ZirkelschlagArbeitsblätter / Themen A–Z / Chemie
Aggregatzustände & Teilchenmodell
Chemie · Klasse 7 · 6 Blätter · 75 Aufgaben
LehrplanHessen: Blick hinter die Kulissen · 1. LernjahrHessen: Verwandlungen – Chemische Reaktion · 1. Lernjahr
Alle Stoffe bestehen aus winzigen Teilchen, die sich ständig bewegen. Mit diesem einen Bild erklärt man, warum Stoffe fest, flüssig oder gasförmig sind und was beim Erwärmen passiert.
Worum es geht
Im Teilchenmodell sind die Teilchen eines Reinstoffs gleich, sie ziehen sich gegenseitig an und bewegen sich umso schneller, je höher die Temperatur ist. Im festen Zustand schwingen sie an festen Plätzen, im flüssigen liegen sie dicht, sind aber verschiebbar, im gasförmigen fliegen sie frei mit großen Abständen. Zwischen den Teilchen ist leerer Raum. Welcher Zustand vorliegt, hängt davon ab, wo die Temperatur relativ zu Schmelz- und Siedetemperatur des Stoffes liegt.
Die Regeln
| Übergang | Name | Energie |
|---|---|---|
| fest → flüssig | Schmelzen | wird aufgenommen |
| flüssig → fest | Erstarren | wird abgegeben |
| flüssig → gasförmig | Verdampfen (Sieden) | wird aufgenommen |
| gasförmig → flüssig | Kondensieren | wird abgegeben |
| fest → gasförmig · gasförmig → fest | Sublimieren · Resublimieren | aufgenommen · abgegeben |
| Temperatur umrechnen | T = ϑ + 273,15 K · ϑ = T − 273,15 | 0 °C = 273,15 K |
Beispiel, Schritt für Schritt
Aufgabe: Brom schmilzt bei −7 °C und siedet bei 59 °C. In welchem Zustand liegt es bei 70 °C vor, und wie viel Kelvin sind das?
| Schritt | Rechnung | Warum |
|---|---|---|
| 1 · Zahlenstrahl | −7 °C … 59 °C … 70 °C | erst ordnen, dann vergleichen |
| 2 · Schmelztemperatur | 70 °C > −7 °C → nicht mehr fest | oberhalb der Schmelztemperatur sind die Teilchen nicht mehr an feste Plätze gebunden |
| 3 · Siedetemperatur | 70 °C > 59 °C → gasförmig | oberhalb der Siedetemperatur reißen sich die Teilchen ganz voneinander los |
| 4 · Kelvin | T = 70 + 273,15 = 343,15 K | die Kelvin-Skala beginnt am absoluten Nullpunkt, 273,15 Grad unter 0 °C |
Der typische Fehler
Die Teilchen selbst werden beim Erwärmen größer. Das klingt logisch, weil sich der Stoff ja ausdehnt. Im Teilchenmodell bleiben die Teilchen aber gleich groß und gleich schwer; sie bewegen sich nur heftiger und brauchen deshalb mehr Platz. Darum bleibt auch die Masse beim Schmelzen gleich: Es sind dieselben Teilchen.
So prüfst du dein Ergebnis
Zahlenstrahl zeichnen. Schmelz- und Siedetemperatur eintragen, die gefragte Temperatur dazu: Links von der Schmelztemperatur fest, dazwischen flüssig, rechts von der Siedetemperatur gasförmig. Bei Kelvin gilt: Das Ergebnis ist nie negativ, und Kelvinwerte sind immer um 273,15 größer als Celsiuswerte.