Reinstoff

Als Reinstoff bezeichnet man in der Chemie einen Stoff, der einheitlich zusammengesetzt ist und damit aus nur einer "Teilchensorte" besteht.

Reinstoffe können mit physikalischen Trennverfahren nicht weiter aufgeteilt werden. Eine weitere Aufteilung gelingt jedoch bei vielen Reinstoffen mit chemischen Zerlegungsverfahren.

Beispiele für Reinstoffe und Gemische

• Elemente sind Reinstoffe - z.B. Wasserstoff, Sauerstoff
• Verbindungen sind Reinstoffe - z.B. (reines destilliertes) Wasser
• Beispiel für Mischungen:

• Luft ist ein Gemisch aus Stickstoff, Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid und einer sehr geringen Menge an Edelgasen (<1%)

Anmerkung: Verbindungen sind zwar aus mehreren Elementen aufgebaut, sind aber keine Mischung von Elementen.

Eigenschaften von Reinstoffen

Reinstoffe können Elemente oder Verbindungen sein. Reinstoffe haben klar definierte physikalische Eigenschaften, die zur Charakterisierung verwendet werden, z. B.

• Schmelzpunkt (Schmelztemperatur)
• Siedepunkt (Siedetemperatur)
• Dichte
• Brechzahl
• elektrische Leitfähigkeit
• Wärmeleitfähigkeit
• Löslichkeit in einem Lösemittel

Idealer Reinstoff

Das Ideal eines Reinstoffes ist in der Praxis nicht erreichbar. Als Reinstoffe bezeichnete Stoffe enthalten immer noch einen kleinen Anteil an Verunreinigungen. Für handelbare Reinstoffe (Chemikalienhandel) gelten deshalb eine Reihe von Reinheitsdefinitionen, z. B. "pro analysi", "reinst", "Nach DAB (Deutsches Arzneimittel-Buch)" etc. Diese Definitionen sind meist zweckgebunden und werden durch den Abdruck einer Analyse derjenigen Verunreinigungen ergänzt, die für den jeweiligen Verwendungszweck des Reinstoffes von besonderer Bedeutung sind.

Allgegenwart der Elemente und Stoffe

Der Begriff Allgegenwart der (chemischen) Elemente wurde im Jahr 1936 von den deutschen Chemikern Ida Noddack-Tacke und Walter Noddack, die das Rhenium entdeckten, geprägt.^[1]

Das allgemeiner gehaltene Gesetz von der Allgegenwart der Stoffe drückt aus, dass jeder beliebige Stoff in jedem anderen beliebigen Stoff mindestens minimal löslich ist. Dies hat zur Folge, dass es unmöglich ist, Reinstoffe im eigentlichen Sinne herzustellen, da sie stets im Kontakt zu irgendeinem Gefäß o.ä. stehen müssten, sodass einzelne Teilchen der Gefäßwand den Stoff wieder verunreinigen würden.

Thermodynamisch wird das Gesetz mit der Konzentrationsabhängigkeit des chemischen Potentials untermauert:

$\mu_i = \mu_i^\circ + RT \ln\left\{a_i\right\}$

Bei unendlicher Verdünnung mit $a_i\to 0$ gilt:

$\lim_{a_i\to 0}{\mu_i}=\lim_{a_i\to 0}{\mu_i^\circ + RT \ln\left\{a_i\right\}}=-\infty$

Dieser Grenzwert zeigt, dass unter der Annahme, es gäbe einen reinen Stoff, jeder andere Stoff ein unendlich starkes Bestreben hätte, sich in dem Reinstoff zu lösen.

Einzelnachweise

1. ↑ I. Noddack: Über die Allgegenwart der chemischen Elemente, Angewandte Chemie, Volume 49, Issue 47 , Pages 835 - 841, 1936, (WILEY-VCH Verlag)