Chemie, Stoffeigenschaften und Sicherheit im Labor

Lernkarteikarten zu den Grundlagen der Chemie, den Aggregatzuständen, Stoffgemischen und Reinstoffen sowie den Schutzmaßnahmen, Gefahrenkennzeichnungen und toxikologischen Grenzwerten im Labor.

Chemie

Die Naturwissenschaft, die sich mit den Stoffen und ihren stofflichen Veränderungen befasst.

Chemischer Vorgang (Chemische Reaktion)

Ein Vorgang, bei dem die Eigenschaften von Ausgangsstoffen bleibend verändert werden und neue Stoffe mit veränderten Eigenschaften entstehen (z. B. die Reaktion von Eisen und Schwefel zu Eisensulfid).

Physikalischer Vorgang

Ein Vorgang, bei dem sich lediglich der Zustand oder die äußere Form eines Stoffes ändert, die stoffspezifischen Eigenschaften jedoch erhalten bleiben (z. B. Mischen oder Zerteilen).

Eisen-Schwefel-Gemisch (Physikalisches Verhalten)

Beim einfachen Mischen von Eisen- und Schwefelpulver bleiben die Eigenschaften beider Stoffe unverändert, weshalb sich das Eisen mit einem Magneten vollständig vom Schwefel abtrennen lässt.

Physikalische Eigenschaften

Messbare oder beobachtbare Stoffeigenschaften ohne stoffliche Umwandlung, darunter Schmelzpunkt, Siedepunkt, Aggregatzustand, Dichte, Farbe, Härte, elektrische Leitfähigkeit und magnetische Eigenschaften.

Chemische Eigenschaften

Eigenschaften, die das Reaktionsverhalten eines Stoffes beschreiben, wie Geruch, Geschmack, ätzende Wirkung, Giftigkeit (\text{Toxizit\ddot{a}t}), Brennbarkeit sowie das Verhalten gegenüber Luft, Wasser, Säuren und Basen.

Aggregatzustandsänderungen

Phasenübergänge zwischen den Zuständen fest, flüssig und gasförmig: Schmelzen, Erstarren, Verdampfen, Kondensieren, Sublimieren und Resublimieren.

Sublimieren

Der direkte Übergang eines Stoffes vom festen in den gasförmigen Aggregatzustand ohne Verflüssigung.

Resublimieren

Der direkte Phasenübergang eines Stoffes vom gasförmigen in den festen Aggregatzustand unter Umgehung der flüssigen Phase.

Festkörper

Materiezustand mit fester Form und bestimmtem Volumen; die Teilchen sind in einem Kristallgitter angeordnet, werden durch starke Kräfte zusammengehalten, schwingen nur an ihren festen Plätzen und lassen sich nicht komprimieren.

Flüssigkeit

Materiezustand mit bestimmtem Volumen, aber variabler Form, der sich dem jeweiligen Gefäß anpasst; die Teilchen sind schwach aneinander gebunden, verschiebbar und nicht komprimierbar.

Gas

Materiezustand ohne bestimmte Form und ohne bestimmtes Volumen; die Teilchen besitzen keine gegenseitige Bindung, bewegen sich ungeordnet und stoßen ständig zusammen sowie gegen Gefäßwände.

Gemenge (Mischung / Gemisch)

Kombination mehrerer Stoffe, die sich durch physikalische Trennmethoden (z. B. Destillation, Filtration, Zentrifugieren, Chromatografie) ohne Veränderung der Stoffeigenschaften zerlegen lässt.

Homogenes Gemenge

Einheitlich erscheinendes Stoffgemisch, dessen Einzelkomponenten nicht unterscheidbar sind (z. B. Salzlösung, Wein, Zuckerlösung).

Heterogenes Gemenge

Uneinheitliches Stoffgemisch mit makroskopisch oder mikroskopisch erkennbaren Phasengrenzen (z. B. Schlamm, Öl in Wasser, Malerfarbe).

Reinstoffe

Aus Elementen (z. B. $\text{Fe}$, $\text{O}$, $\text{N}$, $\text{H}$) oder chemischen Verbindungen (z. B. $\text{H}_2\text{O}$, $\text{NaCl}$, $\text{CO}_2$, $\text{HCl}$, $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$) bestehende Stoffe, die nur durch chemische Methoden (z. B. Elektrolyse) getrennt werden können.

Suspension

Heterogenes Gemenge aus fein verteilten festen Teilchen in einer Flüssigkeit (z. B. Kreidepulver in Wasser).

Emulsion

Heterogenes Gemenge aus feinst verteilten Tröpfchen einer Flüssigkeit in einer anderen, nicht mischbaren Flüssigkeit (z. B. Öl in Wasser).

Rauch

Heterogenes Gemisch aus fein verteilten Feststoffteilchen in einem Gas.

Nebel

Heterogenes Gemisch aus feinsten Flüssigkeitströpfchen in einem Gas.

Gesättigte Lösung

Lösung, in der die maximal aufnehmbare Menge eines gelösten Stoffes bei gegebener Temperatur gelöst ist; jede weitere Zugabe führt zu einem ungelösten Bodensatz.

Temperaturabhängigkeit der Löslichkeit

Feststoffe lösen sich mit steigender Temperatur meist besser in Flüssigkeiten, während sich Gase (z. B. Sauerstoff oder Kohlenstoffdioxid) mit zunehmender Temperatur schlechter in Flüssigkeiten lösen.

Schutzmantel im Labor

Wesentliche persönliche Schutzausrüstung, die knielang sein muss, lange Ärmel haben muss und aus $100\,\%$ Baumwolle bestehen muss.

Augendusche

Sicherheitstechnische Notfalleinrichtung im chemischen Labor zur raschen und gründlichen Spülung der Augen nach Unfällen mit Chemikalien.

Gefahrenpiktogramme (GHS)

Standardisierte rot umrandete Rauten nach dem Globally Harmonized System, die Gefahrensymbole zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien auf Verpackungen visualisieren.

H-Sätze (Hazard Statements)

Standardisierte Gefahrenhinweise zur Kennzeichnung spezifischer Gefahren. Der Code beginnt mit 'H', gefolgt von der Ziffer für die Gefahrengruppe ($2 = \text{Physikalische Gefahren}$, $3 = \text{Gesundheitsgefahren}$, $4 = \text{Umweltgefahren}$) und einer zweistelligen laufenden Nummer.

P-Sätze (Precautionary Statements)

Sicherheitshinweise für den sicheren Umgang mit Gefahrstoffen. Der Code besteht aus 'P', einer Ziffer zur Gruppierung ($1 = \text{Allgemein}$, $2 = \text{Vorsorgema\ss nahmen}$, $3 = \text{Reaktion}$, $4 = \text{Lagerhinweise}$, $5 = \text{Entsorgung}$) sowie einer laufenden Nummer.

Toxikologie

Die wissenschaftliche Lehre von den Giften, ihren Wirkungsweisen und ihren schädigenden Effekten auf Lebewesen.

$\text{LD}_{50}$ (Letale Dosis)

Toxikologischer Kennwert für die Dosis eines Stoffes, bei deren Verabreichung $50\,\%$ der eingesetzten Versuchstiere sterben.

NOEL (No Observed Effect Level)

Die höchste Dosierung eines Stoffes, bei der selbst bei langfristiger Aufnahme keinerlei beobachtbare schädigende Auswirkungen auftreten.

ADI (Acceptable Daily Intake) / ETD (Erlaubte Tagesdosis)

Die Menge eines Stoffes, die ein Mensch täglich und über die gesamte Lebensdauer hinweg ohne erkennbares Gesundheitsrisiko aufnehmen darf.

MAK-Wert (Maximale Arbeitsplatzkonzentration)

Die gesetzlich höchstzulässige Konzentration eines gas-, dampf- oder schwebstoffförmigen Schadstoffes in der Atemluft am Arbeitsplatz, die langfristig nicht gesundheitsschädlich ist.

TRK-Wert (Technische Richtkonzentration)

Technischer Grenzwert für gefährliche Schadstoffe in der Luft am Arbeitsplatz, für die aus toxikologischen Gründen kein MAK-Wert aufgestellt werden kann.

Paracelsus (Theophrastus Bombast von Hohenheim)

Schweizer Arzt des $16.\,\text{Jahrhunderts}$, der aus giftigen Rohstoffen Heilmittel herstellte und den Grundsatz prägte: „Die Dosis macht das Gift“.