Chemie

Stoffgemische trennen in der Grundschule

Stoffgemische trennen in der Grundschule
Stoffgemische trennen in der Grundschule
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Ein Stoffgemisch kannst du trennen, wenn sich seine Bestandteile in einer nutzbaren Eigenschaft unterscheiden. Bei Kies, Sand und Wasser helfen vor allem Korngröße und Sinkverhalten. Die Stoffe werden beim Mischen und Trennen nicht in neue Stoffe umgewandelt.

Deine Lernziele

Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!

Was macht ein Stoffgemisch trennbar?

Stell dir eine Schüssel mit Kies, Sand und Wasser vor. Alles befindet sich zusammen in einem Gefäß, doch Kies bleibt Kies, Sand bleibt Sand und Wasser bleibt Wasser.

Definition

Stoffgemisch

Ein Stoffgemisch enthält mindestens zwei verschiedene Stoffe. Beim Vermischen entstehen nicht automatisch neue Stoffe.

Zum Trennen suchst du nach einer Eigenschaft, in der sich die Bestandteile unterscheiden:

  • Kiesstücke sind größer als Sandkörner.
  • Sandkörner sind größer als die Poren eines passenden Filters.
  • Sand löst sich nicht im Wasser und sinkt nach unten.
Merke

Erst vergleichst du die Eigenschaften der Bestandteile. Dann wählst du das passende Trennverfahren.

Teste dich
Frage 1 von 1LeichtWas bleibt beim Mischen von Kies, Sand und Wasser erhalten?
Lösung: Die drei Stoffe behalten ihre Eigenschaften. — Bei einem solchen Stoffgemisch werden vorhandene Stoffe zusammengebracht, aber nicht in neue Stoffe umgewandelt.
Welches Verfahren passt zu welcher Eigenschaft?

Die Verfahren haben unterschiedliche Aufgaben. Entscheidend ist nicht ihr Name, sondern die Eigenschaft, die sie nutzen.

VerfahrenWann passt es?Genutzte Eigenschaft
SortierenGroße, sichtbare Stücke lassen sich einzeln herausnehmen.Größe oder Aussehen
SiebenGroße Körner sollen von kleineren Körnern oder einer Flüssigkeit getrennt werden.Korngröße und Maschenweite
FiltrierenKleine, ungelöste Feststoffteilchen befinden sich in einer Flüssigkeit.Teilchengröße und Porengröße
Absetzen lassenUngelöste Teilchen sinken mit der Zeit nach unten.Sinkverhalten
Vorsichtiges AbgießenNach dem Absetzen soll die Flüssigkeit über dem Bodensatz abgetrennt werden.Lage der getrennten Schichten

Beim Sieben bleiben Teilchen zurück, die größer als die Siebmaschen sind. Kleinere Teilchen und Wasser gelangen hindurch.

Beim Filtrieren hält ein feinporiger Filter ungelöste Feststoffteilchen zurück. Der Stoff im Filter heißt Filterrückstand. Die hindurchgelaufene Flüssigkeit heißt Filtrat.

Beim Absetzen, fachlich auch Sedimentieren genannt, sinkt ungelöster Sand zum Boden. Der Sand am Boden bildet den Bodensatz. Danach kann die Flüssigkeit vorsichtig abgegossen werden. Dieses Abgießen heißt Dekantieren.

Gut zu wissen

Absetzen und Abgießen trennen oft nicht vollständig: Damit kein Sand mitfließt, muss etwas Wasser beim Bodensatz bleiben. Filtrieren kann den restlichen Sand genauer abtrennen.

Teste dich
Frage 1 von 2LeichtWarum eignet sich ein grobes Sieb besser für Kies als für feinen Sand im Wasser?
Lösung: Kiesstücke sind größer als die Maschen und bleiben zurück. — Ein Sieb trennt nach der Korngröße. Nur Teilchen, die größer als seine Maschen sind, bleiben sicher zurück.
Frage 2 von 2MittelIn einem Glas hat sich Sand am Boden abgesetzt. Was ist der passende nächste Schritt?
Lösung: Das Wasser langsam abgießen, ohne den Bodensatz aufzuwirbeln. — Nach dem Absetzen liegt der Sand unten. Langsames Abgießen nutzt diese räumliche Trennung.
Wie trennst du Kies, Sand und Wasser?

Für diesen ungefährlichen Versuch brauchst du ein grobes Sieb, einen passenden Filter mit Halterung, mehrere Gefäße und das Gemisch. Führe Versuche nur mit bekannten, ungefährlichen Stoffen und nach den Regeln deiner Lehrkraft oder einer erwachsenen Aufsicht durch. Probiere die Stoffe niemals durch Kosten.

Beispiel

Aufgabe: Trenne Kies, Sand und Wasser möglichst weit voneinander.

  1. Gemisch untersuchen: Der Kies ist deutlich gröber als der Sand. Sand löst sich nicht im Wasser.
  2. Kies absieben: Gieße das Gemisch langsam durch ein grobes Sieb in ein zweites Gefäß. Der Kies bleibt im Sieb. Sand und Wasser laufen hindurch.
  3. Sand und Wasser filtern: Setze einen geeigneten Filter in eine Halterung und stelle ein leeres Gefäß darunter. Gieße das Sand-Wasser-Gemisch langsam hinein.
  4. Ergebnis prüfen: Der Sand bleibt als Filterrückstand im Filter. Das Wasser läuft als Filtrat in das Gefäß.

Die Reihenfolge ist begründet: Zuerst wird der größte Feststoff mit dem groben Sieb entfernt. Danach hält der feinere Filter die kleineren Sandkörner zurück.

Nenne das aufgefangene Wasser nicht automatisch reines Wasser. Ein Filter hält passende ungelöste Teilchen zurück, aber nicht jeden möglicherweise gelösten Stoff.

Eine mögliche Alternative

Du kannst das Sand-Wasser-Gemisch zunächst ruhig stehen lassen. Wenn der Sand abgesunken ist, gießt du einen Teil des Wassers vorsichtig ab. Den Rest kannst du anschließend filtern. Es gibt also mehr als einen sinnvollen Weg, solange du jeden Schritt mit einer Eigenschaft begründest.

Teste dich
Frage 1 von 2MittelWelche Trennfolge passt am besten zu Kies, Sand und Wasser?
Lösung: Erst grob sieben, dann das Sand-Wasser-Gemisch filtern. — Die Trennfolge geht von grob zu fein: Das Sieb hält Kies zurück, der Filter anschließend Sand.
Frage 2 von 2SchwerDas Sieb hält den Kies zurück, aber viel Sand läuft hindurch. Ist der Schritt misslungen?
Lösung: Nein. Das Sieb soll hier den größeren Kies zurückhalten; der Sand wird später filtriert. — Beurteile jeden Schritt nach seinem eigenen Ziel. In einer Trennfolge muss nicht ein einziges Gerät sofort alle Stoffe trennen.
Wie planst und prüfst du eine eigene Trennfolge?

Nutze für jedes ungefährliche Gemisch dieselben fünf Denkfragen:

  1. Welche Stoffe sind im Gemisch enthalten?
  2. Welche beobachtbaren Eigenschaften unterscheiden sie?
  3. Welches Verfahren nutzt genau einen dieser Unterschiede?
  4. In welcher Reihenfolge lassen sich grobe und feine Bestandteile sinnvoll trennen?
  5. Woran erkennst du nach jedem Schritt, ob die Trennung gelungen ist?

Eine einfache Zeichnung kann deinen Plan sichtbar machen:

Kies + Sand + Wasser → Sieb → Kies | Sand + Wasser → Filter → Sand | Wasser

Der Pfeil zeigt jeweils einen Trennschritt. Hinter dem Verfahren stehen die getrennten Anteile.

Lückentext

Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.

Beim Sieben entscheidet die . Beim Filtrieren bleibt der Sand als zurück. Die hindurchgelaufene Flüssigkeit heißt . Beim Absetzen sammelt sich der Sand als unten im Gefäß.

Lösungen: Lücke 1: Korngröße; Lücke 2: Filterrückstand; Lücke 3: Filtrat; Lücke 4: Bodensatz. Prüfe immer, wo sich der jeweilige Stoff nach dem Trennschritt befindet und welche Eigenschaft das Verfahren nutzt.

Typische Fehler vermeiden

  • Das falsche Sieb wählen: Sind die Maschen größer als die Kiesstücke, fällt auch der Kies hindurch.
  • Zu schnell gießen: Das Gefäß oder der Filter kann überlaufen.
  • Nach dem Absetzen rühren: Dadurch verteilt sich der Sand wieder im Wasser.
  • Filtern mit Auflösen verwechseln: Der Filter verändert den Sand nicht, sondern hält ihn zurück.
  • Das Filtrat vorschnell für rein halten: Gelöste Stoffe können einen Filter passieren.
Karteikasten
Karteikasten

Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • Stoffgemische trennen
    • Eigenschaften vergleichen
      • Korngröße
      • Sinkverhalten
    • Verfahren auswählen
      • Sieben für grobe Teilchen
      • Filtrieren für kleine ungelöste Teilchen
      • Absetzen und Abgießen für einen Bodensatz
    • Trennfolge planen
      • Stoffe bestimmen
      • Von grob zu fein trennen
      • Ergebnis nach jedem Schritt prüfen
    • Stoffe bleiben erhalten
      • Mischen ist keine Stoffumwandlung
      • Trennen ist keine Stoffumwandlung
Abschluss-Check
Teste dich
Frage 1 von 4LeichtWelche Eigenschaft nutzt das Sieben?
Lösung: Die unterschiedliche Korngröße. — Teilchen, die größer als die Maschen sind, bleiben im Sieb zurück.
Frage 2 von 4MittelSand hat sich in einem Glas Wasser am Boden gesammelt. Welches Verfahren hat bereits stattgefunden?
Lösung: Sedimentieren beziehungsweise Absetzen. — Beim Sedimentieren sinken ungelöste Teilchen und bilden einen Bodensatz.
Frage 3 von 4SchwerEin Kind sagt: „Nach dem Filtern ist jedes Wasser ein Reinstoff.“ Wie beurteilst du die Aussage?
Lösung: Sie ist falsch, weil ein Filter passende ungelöste Teilchen zurückhält, gelöste Stoffe aber hindurchgehen können. — Das Aussehen allein beweist keine vollständige Reinheit. Ein Filter eignet sich zum Abtrennen passender ungelöster Feststoffteilchen.
Frage 4 von 4SchwerWarum entstehen beim Trennen von Kies, Sand und Wasser keine neuen Stoffe?
Lösung: Weil die vorhandenen Stoffe nur nach ihren Eigenschaften voneinander getrennt werden. — Mischen und physikalisches Trennen verändern die Anordnung der Stoffe, nicht ihre Stoffart.

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