1. Aggregatzustandsänderungen1. Aggregatzustandsänderungen

gas-förmig

flüssig

fest

schmelzen

erstarren

kondensieren

verdampfen

sublimieren resubli-mieren

exotherm

endotherm

kaltes Wasser warmes Wasser

Je wärmer ein Stoff, desto schneller bewegen sich seine Teilchen.

Feststoff Flüssigkeit GasFeststoff Flüssigkeit Gas

Teilchen in Gitter eingeordnet

Gitterkräfte

Teilchen ungeordnet

Kohäsionskräfte

Teilchen völlig ungeordnet

(fast) keine Kräfte

FestkörperFestkörper

kalt warm

FlüssigkeitFlüssigkeit

Gas

kalt warm

Seite 3Seite 3

Aggregat-zustand

fest flüssig gasförmig

Eigenschaftendes Stoffs

- hohe Dichte- nicht zusammendrückbar- feste Form

- mittlere Dichte- nicht zusammendrückbar- keine bestimmte Form

- sehr kleine Dichte- zusammendrückbar- verteilt sich in jeden Raum

Abstand zwischenden Teilchen

sehr klein klein gross

Ordnung derTeilchen

gross (Gitter) keine feste Ordnung völlig ungeordnet

Bewegung derTeilchen

nur Schwingungen(bei 0 K: absolute Ruhe)

langsame regellose Bewegung

schnelle Bewegung

Anziehungs-kräfte zwischen den Teilchen

starke Gitterkräfte mittelstarke Kohäsions-kräfte

(fast) keine Kräfte

Darstellung imModell

Energie J

2259 J418 J

335 J

Tem

pera

tur

(°C

)

Temperatur und Energieverbrauch beim Erwärmen von 1 g Eis, Seite 4

a)b)

c)

d)

e)

Seite 4

Energie wird zugeführt:

Der Stoff wird wärmer Die Teilchen bewegen sich schneller Ihre Bewegungsenergie nimmt zu.

Der Stoff ändert seinen Aggregatzustand,die Temperatur bleibt konstant

Die Teilchen vergrössern ihre Abstände (Ausnahme: Schmelzen von Eis)

Ihre Lageenergie nimmt zu.

Aufgabe 2, Seite 5Aufgabe 2, Seite 5

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25Zeit

Tem

per

atu

r (°

C)

a)

b) 0 – 17°C Ewärmung des Feststoffs Die Teilchen schwingen immer stärker. Bewegungsenergie nimmt zu.

17°C Schmelzen Die Teilchen überwinden die Gitterkräfte und lösen sich aus dem Gitter. Die Abstände werden grösser, Lageenergie nimmt zu.

17 – 50°C Erwärmung der Flüssigkeit

Die regellose Bewegung der Teilchen wird immer schneller. Bewegungsenergie nimmt zu.

c) 0°C: Gitterkräfte, 50°C: Kohäsionskräfte

Mindestenergie

Geschwindigkeit

An

zah

l Tei

lch

en Mindestenergie für die Überwindungder Kohäsionskräfte

Bewegungsenergie der Teilchen

Energieverteilung der TeilchenEnergieverteilung der Teilchenbei einer bestimmten Temperatur, Seite 5bei einer bestimmten Temperatur, Seite 5

Geschwindigkeit

An

zah

l Tei

lch

en

tiefste Temperatur

Geschwindigkeit

An

zah

l Tei

lch

en

tiefste Temperatur

höhere Temperatur

Mindestenergie für Überwindungder Kohäsionskräfte

Bewegungsenergie der Teilchen

Beim Verdunsten können sich die schnellen Teilchen losreissen, die langsameren bleiben zurück Der Stoff kühlt sich ab.

Energieverteilung der TeilchenEnergieverteilung der Teilchenbei verschiedenen Temperaturen, Seite 5bei verschiedenen Temperaturen, Seite 5

Gemische, S. 6Gemische, S. 6

mehrere Reinstoffe

homogene Gemische heterogene Gemische

fest feste Lösung fest/fest Gemenge

(Bei Metallen: Legierung) fest/flüssig Suspension

flüssig Lösung flüssig/flüssig Emulsion

gasförmig Gasgemisch Flüssigkeit in Gas Nebel, Aerosol

Feststoff in Gas Rauch

Gas in Flüssigkeit Schaum

Gas in Feststoff fester Schaum

4. Schaum: Gas in einer Flüssigkeitshülle Nebel: Flüssigkeitströpfchen in Gas

5. Schlammwasser: SuspensionSalzwasser: LösungTee: LösungSandstein: GemengeBronze: Legierung

Aufgaben S. 6

DiffusionDiffusion

nach Diffusionnach Diffusion

VolumenabnahmeVolumenabnahme

Entfernung der TrennwandEntfernung der Trennwand

nach Entfernung der Trennwandnach Entfernung der Trennwand

keine Volumenabnahmekeine Volumenabnahme

VolumenabnahmeVolumenabnahmeHomogene LösungHomogene Lösung

starke Kohäsionskräfte

starke Kohäsionskräfte

Keine VolumenabnahmeKeine VolumenabnahmeHeterogene EmulsionHeterogene Emulsion

schwache Kohäsionskräfte

starke Kohäsionskräfte

DiffusionEigenbewegung

Reinstoff Reinstoffhydrophil hydrophil

Reinstoff Reinstoffhydrophil hydrophob

Gemischhomogen

Lösung

Gemischheterogen

Emulsionunterschiedlich starke Kohäsionskräfte

gleich starke Kohäsionskräfte

Aufgabe 5, Seite 7

Oel/Wasser ohne Rühren mit Rühren

Gemische

Alkohol/Wasser

homogenLösung

heterogenEmulsion

Wasser: starke Kohäsionskräfte, hydrophilOel: schwächere Kohäsionskräfte, hydrophobEmulgator: hydrophile Kopfgruppe und lange hydrophobe Kette

Emulsion stabilisierte Emulsion

+ Emulgator

+ Rühren

a) Oel und Octan sind beide hydrophob.Zwischen den Teilchen beider Stoffe wirken schwache Kohäsionskräfte.

b) Octan ist hydrophob, Wasser ist hydrophil.Zwischen Octanteilchen wirken schwache, zwischen Wasserteilchen starke Kohäsionskräfte. Deshalb bilden die Wasserteilchen unter sich starke Verbände, die Octanteilchen werden hinausgedrängt.

Aufgabe 6, Seite 7

7. Welche Aggregatzustandsänderungen finden statt:

a) Bei der Bildung von Raureif Resublimieren

b) Bei der Bildung von Tau Kondensierenc) Wasser wird in einem Becherglas, das mit einem eisgekühlten Deckel verschlossen ist, stark erhitzt. 1) Verdampfen,

2) Kondensieren

d) Es regnet bei einer Bodentemperatur von -4°C Erstarren

8. Zeichne ein Alkohol/Wassergemisch im Teilchenmodella) bei 20°C b) bei 90°C

12. Klassiere folgende Gemische: heterogen/homogen und Gemischname bzw. Reinstoff

Meerwasser homogen, Lösung

Zuckerwatte heterogen, fester Schaum

Luft homogen, Gasgemisch

Wolke heterogen, Nebel

Styropor heterogen, fester Schaum

Salatsauce heterogen, Emulsion

Schlamm heterogen, Suspension

Brunnenwasser homogen, Lösung (enthält Kalk)

dest. Wasser Reinstoff

Bronze homogen, Legierung

Zucker/Sal heterogen, Gemenge

Alkohol Reinstoff

Wein homogen, Lösung

Wein mit Bodensatz heterogen, Suspension

Bodylotion heterogen, Emulsion

Nagellackentferner homogen, Lösung (oder evtl. Reinstoff)

Gold Reinstoff

11. Wie unterscheiden sich Reinstoffe von Gemischen?

Reinstoffe enthalten nur eine Teilchenart (z.B. nur Wasserteilchen)Gemische enthalten mehrere Teilchenarten (z.B. Wasserteilchen und Alkoholteilchen)

Milch Butter

88 % Wasser 14 % Wasser 3.5 % Fett 85 % Fett 3 % Proteine 1 % fettfreie 4.5 % Lactose Trockenmasse

Phasenumkehr O/W-Emulsion W/O-Emulsion

13.

Wasser Oel