Anorganische Chemie für Schüler: Erste Grundlagen: Die Dichte - eine Stoffeigenschaft
Problem der Naturwissenschaftler: Wie kann man die Masse von Stoffen miteinander vergleichen, wenn zwei Körper nie die gleiche Form haben?
Wie kann man zwei Körper unterschiedlicher Form hinsichtlich ihres Gewichtes vergleichen? Eigentlich gar nicht! Man muss das Volumen mit in Betracht ziehen, sonst könnte man meinen, Kohle sei schwerer als Blei, nur weil man ein großes Stück Kohlenstoff mit einem kleinen Bleiwürfel vergleicht
Lösung: Wir berechnen das Volumen eines Körpers mit ein, indem wir die Masse durch das Volumen teilen. Man erhält so die Dichte. Die Dichte ist eine Stoffeigenschaft.
Bestimmung der Dichte von Aluminium in drei Schritten
[Bearbeiten]Zur Bestimmung der Dichte muss man die Masse und das Volumen eines Körpers bestimmen:
1. Bestimmung der Masse eines Aluminiumwürfels:
- Waage: 2,7 g
2. Bestimmung des Volumens (zwei Wege sind möglich):
- Weg 1: Bestimmung des Volumens durch Messen der Kantenlänge: 1 cm3
- Weg 2: Bestimmung des Volumens durch Wasserverdrängung: 1 ml, das entspricht 1 cm3
3. Berechnung der Dichte:
- → Die Dichte von Al beträgt 2,7 g/cm3
Manchmal wird die Dichte auch als spezifisches Gewicht ausgedrückt.
Aufgaben
[Bearbeiten]- Wie kann man die Dichte berechnen?
- Wie kann man die mittlere Dichte eines Körpers bestimmen? Schlage ein Experiment vor (Tipp: Badewanne)
- Betrachte die Dichtetabelle. Aus welchen Materialien würdest Du umweltfreundlichere Autos bauen? Warum?
- Stoffe dehnen sich beim Erwärmen aus. Hat das einen Einfluss auf die Dichte?
Dichtetabelle
[Bearbeiten]Diese Tabelle gibt die Dichte einiger Stoffe und Elemente bei Normaldruck an.
Stoff | Dichte in g/cm3 | Stoff | Dichte in g/cm3 |
Osmium | 22,6 | Schwefel | 2,1 |
Platin | 21,5 | Phosphor | 1,8 |
Gold | 19,3 | Magnesium | 1,8 |
Uran | 18,7 | Meerwasser | 1,025 |
Quecksilber | 13,6 | Wasser | 0,99 |
Blei | 11,3 | Eis | 0,91 |
Silber | 10,5 | Kalium | 0,86 |
Kupfer | 8,9 | Alkohol | 0,79 |
Eisen | 7,8 | Benzin | 0,68 |
Zinn | 7,3 | Sauerstoff | 0,0013 |
Zink | 7,1 | Stickstoff | 0,0012 |
Chrom | 6,9 | Luft | 0,0012 |
Kohlenstoff | 3,5 | Neon | 0,00084 |
Aluminium | 2,7 | Helium | 0,00017 |
Silizium | 2,3 |