„Reinstoff“ – Versionsunterschied

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Version vom 15. April 2024, 07:59 Uhr

Als Reinstoff bezeichnet man in der Chemie einen Stoff, der einheitlich aus nur einer chemischen Verbindung oder einem chemischen Element zusammengesetzt ist;^[1]der Begriff steht im Gegensatz zu einem Gemisch. Ein Reinstoff kann auch einen „isotopen-reinen“ Stoff (etwa reines schweres Wasser) oder eine in einer definierten Position völlig isotopen-markierte Verbindung bezeichnen.^[1]

Beispiele für Reinstoffe und Gemische

Reinstoffe

Reine Chemische Elemente sind z. B. reiner Wasserstoff, Sauerstoff oder Gold.
Reine Chemische Verbindungen sind z. B. reines, destilliertes Wasser, reines Kohlenstoffdioxid oder reines Natriumchlorid (Kochsalz).

Anmerkung: Chemische Verbindungen sind zwar aus mehreren Elementen aufgebaut, sind aber keine Mischung von Elementen

Gemische

Luft ist ein Gasgemisch aus Stickstoff, Sauerstoff, Argon, Kohlenstoffdioxid, Wasserstoff und weiteren Gasen in Spuren
Milch ist ein flüssiges Gemisch (Emulsion) aus Wasser, Kohlenhydraten, Fetten, Eiweißen und von Spurenelementen.
Granit ist ein festes Gemisch, das hauptsächlich aus Quarz, Feldspäten und dunklen, mafischen Mineralen besteht.

Eigenschaften von Reinstoffen

Reinstoffe können Elemente oder Verbindungen sein. Reinstoffe haben klar definierte physikalische Eigenschaften, die zur Charakterisierung verwendet werden, z. B.

Idealer Reinstoff

Das Ideal eines Reinstoffes ist in der Praxis nicht erreichbar. Als Reinstoffe bezeichnete Stoffe enthalten immer noch einen kleinen Anteil an Verunreinigungen. Für handelbare Reinstoffe (Chemikalienhandel) gelten deshalb eine Reihe von Reinheitsdefinitionen, z. B. „pro analysi“, „reinst“, „Nach DAB (Deutsches Arzneimittel-Buch)“ etc. Diese Definitionen sind meist zweckgebunden und werden durch den Abdruck einer Analyse derjenigen Verunreinigungen ergänzt, die für den jeweiligen Verwendungszweck des Reinstoffes von besonderer Bedeutung sind.

Allgegenwart der Elemente und Stoffe

Der Begriff Allgegenwart der (chemischen) Elemente wurde im Jahr 1936 von den deutschen Chemikern Ida Noddack-Tacke und Walter Noddack, die das Rhenium entdeckten, geprägt.^[2]

Das allgemeiner gehaltene Gesetz von der Allgegenwart der Stoffe drückt aus, dass jeder beliebige Stoff in jedem anderen beliebigen Stoff mindestens minimal löslich ist. Dies hat zur Folge, dass es unmöglich ist, Reinstoffe im eigentlichen Sinne herzustellen, da sie stets im Kontakt zu irgendeinem Gefäß o. ä. stehen müssten, sodass einzelne Teilchen der Gefäßwand den Stoff wieder verunreinigen würden.

Thermodynamisch wird das Gesetz mit der Konzentrationsabhängigkeit des chemischen Potentials untermauert:

Bei unendlicher Verdünnung mit 𝑎_𝑖 → 0 gilt:

Dieser Grenzwert zeigt, dass unter der Annahme, es gäbe einen reinen Stoff, jeder andere Stoff ein unendlich starkes Bestreben hätte, sich in dem Reinstoff zu lösen.

Einzelnachweise

Eintrag zu Stoff. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 3. Januar 2012.
I. Noddack: Über die Allgegenwart der chemischen Elemente, Angewandte Chemie 49 (1936) 835–841.

[1

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-Als '''Reinstoff''' bezeichnet man in der [https://de.wikipedia.org/wiki/Chemie Chemie] einen [https://de.wikipedia.org/wiki/Stoff_(Chemie) Stoff], der einheitlich aus nur einer [https://de.wikipedia.org/wiki/Chemische_Verbindung chemischen Verbindung] oder einem [https://de.wikipedia.org/wiki/Chemisches_Element chemischen Element] zusammengesetzt ist;<sup id="cite_ref-Römpp_1-0" class="reference">[https://de.wikipedia.org/wiki/Reinstoff#cite_note-R%C3%B6mpp-1 [1]]</sup>der Begriff steht im Gegensatz zu einem [https://de.wikipedia.org/wiki/Gemisch Gemisch]. Ein Reinstoff kann auch einen „isotopen-reinen“ Stoff (etwa reines [https://de.wikipedia.org/wiki/Schweres_Wasser schweres Wasser]) oder eine in einer definierten Position völlig [https://de.wikipedia.org/wiki/Isotopenmarkierung isotopen-markierte] Verbindung bezeichnen.<sup id="cite_ref-Römpp_1-1" class="reference">[https://de.wikipedia.org/wiki/Reinstoff#cite_note-R%C3%B6mpp-1 [1]]</sup>
+[[rein]]{{–}}[[Stoff]] {{dt.}} {{dt.}}
+[[Datei:Reinstoffe in der schematischen Einteilung der Stoffe.png|mini|Reinstoffe in der schematischen Einteilung der Stoffe[[Stoff]] ([[Substanz]]), [[Reinstoff]], [[Gemisch]], [[Element]], [[Verbindung]], [[Lösung]], [[Dispersion]].]]
+Als '''[https://de.wikipedia.org/wiki/Reinstoff Reinstoff]''' bezeichnet man in der [https://de.wikipedia.org/wiki/Chemie Chemie] einen [https://de.wikipedia.org/wiki/Stoff_(Chemie) Stoff], der einheitlich aus nur einer [https://de.wikipedia.org/wiki/Chemische_Verbindung chemischen Verbindung] oder einem [https://de.wikipedia.org/wiki/Chemisches_Element chemischen Element] zusammengesetzt ist;<sup id="cite_ref-Römpp_1-0" class="reference">[https://de.wikipedia.org/wiki/Reinstoff#cite_note-R%C3%B6mpp-1 [1]]</sup>der Begriff steht im Gegensatz zu einem [https://de.wikipedia.org/wiki/Gemisch Gemisch]. Ein Reinstoff kann auch einen „isotopen-reinen“ Stoff (etwa reines [https://de.wikipedia.org/wiki/Schweres_Wasser schweres Wasser]) oder eine in einer definierten Position völlig [https://de.wikipedia.org/wiki/Isotopenmarkierung isotopen-markierte] Verbindung bezeichnen.<sup id="cite_ref-Römpp_1-1" class="reference">[https://de.wikipedia.org/wiki/Reinstoff#cite_note-R%C3%B6mpp-1 [1]]</sup>
-<sup class="reference">Reinstoffe in der schematischen Einteilung der Stoffe</sup>
 == <span id="Beispiele_für_Reinstoffe_und_Gemische">Beispiele für Reinstoffe und Gemische</span> ==
 <p>'''Reinstoffe'''</p>
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 <p>Das Ideal eines Reinstoffes ist in der Praxis nicht erreichbar. Als Reinstoffe bezeichnete Stoffe enthalten immer noch einen kleinen Anteil an Verunreinigungen. Für handelbare Reinstoffe (Chemikalienhandel) gelten deshalb eine Reihe von Reinheitsdefinitionen, z.&nbsp;B. „pro analysi“, „reinst“, „Nach DAB (Deutsches Arzneimittel-Buch)“ etc. Diese Definitionen sind meist zweckgebunden und werden durch den Abdruck einer Analyse derjenigen Verunreinigungen ergänzt, die für den jeweiligen Verwendungszweck des Reinstoffes von besonderer Bedeutung sind.</p>
 == <span id="Allgegenwart_der_Elemente_und_Stoffe">Allgegenwart der Elemente und Stoffe</span> ==
-<p>Der Begriff '''Allgegenwart der (chemischen) Elemente''' wurde im Jahr 1936 von den deutschen Chemikern [https://de.wikipedia.org/wiki/Ida_Noddack-Tacke Ida Noddack-Tacke] und [https://de.wikipedia.org/wiki/Walter_Noddack Walter Noddack], die das [https://de.wikipedia.org/wiki/Rhenium Rhenium] entdeckten, geprägt.<sup id="cite_ref-2" class="reference">[https://de.wikipedia.org/wiki/Reinstoff#cite_note-2 [2]]</sup></p><p>Das allgemeiner gehaltene '''Gesetz von der Allgegenwart der Stoffe''' drückt aus, dass jeder beliebige Stoff in jedem anderen beliebigen Stoff mindestens minimal löslich ist. Dies hat zur Folge, dass es unmöglich ist, Reinstoffe im eigentlichen Sinne herzustellen, da sie stets im Kontakt zu irgendeinem Gefäß o.&nbsp;ä. stehen müssten, sodass einzelne Teilchen der Gefäßwand den Stoff wieder verunreinigen würden.</p><p>[https://de.wikipedia.org/wiki/Thermodynamik Thermodynamisch] wird das Gesetz mit der Konzentrationsabhängigkeit des [https://de.wikipedia.org/wiki/Chemisches_Potential chemischen Potentials] untermauert:</p><p><span class="mwe-math-element">[[file:83495d4055d568f6aaf535642910b784b501640f|alt={\displaystyle \mu _{i}=\mu _{i}^{\circ }+RT\ln \left\{a_{i}\right\}}|148x21px]]</span></p><p>Bei unendlicher Verdünnung mit <span class="mwe-math-element">[[file:5adfa2970acb823665e714ebf30ba692cafd8055|alt={\displaystyle a_{i}\to 0}|48x18px]]</span> gilt:</p><p><span class="mwe-math-element">[[file:8df62ea8e7603715345d8c99810a6057ba2bd967|alt={\displaystyle \lim _{a_{i}\to 0}{\mu _{i}}=\lim _{a_{i}\to 0}{\mu _{i}^{\circ }+RT\ln \left\{a_{i}\right\}}=-\infty }|262x31px]]</span></p><p>Dieser Grenzwert zeigt, dass unter der Annahme, es gäbe einen reinen Stoff, jeder andere Stoff ein unendlich starkes Bestreben hätte, sich in dem Reinstoff zu lösen.</p>
+<p>Der Begriff '''Allgegenwart der (chemischen) Elemente''' wurde im Jahr 1936 von den deutschen Chemikern [https://de.wikipedia.org/wiki/Ida_Noddack-Tacke Ida Noddack-Tacke] und [https://de.wikipedia.org/wiki/Walter_Noddack Walter Noddack], die das [https://de.wikipedia.org/wiki/Rhenium Rhenium] entdeckten, geprägt.<sup id="cite_ref-2" class="reference">[https://de.wikipedia.org/wiki/Reinstoff#cite_note-2 [2]]</sup></p><p>Das allgemeiner gehaltene '''Gesetz von der Allgegenwart der Stoffe''' drückt aus, dass jeder beliebige Stoff in jedem anderen beliebigen Stoff mindestens minimal löslich ist. Dies hat zur Folge, dass es unmöglich ist, Reinstoffe im eigentlichen Sinne herzustellen, da sie stets im Kontakt zu irgendeinem Gefäß o.&nbsp;ä. stehen müssten, sodass einzelne Teilchen der Gefäßwand den Stoff wieder verunreinigen würden.</p><p>[https://de.wikipedia.org/wiki/Thermodynamik Thermodynamisch] wird das Gesetz mit der Konzentrationsabhängigkeit des [https://de.wikipedia.org/wiki/Chemisches_Potential chemischen Potentials] untermauert:</p>
+[[Datei:Formel Allgegenwart der Elemente und Stoffe 1.png|links|140x140px]]
+<p></p><p>Bei unendlicher Verdünnung mit 𝑎<sub>𝑖</sub> → 0 gilt:</p>
+[[Datei:Formel Allgegenwart der Elemente und Stoffe 2.png|links|228x228px]]
+<p></p><p></p><p>Dieser Grenzwert zeigt, dass unter der Annahme, es gäbe einen reinen Stoff, jeder andere Stoff ein unendlich starkes Bestreben hätte, sich in dem Reinstoff zu lösen.</p>
 == <span id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</span> ==