Chemischer Stoff

Der chemische Stoff Natriumchlorid (Kochsalz)

Schematische Einteilung der Stoffe

Ein chemischer Stoff ist ein Material. Umgangssprachlich werden chemische Stoffe auch mit dem Wort Substanz bezeichnet, das im Sprachgebrauch der Chemie aber auf Stoffe in fester Form, sog. Feststoffe, beschränkt ist.

Definitionen in der Chemie

In der Chemie werden Stoffe unterschieden in

Reinstoffe (Elemente oder Verbindungen) und
Gemische.

Wichtige Reinstoffe in der Chemie sind z.B. Wasser, Kochsalz (Natriumchlorid), Eisen und Alkohol (Ethanol); wichtige Stoffgemische bspw. Luft, Salzsäure und Kalilauge.
Jede Stoffportion besitzt eine Masse, hat ein Volumen (also einen Platzbedarf) und besitzt innere Energie bzw. Wärmeenergie. Die Form eines Körpers kann auch bei gleichem Stoff (Material) unterschiedlich sein (z.B. Eisendraht, -pulver, -blech, -kugeln, -wolle).

Für die Umwandlung eines Stoffes in einen oder mehrere andere Stoffe (eine chemische Reaktion) lässt sich ein Reaktionsschema angeben. Die Existenz von Stoffen wird in der Chemie durch Nachweisreaktionen bewiesen. Hier werden konkrete, qualitative Nachweisreaktionen – insbesondere aus der qualitativ-anorganischen Chemie, also für Anionen und Kationen – anschaulich und methodisch beschrieben. Die mengenmäßige Bestimmung wird mit Hilfe moderner instrumenteller Analysemethoden durchgeführt.

Alle Stoffe in der Chemie sind Portionen von Materie regelmäßiger Beschaffenheit. Materie ist durch die Elementareinheiten definiert, aus denen sie zusammengesetzt ist. Diese Elementareinheiten können Atome, Moleküle oder Formeleinheiten (etwa bei Salzen) sein. Chemische Stoffe werden durch ihre physikalischen Eigenschaften wie Dichte, Schmelzpunkt oder elektrische Leitfähigkeit charakterisiert.^[1]

Definitionen des Gesetzgebers

Begriffsdefinition im Gefahrstoffrecht
EU-Gefahrstoffkennzeichnung	„Stoff“ Verwendung erlaubt bis 1. Dezember 2012	„Zubereitung“ Verwendung erlaubt bis 1. Juni 2015
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung	„Stoff“	„Gemisch“
Umfasst nach chemischer Definition	Reinstoffe (Verbindungen, Elemente)	Gemische (homogene und heterogene)

Abweichend vom obigen, in Chemiewissenschaft und technischer Anwendung üblichen Begriffsverständnis von Reinstoff, Gemisch und ihrem Oberbegriff „Stoff“ unterscheidet die EU in ihrem Chemikalienrecht bloß zwischen einem „Stoff“ (das wäre der Reinstoff obiger Definition, also das Element und eine Verbindung daraus) und der aus mehreren Stoffen gebildeten „Zubereitung“, die seit 2008 und bei der GHS-Kennzeichnung spätestens seit 2015 als „Gemisch“ bezeichnet wird. Für seine Zwecke nennt der Gesetzgeber „Stoff“ also lediglich das, was im Schema als „Reinstoff“ (Element oder Verbindung) deklariert ist und nicht als Oberbegriff auch für Gemisch oder früher Zubereitung. So galt seit der Einführung des GHS für „Stoffe“ ein anderer Termin (1. Dezember 2012) als für „Zubereitungen“ (dann „Gemische“, 1. Juni 2015), was mit dem unter Chemikern gebräuchlichen Begriffsverständnis unverständlich gewesen und ohne abweichende Legaldefinition nicht umsetzbar gewesen wäre.^[2] Als Zugeständnis an die Praktikabilität verwendet das EU-Recht allerdings doch einen erweiterten Stoffbegriff, indem es gewisse Zusatzstoffe und Verunreinigungen eines „Reinstoffes“ akzeptiert und diese ihn nicht „unrein“, also nicht zum Gemisch machen.^[3]

Verschiedene Unterscheidungen von Stoffen (Auswahl)

Gefahrstoffe sind Stoffe, die besondere Gefahrenquellen darstellen können, zum Beispiel mit den Eigenschaften brennbar, explosiv oder giftig.
Als Chemikalien werden Stoffe bezeichnet, die im Chemielabor oder in der chemischen Industrie eingesetzt oder produziert werden.

Stoffgruppe

Unter Stoffgruppe oder Stoffklasse versteht man in der Chemie alle Stoffe, die durch eine gemeinsame Eigenschaft zusammengefasst werden können. Jeder Stoff kann mehreren Gruppen angehören, je nachdem welche Eigenschaft zur Klassifizierung herangezogen werden. Es existiert keine feste Zahl möglicher Gruppen, vielmehr kann je nach Anlass und verbindender Eigenschaft eine neue Stoffgruppe definiert werden.

Unterteilung

Grundsätzlich unterscheidet man die chemischen Elemente von den chemischen Verbindungen, die aus zwei oder mehr Elementen zusammengesetzt sind. Elemente können wiederum nach ihren metallischen Eigenschaften oder ihrer Stellung im Periodensystem unterteilt werden, Verbindungen nach ihrer Bindungsart und der Anzahl der beteiligten Elemente.

Weitere Untergruppen lassen sich einteilen in:

Stoffgruppen, die nach der chemischen Zusammensetzung und chemisch-funktionellen Eigenschaften gebildet werden (Beispiel: Oxide als Verbindungen des Sauerstoffs, Säuren als ätzende Wasserstoffverbindungen).
Stoffgruppen, die nach den jeweiligen Anwendungsbereichen (Verwendungszwecken) und entsprechenden Stoffeigenschaften gebildet werden (zum Beispiel Düngemittel und Nährstoffe als für Stoffwechsel und Verdauung verwertbare Reinstoffe und Stoffgemische, Kampf- und Giftstoffe als Mittel zum Abtöten von bestimmten Lebewesen, auch Schädlingsbekämpfungsmittel oder Pestizide genannt)

Einzelnachweise

↑ Eintrag zu chemical substance. In: IUPAC (Hrsg.): Compendium of Chemical Terminology. The “Gold Book”. doi: 10.1351/goldbook.C01039 – Version: 2.3.3.
↑ CLP-Verordnung (PDF), S. 9.
↑ Artikel 3 Ziff. 1 REACH-VO: „Stoff: chemisches Element und seine Verbindungen in natürlicher Form oder gewonnen durch ein Herstellungsverfahren, einschließlich der zur Wahrung seiner Stabilität notwendigen Zusatzstoffe und der durch das angewandte Verfahren bedingten Verunreinigungen, aber mit Ausnahme von Lösungsmitteln, die von dem Stoff ohne Beeinträchtigung seiner Stabilität und ohne Änderung seiner Zusammensetzung abgetrennt werden können“.

Basierend auf einem Artikel in:

Wikipedia.de