Zdieľam:
Klasifikácia systémov, fázy a príklady
materiálových systémov všetky sú tie, ktoré sú zložené z hmoty a ktoré sú izolované od zvyšku vesmíru, ktorý sa má študovať. Hmota je všade, dáva tvar a skutočný význam vnímaniu každodenného života, ale keď chcete študovať kus materiálu, pohŕdate jeho okolím a hovoríte o hmotnom systéme.
Sú veľmi variabilné, pretože existujú čisté a zložené materiály, ako aj rôzne stavy a agregačné fázy. Ako definovať hranicu medzi materiálnym systémom a jeho okolím? Všetko závisí od premenných, ktoré sa berú do úvahy. Napríklad na obrázku pod každým sladkým mramorom môže byť študovaný systém.
Ak však chceme vziať do úvahy variabilnú farbu, potom je potrebné zvážiť všetky guličky dávkovacieho stroja. Pretože stroj nie je zaujímavý, toto je prostredie guličiek. Materiálny systém príkladu sa tak stáva hmotnosťou guľôčok a ich vlastnosťami (žuvačky, mäty atď.).
Chemicky sú však materiálové systémy definované ako akékoľvek čisté látky alebo ich zmesi, klasifikované podľa ich fyzikálnych aspektov.
index
- 1 Klasifikácia
- 1.1 Homogénny materiálový systém
- 1.2 Heterogénny systém materiálov
- 2 Fázy
- 2.1 Fázový diagram
- 3 Príklady
- 4 Odkazy
klasifikácia
Homogénny materiálový systém
Študovaný materiál môže vykazovať jednotný vzhľad, v ktorom jeho vlastnosti zostávajú konštantné bez ohľadu na analyzovanú vzorku. Inými slovami: tento druh systému je charakterizovaný tým, že má na prvý pohľad jednu fázu hmoty.
Látka a čisté zlúčeniny
Ak sa analyzuje čistá látka, potom sa zistí, že fyzikálno-chemické vlastnosti sa zhodujú v rovnakých hodnotách a výsledkoch, aj keď sa odoberajú mnohé vzorky (av rôznych geografických oblastiach)..
Ak by sa napríklad vzorka vápnika porovnávala s vzorkou z Ázie, Európy, Afriky a Ameriky, všetky by mali rovnaké vlastnosti. To isté by sa stalo, keby sa odobrala vzorka čistého uhlia.
Na druhej strane čistá zlúčenina tiež vykazuje vyššie uvedené. Ak by bolo zaručené, že tabuľa je vyrobená z jediného materiálu, potom by bola klasifikovaná ako homogénny materiálový systém.
To sa však pri minerálnej vzorke nevyskytuje, pretože vo všeobecnosti obsahuje nečistoty z iných asociovaných minerálov av tomto prípade ide o heterogénny materiálový systém. Do tejto poslednej klasifikácie spadajú aj také materiálové systémy, ako sú stromy, kamene, hory alebo rieky.
rozpustenie
Komerčným octom je vodný roztok 5% kyseliny octovej; to znamená, že 5 ml čistej kyseliny octovej sa rozpustí v 100 ml vody. Jeho vzhľad je však priehľadná kvapalina, hoci v skutočnosti sú to dve čisté zlúčeniny (voda a kyselina octová).
Heterogénny materiálový systém
Na rozdiel od homogénneho systému v tomto type systému ani vzhľad, ani vlastnosti nie sú konštantné a sú nepravidelné pozdĺž jeho predĺženia.
Okrem toho sa môže podrobiť fyzikálnym alebo chemickým separačným technikám, z ktorých sa fázy extrahujú, pričom každá z nich sa považuje za homogénny systém..
fázy
Na obrázku vyššie sú zobrazené stavy hmoty a jej zmeny. Tie úzko súvisia s fázami hmoty, pretože hoci sú rovnaké, predstavujú určité jemné rozdiely.
Fázy materiálového systému sú teda tuhá látka, kvapalina a plyn. To znamená, že pre konkrétny analyzovaný subjekt to môže prijať ktorúkoľvek z predchádzajúcich fáz.
Pretože však interakcie v tuhých látkach sú veľmi silné a závisia od premenných, ako je tlak a teplota, systém môže alebo nemusí mať rôzne pevné fázy..
Napríklad zlúčenina X, pevná pri teplote miestnosti, má fázu I; ale keď je tlak, ktorý naň padá, veľmi vysoký, jeho molekuly sa preskupujú kompaktnejšie a potom dochádza k prechodu z fázy I do tuhej fázy II.
Existujú aj iné fázy, ako napríklad III a IV, ktoré pochádzajú z II pri rôznych teplotách. Systém homogénneho materiálu X zdanlivej tuhej fázy teda môže získať až štyri pevné fázy: I, II, III a IV.
V prípade kvapalných a plynných systémov môžu všeobecne molekuly v týchto stavoch hmoty prijímať len jednu fázu. Inými slovami, nesmie existovať plynná fáza I a druhá II.
Fázový diagram
Existuje mnoho fázových diagramov: niektoré pre jednu zlúčeninu alebo látku (ako je to na obrázku vyššie) a iné pre binárne systémy (napríklad soľ vo vode) alebo ternárne (tri zložky).
Najjednoduchším zo všetkých je fázový diagram látky. Pre hypotetickú látku Y je jej fáza reprezentovaná ako funkcia tlaku (os y) a teploty (os x)..
Pri nízkych tlakoch ide o plyn, bez ohľadu na jeho teplotu. Zvýšením tlaku sa však plynný plyn Y uloží v pevnom Y.
Avšak pri teplotách nad kritickým bodom Y plyn kondenzuje v kvapaline Y, a ak sa navyše zvyšuje tlak (stúpa vertikálne cez schému), kvapalina tuhne.
Každý riadok predstavuje rovnováhu medzi dvoma fázami, ktoré sa oddeľujú: tuhá látka, kvapalina-plyn, tuhá látka-kvapalina, kvapalina-tuhá látka a plyn-kvapalina-plyn v trojitom bode.
Okrem toho sa z kritického bodu Y nevykazuje žiadne fyzikálne rozlíšenie medzi plynovou fázou a kvapalnou fázou: tvorí sa takzvaná nadkritická tekutina.
Príklady
- Glóbus je materiálny systém, pretože jeho obsah je plynný, a preto má chemický charakter; Ak je plyn menej hustý ako vzduch, balón vystúpi na oblohu.
- Binárny systém voda-olej má dve fázy: jednu pre vodu a druhú, logicky pre olej. Súbor oboch je heterogénny systém, pričom jednotlivé vrstvy sú homogénne. Ak by ste chceli extrahovať olej, museli by ste vykonať extrakciu kvapalina-kvapalina s organickým a prchavým rozpúšťadlom.
- Systém tuhý-tuhý môže pozostávať zo zmesi bieleho cukru a hnedého cukru. Rozdiel medzi farbami kryštálov robí tento prípad heterogénnym systémom.
- Morská voda je ďalším príkladom homogénneho materiálového systému. Pozostáva z rozpustenia mnohých iónov, ktoré sú zodpovedné za jeho charakteristickú slanú chuť. Ak sa vzorka morskej vody podrobila odpareniu v nádobe, usadili sa v tejto bielej soli.
referencie
- Systém a jeho okolie. Získané 27. mája 2018, z: chem.libretexts.org
- Antonio de Ulloa. Materiálové systémy [PDF]. Získané 27. mája 2018, z: 2.educarchile.cl
- Daniel J. Berger. (2001). Získané 27. mája 2018, z: bluffton.edu
- Systém a okolie v chémii. Získané dňa 27. mája 2018, z: chemteam.info
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (6. februára 2018). Definícia otvoreného systému v chémii. Získané 27. mája 2018, z: thoughtco.com
- Výskumné centrum Glen. Fázy hmoty. Získané 27. mája 2018, z: grc.nasa.gov
- Alison H. (15. septembra 2006). Balloon Launch. Získané dňa 28. mája 2018, z: flickr.com