenten bestehen.

      Lösung

      Auf den ersten Blick ist es nicht immer ganz leicht, die Stoffgemische von den Reinstoffen zu unterscheiden. Wichtig ist zu wissen, was hinter den einzelnen Stoffen chemisch steckt. Reinstoffe sind:

      • Wasser
      • Kupfer
      • Gips (Calciumsulfat)
      • Cellulose (ein Polysaccharid)
      Wein dagegen ist ein Stoffgemisch, welches neben vielen anderen Komponenten hauptsächlich aus Ethanol und Wasser besteht. Auch Zement ist ein Stoffgemisch. In ihm sind viele Feststoffe, wie Calciumoxid, Siliciumdioxid oder auch Aluminiumoxid enthalten.

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