Liste von Stoffeigenschaften

Physikalische Stoffeigenschaften

Physikalische Stoffeigenschaften sind meist Werte, welche durch Messung und Experiment einer physikalischen Größe zugeordnet werden können. Bei der Messung wird eine physikalische Eigenschaft des Messobjekts, im Unterschied zu den chemischen Eigenschaften, nicht verändert.

Farbe

Farbe ist ein durch das Auge aufgenommener und durch das Gehirn verarbeiteter Sinneseindruck, welcher durch einfallendes Licht hervorgerufen wird. Um genauer zu sein, führt die Wahrnehmung der elektromagnetischen Strahlung mit Wellenlängen zwischen 380 und 760 nm zum Farbeindruck.

Licht mit Wellenlängen kleiner als 380 nm ist nicht mehr sichtbar. Den daran angrenzenden Spektralbereich nennt man UV-Bereich. Diesen kennst du vielleicht, denn UV-Licht ist das Licht, welches uns im Sommer bräunt.

Licht mit Wellenlängen höher als 760 nm ist ebenfalls nicht mehr sichtbar. In dem daran angrenzenden Spektralbereich spricht man von IR-Strahlung oder Infrarotstrahlung. Diese findet man zum Beispiel in Wärmelampen.

Bildquelle: Selbsterstellt von WandaPaetzold.

Gras reflektiert zum Beispiel Wellenlängen im Bereich zwischen 500nm und 600nm. Deswegen erscheint es grün. Magenta ist übrigens keine "echte Farbe", sie ist auf dieser Farbskala nicht zu finden, sondern setzt sich aus blauem und rotem Licht zusammen.

Dichte

Als Dichte ($\varrho$) "rho" bezeichnet man das Verhältnis von Masse ($m$) zu Volumen ($V$).

Je höher die Dichte eines Stoffes ist, desto schwerer ist er. Ein guter Test, um die Dichte von Stoffen grob zu bestimmen, ist es sie in Wasser zu legen. Wasser hat eine Dichte von $1\ \frac{g}{cm^3}$. Stoffe mit einer Dichte kleiner $1\ \frac{g}{cm^3}$ schwimmen auf Wasser. Zum Beispiel Holz mit einer Dichte von etwa $0{,}6\ \frac{g}{cm^3}$. Stoffe mit einer Dichte größer als $1\ \frac{g}{cm^3}$ gehen unter. Beispielsweise Eisen mit einer Dichte von ungefähr $8\ \frac{g}{cm^3}$.

Wärmeleitfähigkeit

Die Wärmeleitfähigkeit beschreibt die Fähigkeit eines Materials, Wärme weiterzuleiten. Gute Wärmeleiter (Metalle) heizen sich schnell auf und kühlen schnell ab, schlechte Wärmeleiter (Holz) heizen sich nur langsam auf, bleiben aber lange warm.

Elektrische Leitfähigkeit

Die Elektrische Leitfähigkeit gibt an, wie schnell Strom durch verschiedene Materialien fließen kann. Metalle (bspw. Kupfer) sind besonders gute Leiter, Kohlenstoffverbindungen (wie Diamant) hingegen leiten gar nicht, sondern isolieren sogar.

Magnetisierung

Die Magnetisierung beschreibt, wie stark das magnetische Feld eines Stoffes sein kann.

Quelle: Geek3, CC BY-SA 3.0, Wikimedia commons

Du kennst sicher Magnete. Die sind natürlich schon magnetisiert und können aufgrund dieser Eigenschaft an anderen Metallen befestigt werden.

Wusstest du aber, dass du auch einen einfachen Eisennagel magnetisieren kannst?

Aggregatzustand

Der Aggregatzustand beschreibt den Zustand eines Stoffes bei bestimmten Temperaturen. Es gibt die Aggregatzustände fest, flüssig, gasförmig und Plasma. Letzterer ist jedoch eher selten.

Bildquelle: Selbsterstellt von WandaPaetzold.

Optische Aktivität

Die Optische Aktivität beschreibt die Eigenschaft mancher durchsichtiger Materialien, die Polarisationsrichtung von Licht zu drehen. Um die Optische Aktivität zu messen, wird der Winkel $\alpha$, in welchem sich die Drehrichtung ändert, angegeben.

Bildquelle: Selbsterstellt von WandaPaetzold.

Löslichkeit

Die Löslichkeit gibt an, ob und wie gut ein Stoff sich in verschiedenen Lösungsmitteln lösen kann. Einige bekannte Lösungsmittel sind Alkohole, Benzin, Wasser, Öle und Ether. Nicht alle Stoffe lösen sich in allen Lösungsmitteln.

Zucker hat beispielsweise eine sehr gute Löslichkeit in Wasser, löst sich aber überhaupt nicht in Öl.

Oberflächenspannung

Oberflächenspannung tritt an den Grenzflächen zwischen Stoffen auf. Sie entsteht durch den starken Zusammenhalt der Moleküle oder Atome eines Stoffes. Das bekannteste Beispiel für Oberflächenspannung ist das Wasser, da sie hier so stark ist, dass man sogar Münzen darauf legen kann.

Fotograf: Armin Kübelbeck, CC-BY-SA,  Wikimedia Commons

Schallgeschwindigkeit

Die Schallgeschwindigkeit beschreibt die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schallwellen in einem Stoff. Die Schallgeschwindigkeit ist höher, je höher die Teilchendichte ist.

Im Vakuum ist die Teilchendichte gleich Null, Schall kann sich hier also nicht ausbreiten. In der Luft ist die Teilchendichte etwas höher, hier breitet Schall sich mit 343 m/s aus. Im Wasser ist die Teilchendichte noch höher, Schall erreicht hier Geschwindigkeiten bis 1500 m/s.

Verformbarkeit

Die Verformbarkeit ist eine Eigenschaft, welche sich hauptsächlich auf Feststoffe bezieht. Sie beschreibt die Fähigkeit eines Stoffes, sich unter Druck zu verfomen, anstatt zu zerbrechen.

Ein Stein ist beispielsweise nicht verformbar. Stattdessen bricht er, wenn man genug Kraft darauf ausübt. Knete ist hingegen sehr gut verformbar.

Chemische Stoffeigenschaften

Chemische Eigenschaften beschreiben alle Eigenschaften, welche eine Veränderung des Stoffes auf atomarer oder molekularer Ebene hervorrufen. Eine Chemische Eigenschaft hängt also immer mit einer Chemischen Reaktion zusammen.

Korrosionsbeständigkeit

Korrosionsbeständigkeit ist ein Unterbegriff der Reaktivität. Er beschreibt die Beständigkeit eines Stoffes gegen Wasser, Salze und allgemein Witterungsbedingungen.

Eisen ist beispielsweise nicht sehr korrosionsbeständig. Deshalb rostet es schnell, wenn es den Witterungsbedingungen ausgesetzt ist.

Säure($K_s$)- und Basekonstante ($K_b$)

Diese Konstante gibt an, wie stark ein Stoff basisch, bzw. sauer reagiert.

Bild von The Chimist, CC BY-SA 4.0, Wikimedia commons

Elektronegativität

Elektronegativität ist eine Eigenschaft, welche für jedes Atom festgelegt ist und im Periodensystem abgelesen werden kann. Die Elektronegativität ist ein relatives Maß für die Fähigkeit eines Atoms, in einer Bindung ein Elektronenpaar zu sich zu ziehen.

Im Periodensystem findet man die Elektronegativität meist links neben dem Elementsymbol (hier orange markiert).

Bindungsenergie

Die Bindungsenergie ist die Energie, welche aufgewendet werden muss, um eine Bindung zwischen zwei Atomen oder Molekülen zu spalten.

Physiologische Stoffeigenschaften

Als physiologische Eigenschaften bezeichnet man chemische und physikalische Stoffeigenschaften unter dem Aspekt der Wahrnehmbarkeit oder der Auswirkungen auf die "biologische" Umgebung.

Geschmack

Neben dem Geruch, besitzen einige Stoffe auch einen spezifischen Geschmack. Der Geschmackssinn des Menschen dient übrigens dazu, Genießbares von Ungenießbarem zu unterscheiden.

Ökotoxizität

Die Ökotoxizität beschreibt etwas allgemeiner die Auswirkung eines Stoffes auf seine belebte Umwelt. Ein recht bekannter Ökotoxischer Stoff ist Agent Orange (TCDD), ein Giftstoff, welcher während des Vietnam Krieges über Vietnam verteilt wurde und dort großflächig Pflanzen und Menschen getötet und verstümmelt hat.

Resorption

Resorption beschreibt die Fähigkeit eines Stoffes, in ein biologisches System einzudringen.

Wasser beispielsweise kann von Menschen im Verdauungstrakt sehr gut resorbiert (bzw. aufgenommen) werden.