Ein Reinstoff besteht nur aus einer Stoffart, im Teilchenmodell also aus lauter gleichen Teilchen. Zucker, Eisen, Sauerstoff und destilliertes Wasser sind Reinstoffe. Ein Reinstoff hat feste Eigenschaften, zum Beispiel immer dieselbe Schmelz- und Siedetemperatur.

Ein Stoffgemisch besteht aus mehreren Stoffen. Luft, Milch, Mineralwasser, Müsli und Granit sind Gemische. Ihre Eigenschaften hängen davon ab, wie viel von jedem Stoff enthalten ist. Meerwasser gefriert zum Beispiel erst bei etwa −2 °C. Darum streut man im Winter Salz auf vereiste Straßen.

Gemische unterscheidet man nach dem Aussehen. In einem homogenen Gemisch („gleichartig“) sieht es überall gleich aus. Du erkennst die Stoffe auch mit der Lupe nicht, zum Beispiel bei Zuckerwasser, Luft oder Mineralwasser. In einem heterogenen Gemisch („verschiedenartig“) siehst du die einzelnen Stoffe, manchmal erst unter der Lupe. Müsli, Sand mit Salz, Granit und Wasser mit Schlamm sind heterogen.

Manchmal braucht man ein Mikroskop. Milch sieht gleichmäßig weiß aus. Unter dem Mikroskop erkennst du winzige Fetttröpfchen im Wasser. Milch ist also heterogen.

Rührst du Zucker in Wasser, entsteht eine Lösung. Eine Lösung ist ein homogenes Gemisch, in dem sich die Teilchen des einen Stoffes zwischen die Teilchen des anderen verteilt haben. Sie ist klar, auch wenn sie gefärbt ist, wie Tee. Nichts setzt sich ab.

Der Stoff, der sich auflöst, heißt gelöster Stoff (hier Zucker). Der Stoff, in dem er sich löst, heißt Lösemittel (hier Wasser). Wasser ist das wichtigste Lösemittel. Aber Benzin löst zum Beispiel Fett, das sich in Wasser nicht löst.

Wie viel sich löst, hängt vom Stoff ab. Das sagt die Löslichkeit: die größte Menge in Gramm, die sich in 100 g Wasser löst. Ist die Grenze erreicht, ist die Lösung gesättigt. Alles, was du dann noch zugibst, sinkt als Bodensatz nach unten. Bei Wärme löst sich von Feststoffen meist mehr.

Ein Gemisch trennst du, indem du einen Unterschied zwischen den Stoffen nutzt: die Größe der Körner, Magnetismus, Löslichkeit oder die Siedetemperatur. Die wichtigsten Verfahren:

Filtrieren: Das Filterpapier hat winzige Löcher, die Poren. Die Flüssigkeit läuft hindurch und heißt Filtrat. Die Feststoffe sind zu groß und bleiben als Rückstand im Filter. Gelöste Stoffe sind zu klein und laufen mit durch.

Destillieren: Du erhitzt die Lösung in einem Glasgefäß, dem Kolben, bis zur Siedetemperatur des Lösemittels. Der Dampf steigt in ein gekühltes Rohr, kondensiert und tropft in ein Gefäß. Das aufgefangene Wasser heißt Destillat. Der gelöste Stoff bleibt im Kolben, denn er siedet erst bei viel höherer Temperatur. Beim Eindampfen geht der Dampf in die Luft, und du erhältst nur den Feststoff.

Sicherheit: Eindampfen und Destillieren machst du nur mit der Lehrkraft und mit Schutzbrille. Erhitze nie bis zur Trockne, denn heißes Glas kann springen und Spritzer verbrennen die Haut. Probiere beides nicht zu Hause aus.

Papierchromatografie: Auf einen Papierstreifen setzt du einen Punkt mit einem wasserlöslichen Filzstift. Der Streifen taucht mit dem unteren Rand in Wasser, der Punkt bleibt darüber. Das Wasser steigt im Papier auf und nimmt die Farbstoffe mit. Gut lösliche Farbstoffe wandern weit, schlecht lösliche wenig. So teilt sich zum Beispiel schwarze Tinte in mehrere Farben.