Det materielle systemer De er alle dem, der er sammensat af stof, og som er isoleret fra resten af universet, der skal undersøges. Materie er overalt, der giver form og reel mening til opfattelsen af det daglige liv, men når du vil studere en del af sagen, foragtes dens omgivelser, og vi taler om et materielt system..
De er meget variable, da der er rene og sammensatte materialer såvel som forskellige tilstande og faser af aggregeringer. Hvordan defineres grænsen mellem det materielle system og dets omgivelser? Det hele afhænger af de variabler, der overvejes. For eksempel på billedet nedenfor kunne hver slikmarmor være det system, der undersøges..
Men hvis der skal tages højde for farvevariablen, er det nødvendigt at overveje alle kuglerne i automaten. Fordi maskinen ikke er af interesse, er dette marmorens miljø. Således kommer materialets system i eksemplet til at være massen af kuglerne og deres egenskaber (det være sig tyggegummi, mynte osv.).
Kemisk defineres materialesystemer imidlertid som ethvert rent stof eller en blanding deraf, klassificeret efter deres fysiske aspekter..
Artikelindeks
Den undersøgte sag kan vise et ensartet udseende, hvor dens egenskaber forbliver konstante uanset den prøve, der analyseres. Med andre ord: denne type system er karakteriseret ved kun at have en fase af materie ved første øjekast.
Hvis et rent stof analyseres, vil det blive fundet, at de fysisk-kemiske egenskaber falder sammen i de samme værdier og resultater, selvom der tages mange prøver (og i forskellige geografiske områder)..
For eksempel, hvis en calciumprøve blev sammenlignet med en fra Asien, Europa, Afrika og Amerika, ville de alle have de samme egenskaber. Det samme ville ske, hvis der blev taget en prøve af rent kulstof.
På den anden side manifesterer en ren forbindelse også ovennævnte. Hvis det blev garanteret, at en skifer var lavet af et enkelt og enkelt materiale, ville det blive klassificeret som et homogent materialesystem.
Dette sker dog ikke for en mineralprøve, da det generelt indeholder urenheder fra andre tilknyttede mineraler, og i dette tilfælde er det et heterogent materialesystem. Disse materialesystemer såsom træer, sten, bjerge eller floder falder ligeledes ind under sidstnævnte klassifikation..
Kommerciel eddike er en 5% vandig opløsning af eddikesyre; 5 ml ren eddikesyre opløses i 100 ml vand. Imidlertid er dets udseende af en gennemsigtig væske, selvom det i virkeligheden er to rene forbindelser (vand og eddikesyre) kombineret.
I modsætning til den homogene er hverken udseendet eller egenskaberne i denne systemklasse konstant, idet de er uregelmæssige i hele dets udvidelse..
Derudover kan den udsættes for fysiske eller kemiske separationsteknikker, hvorfra der ekstraheres faser, der hver betragtes som et homogent system..
Det øverste billede viser materiets tilstande og deres ændringer. Disse er tæt knyttet til materiens faser, for selvom de er de samme, præsenterer de nogle subtile forskelle..
Dette er tilfældet, faserne i et materielt system er faste, flydende og gas. Med andre ord, for visse stoffer, der er underkastet analyse, kan den vedtage en hvilken som helst af de foregående faser.
Da interaktionerne i faste stoffer er meget stærke, og de afhænger af variabler såsom tryk og temperatur, kan et system måske eller ikke have forskellige faste faser.
For eksempel har forbindelse X, fast ved stuetemperatur, fase I; men når trykket på det er meget højt, omorganiseres dets molekyler på en mere kompakt måde, og så sker der en overgang fra fase I til fast fase II..
Der er endda andre faser, såsom III og IV, der stammer fra II ved forskellige temperaturer. Således kan det homogene materialesystem af X i en tilsyneladende fast fase erhverve op til fire faste faser: I, II, III og IV.
I tilfælde af flydende og gasformige systemer kan molekylerne generelt kun vedtage en enkelt fase i disse stoftilstande. Med andre ord er der muligvis ikke en gasfase I og en gasfase II..
Der er mange fasediagrammer: nogle for en enkelt forbindelse eller stof (som den i billedet ovenfor) og andre for binære systemer (f.eks. Et salt i vand) eller ternære (tre komponenter).
Det mest “enkle” af alle er fasediagrammet for et stof. For det hypotetiske stof Y er dets fase således repræsenteret som en funktion af tryk (y-akse) og temperatur (x-akse).
Ved lave tryk er det en gas, uanset dens temperatur. Ved forøgelse af trykket afsættes imidlertid Y-gas i fast Y.
Ved temperaturer over det kritiske punkt Y kondenseres gasformigt til væske Y, og hvis trykket også øges (man stiger lodret gennem diagrammet), størkner væsken.
Hver linje repræsenterer ligevægten mellem de to faser, den adskiller: fast gas, flydende gas, fast-flydende, flydende-fast og fast-flydende-gas ved det tredobbelte punkt.
Derudover, fra det kritiske punkt Y, vises der ingen fysisk forskel mellem gasfasen og væskefasen: den danner det, der er kendt som superkritisk væske..
- En ballon er et materielt system, da dets indhold er gasformigt og derfor har en kemisk natur; hvis gassen er mindre tæt end luft, vil ballonen stige op til himlen.
- Vand-olie-binærsystemet har to faser: den ene af vand og den anden, logisk, af olie. Sættet af begge er det heterogene system, mens de enkelte lag er homogene systemer. Hvis du ønskede at ekstrahere olien, skal du udføre en væske-væske-ekstraktion med et organisk og flygtigt opløsningsmiddel..
- Et fast-fast system kan bestå af en blanding af hvidt sukker og brunt sukker. Her gør forskellen i farve mellem krystaller dette tilfælde til et heterogent system.
- Havvand er et andet eksempel på et homogent materialesystem. Den består af en opløsning af mange ioner, der er ansvarlige for dens karakteristiske salte smag. Hvis en prøve af havvand skulle fordampe i en beholder, ville den sedimentere hvide salte i den..
Endnu ingen kommentarer