Die Beschreibung der Eigenschaften von Stoffen

Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.


Chemie ist die Wissenschaft, die sich mit der Umwandlung von Stoffen befasst. Stoffe sind für den Chemiker nicht nur Kleiderstoffe, sondern alle Substanzen. Also alle festen Arten von Materie, Flüssigkeiten und auch Gase. Der Tisch besteht aus dem Stoff "Holz".

Erinnern wir uns, was ein chemischer Vorgang ist: Hierbei wandeln sich Stoffe um. Wenn wir feststellen wollen, ob ein Stoff sich umgewandelt hat, müssen wir vergleichen: Und zwar seine Eigenschaften vor der Reaktion und danach. Erinnern wir uns daran, wie wir Papier verbrannt haben. Die Unterscheidung gelingt beim Papier einfach: Unverbranntes Papier ist weiß, fest und glatt. Verbranntes Papier ist graue Asche, die leicht zerfällt.

Diese Eigenschaften müssen unabhängig von der Form sein, in der sie vorliegen. Also ist ein Schuhkarton genauso aus dem Stoff Papier gemacht wie eine Zeitung oder deine Konfirmationsurkunde. Die Schere besteht genauso aus dem Stoff Eisen wie eine Nadel, ein Hammer, ein Nagel oder eine Feile.

Das Unterscheiden von Stoffen ist aber keineswegs immer so einfach wie beim Papier! Stoffe zu unterscheiden kann ganz schön schwer sein. Vor allem sehen sich manche Stoffe so ähnlich, dass man sich schon Mühe geben muss, um sie auseinanderzuhalten. Deshalb müssen wir darauf achten, dass es charakteristische Eigenschaften sind, an denen wir sie wiedererkennen können.

Eine Ausnahme von der oben angeführten Regel bezüglich der Form gibt es: Die Form der Kristalle, aus denen manche Stoffe bestehen, ist ebenfalls eine charakteristische Stoffeigenschaft. Jeder erkennt einen Bergkristall, der einem sechseckigen Kirchturm ähnelt, und kann diesen ohne weiteres von einem Kochsalzwürfel oder Kalkspatrhomboeder unterscheiden.

Nun aber ein Beispiel für die Notwendigkeit der Ermittlung der Eigenschaften von Stoffen:
Du willst dir ein Tomatenbrot machen und benötigst Kochsalz. Kochsalz erkennst du daran, dass es fest ist und körnig. In der Küche stehen zwei Gläser mit weißen Körnern. Die Beschriftung ist verwischt. Du weißt: In einem Glas ist Haushaltszucker und eines ist mit Kochsalz gefüllt. Und du sollst nun unterscheiden, was in welchem Glas ist. Das ist schwierig: Die beiden Stoffe Haushaltszucker und Kochsalz sehen gleich aus. Sie sind feste Stoffe, beide sind körnig, ihre kleinen Kristalle glänzen im Licht und außerdem sind beide noch weiß (Chemiker sagen "farblos"). Beide Stoffe lösen sich gut in Wasser.

Bild 1: Haushaltszucker und Kochsalz
(Foto: Daggi)


Natürlich wirst du die Stoffe probieren. Zucker schmeckt süß, Salz salzig.

Dabei lernen wir gleich etwas ganz Wichtiges: Im chemischen Labor darf nichts probiert werden. Denn viele Gifte sehen aus wie Kochsalz oder Zucker. Stell dir vor, du würdest dich immer in Gefahr bringen müssen, wenn du einen Stoff erkennen willst. Also überlege dir Eigenschaften, die du feststellen kannst, ohne den Geschmack zu probieren.

Beim Riechen musst du dir den Geruch vorsichtig zufächeln. Niemals die Nase über eine Flasche halten. Wir nennen das "auf chemische Art riechen".

Bild 2 (Quelle: [1])


Zucker und Salz haben noch mehr Eigenschaften als den Geschmack, an denen du die beiden unterscheiden kannst. Da ist zunächst die Kristallform. Mit einer Lupe stellst du fest: Kochsalz besteht aus Würfeln, Zucker aus sargähnlichen Kisten. Beim Erhitzen schmilzt Zucker, wird dann braun und dann schwarz; dabei riecht alles deutlich nach Karamel. Kochsalz verändert sich auch bei starkem Erhitzen nicht. (Es schmilzt erst bei 901 °C.)

Bild 3: Zuckerkristalle
(Foto: Daggi)


Wir müssen also lernen, zur Stofferkennung charakteristische Stoffeigenschaften zu ermitteln und zu beschreiben. Das kann man richtig trainieren.

Dabei brauchen wir uns nicht auf unsere fünf Sinne (Sehen, Schmecken, Riechen, Fühlen, Hören) verlassen. Wir können sogar einfache physikalische und chemische Versuche machen!


Wir lernen, Stoffe und ihre Eigenschaften zu erkennen und zu beschreiben
Am besten übst du das, indem dein Lehrer dir und deiner Gruppe jeweils zwei oder drei Stoffe gibt, die sich ähnlich sehen oder ähnliche Eigenschaften haben, die sich aber in ein oder zwei von dir feststellbaren Eigenschaften unterscheiden. Dann diskutiert ihr im Team, wie ihr die Stoffe unterscheiden könnt. Schreibt auf, was ihr herausgefunden habt. Dabei sagt, in welchen Eigenschaften sich die Stoffe gleichen und in welchen sie sich unterscheiden.

Bild 4: Stromkreis zur Ermittlung der elektrischen Leitfähigkeit
(Foto: Daggi)


Du brauchst dazu:
Geräte
Lupe, Tropfpipette, Reagenzgläser, Reagenzglashalter, Spatel, Brenner, Becherglas mit heißem Wasser, Stromkreis zur Ermittlung der elektrischen Leitfähigkeit, Magnet.

Chemikalien
Rotkohlsaft, Wasser, Alkohol, Kalkstein, Bleistiftanspitzkörper oder Magnesium, Iodlösung, etwas Fett oder Olivenöl.

Wie das Ergebnis aussehen könnte, zeigt das Beispiel Zucker und Salz

Gleiche Eigenschaften:
Körnig, farblos, fest, lösen sich gut in Wasser, lösen sich nicht in Alkohol.

Unterschiedliche Eigenschaften:
Erhitzen: Zucker schmilzt, wird dann braun und abschließend schwarz ("Zucker verkohlt"); Geruch nach Karamel. Kochsalz verändert sich nicht.
Kristallform (Lupe!): Kochsalz besteht aus Würfeln und Quadern, Zucker aus sargähnlichen Kisten.

Hier sind nun einige Stoffpaare, deren Eigenschaften du unterscheiden sollst
Versuche es selbst, bevor du die Webseiten mit der Lösung anklickst!


Bildquelle:
[1] R. Blume und Kollegen: Chemie für Gymnasien und andere Schulbücher, Cornelsen-Verlag Berlin


Diese Seite ist Teil eines großen Webseitenangebots mit weiteren Texten und Experimentiervorschriften auf Prof. Blumes Bildungsserver für Chemie.
Letzte Überarbeitung: 21. Januar 2013, Dagmar Wiechoczek