Unterschied zwischen Stoff, Reinstoff, Verbindung, Gemisch und Element

Der Begriff "Stoff" ist in der Chemie der Oberbegriff für alle möglichen Arten von Materialien und Substanzen wie zum Beispiel Verbindungen, Reinstoffe, Gemische und Elemente. In diesem Artikel möchte ich klären, wie diese Bezeichnungen hierarchisch zusammen hängen und einige Beispiele für die einzelnen Stoffgruppen geben.

Stoff

Jeden Stoff kann man in der Chemie entweder in die Kategorie "Reinstoff" oder in die Kategorie "Gemisch" einteilen.

Reinstoff

Reinstoffe können sowohl einzelne Elemente als auch Verbindungen aus mehreren Elementen sein.

• Element: Der einfachste Reinstoff sind Elemente. Also zum Beispiel Wasserstoff (H), Sauerstoff (O), Natrium (Na), Magnesium (Mg), Kalzium (Ca), Stickstoff (N), Helium (He) oder jedes andere Element aus dem Periodensystem.
• Verbindung: Auch Verbindungen wie beispielsweise Wasser (H₂O- Verbindung aus zwei Teilen Wasserstoff und einem Teil Sauerstoff) oder Kochsalzlösung (NaCl - Natriumchlorid) werden zu den Reinstoffen gezählt.

Gemisch

Bei den Gemischen unterscheidet man zwischen homogenen und heterogenen Gemischen. Unterhalb dieser Einteilung unterscheidet man Gasgemische, Legierungen und Lösungen bei homogenen Gemischen sowie Gemenge, Emulsionen, Aerosole, Schäume, Hartschäume und Suspensionen bei heterogenen Gemischen. Gemische bestehen aus Reinstoffen.

• Homogene Gemische: Bei homogenen Gemischen sind die Bestandteile bis auf die molekulare Ebene miteinander verwoben und es ist keine Abgrenzung untereinander erkennbar (wie zum Beispiel Grenzverläufe). Homogene Gemische teilen sich auf in Gemische mehrerer Gase (Gasgemisch wie zum Beispiel Luft), Gemische verschiedener Metalle (Legierung wie zum Beispiel Bronze aus Kupfer und Zinn oder Messing aus Kupfer und Zink) sowie in Flüssigkeit gelösten Festkörpern, Gasen oder anderen Flüssigkeiten (Lösung wie zum Beispiel Zuckerwasser).
• Heterogene Gemische: Heterogene Gemische bestehen aus erkennbar unterschiedlichen Bestandteilen - Abgrenzungen und Grenzverläufe sind erkennbar. Hier unterscheidet man Gemenge (Gemische mehrerer untereinander nicht mischbarer Festkörper), Emulsion (Gemische mehrerer nicht mischbarer Flüssigkeiten), Aerosole (Rauch oder Nebel), Schaum (gasförmige Bläschen in einer Flüssigkeit), Hartschaum (gasförmige Bläschen in einem Festkörper) sowie Suspension (feste Teilchen in einer Flüssigkeit).

Wie man sieht lässt sich so alles, was man beobachtet oder in der Chemie verwendet, in eine der Kategorien einteilen.