Sistemų medžiagų klasifikavimas, fazės ir pavyzdžiai



The medžiagų sistemas jie visi yra tie, kurie susideda iš materijos ir yra izoliuoti nuo likusios visatos, kurią reikia ištirti. Medžiaga yra visur, suteikianti formą ir realią prasmę kasdienio gyvenimo suvokimui, bet kai norite studijuoti medžiagą, jūs niekinate jos aplinką ir kalbate apie materialinę sistemą.

Jie yra labai įvairūs, nes yra grynų ir sudėtinių medžiagų, taip pat skirtingų būsenų ir agregacijos fazių. Kaip apibrėžti ribą tarp materialiosios sistemos ir jos apylinkės? Viskas priklauso nuo svarstomų kintamųjų. Pavyzdžiui, žemiau esančiame paveikslėlyje kiekviena saldus marmuras gali būti tiriama sistema.

Tačiau, jei norime atsižvelgti į kintamą spalvą, būtina atsižvelgti į visas dozavimo mašinos rutuliukus. Kadangi mašina nėra įdomi, tai yra marmuro aplinka. Taigi pavyzdinės medžiagos sistema tampa rutuliukų masė ir jų savybės (ar kramtomoji guma, mėtos ir kt.).

Tačiau chemiškai medžiagų sistemos apibūdinamos kaip bet kokia gryna medžiaga arba jų mišinys, klasifikuojamas pagal jų fizinius aspektus.

Indeksas

  • 1 Klasifikacija
    • 1.1 Homogeniška medžiagų sistema
    • 1.2 Heterogeninė medžiagų sistema
  • 2 fazės
    • 2.1 Fazių diagrama
  • 3 Pavyzdžiai
  • 4 Nuorodos

Klasifikacija

Homogeninė medžiagų sistema

Tiriama medžiaga gali rodyti vienodą išvaizdą, kurioje jos savybės išlieka pastovios, neatsižvelgiant į analizuojamą mėginį. Kitaip tariant, šios rūšies sistemai būdingas vienintelis dalyko etapas iš pirmo žvilgsnio.

Medžiaga ir gryni junginiai

Jei analizuojama grynoji medžiaga, bus nustatyta, kad fizikinės ir cheminės savybės sutampa su tomis pačiomis vertėmis ir rezultatais, net jei imama daug mėginių (ir skirtingose ​​geografinėse vietovėse)..

Pavyzdžiui, jei kalcio mėginys buvo lyginamas su vienu iš Azijos, Europos, Afrikos ir Amerikos, jie visi turėtų tas pačias savybes. Tas pats atsitiktų, jei būtų paimtas gryno anglies mėginys.

Kita vertus, pirmiau minėtas yra ir grynas junginys. Jei būtų užtikrinta, kad lenta yra pagaminta iš vienos medžiagos, ji būtų klasifikuojama kaip vienalytė medžiagų sistema.

Tačiau tai nenustatyta mineraliniam mėginiui, nes apskritai jis turi nešvarumų iš kitų susijusių mineralų, ir šiuo atveju tai yra nevienalytė medžiagų sistema. Be to, šios medžiagos, tokios kaip medžiai, akmenys, kalnai ar upės, patenka į šią paskutinę klasifikaciją.

Išskaidymas

Komercinis actas yra 5% acto rūgšties vandeninis tirpalas; tai yra, kad 5 ml grynos acto rūgšties ištirpsta 100 ml vandens. Tačiau jo išvaizda yra skaidrus skystis, nors iš tikrųjų tai yra du gryni junginiai (vanduo ir acto rūgštis).

Heterogeninė medžiagų sistema

Priešingai nei vienarūšiai, tokioje sistemoje nei išvaizda, nei savybės nėra pastovios, o jos išplėtimas yra nereguliarus.

Be to, gali būti atliekami fiziniai arba cheminiai atskyrimo metodai, iš kurių ekstrahuojamos fazės, kurių kiekvienas laikomas homogenine sistema..

Fazės

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje matomos materijos būsenos ir jos pakeitimai. Jie yra glaudžiai susiję su klausimo etapais, nes, nors jie yra vienodi, jie pasižymi tam tikrais subtiliais skirtumais.

Taigi medžiagos sistemos fazės yra kieta medžiaga, skystis ir dujos. Tai reiškia, kad tam tikram analizuojamam dalykui gali būti pritaikytas bet kuris ankstesnis etapas.

Tačiau, kadangi sąveika kietosiose medžiagose yra labai stipri ir tai priklauso nuo kintamųjų, pvz., Slėgio ir temperatūros, sistema gali turėti arba neturėti skirtingų kietųjų fazių.

Pavyzdžiui, junginys X, kietas kambario temperatūroje, turi I fazę; bet kai jis patiria labai didelį spaudimą, jo molekulės labiau pertvarkomos, o tada pereina nuo I fazės iki kietos II fazės.

Yra ir kitų fazių, tokių kaip III ir IV, kurios kyla iš II skirtingomis temperatūromis. Taigi homogeninė tariamo kietosios fazės X medžiaga gali įgyti iki keturių kietųjų fazių: I, II, III ir IV.

Skystų ir dujinių sistemų atveju, paprastai molekulės šiose materijos būsenose gali priimti tik vieną fazę. Kitaip tariant, negali būti I ir kito II etapo.

Fazių diagrama

Yra daug fazių schemų: kai kurie iš vieno junginio ar medžiagos (pvz., Aukščiau esančiame paveikslėlyje), kiti - dvejetainėms sistemoms (pvz., Druskai vandenyje, pvz.,) Arba trims (trys komponentai).

Labiausiai „paprastas“ yra medžiagos fazės diagrama. Taigi hipotetinės medžiagos Y fazė yra kaip slėgio (y ašies) ir temperatūros (x ašies) funkcija.

Esant žemam slėgiui, tai yra dujos, nepriklausomai nuo jos temperatūros. Tačiau didinant slėgį Y dujinis kiekis yra nusodinamas kietoje Y.

Tačiau esant aukštesnei temperatūrai, kritinis taškas Y dujų kondensuojasi skystyje Y, o jei slėgis padidėja (jis pakyla vertikaliai per diagramą), skystis sukietėja.

Kiekviena linija rodo pusiausvyrą tarp dviejų skirtingų fazių: kietosios dujos, skystosios dujos, kietasis-skystis, skystas-kietas ir kietas-skystis-dujos trimis taškais.

Be to, iš Y kritinio taško nėra fizinio skirtumo tarp dujų fazės ir skystosios fazės: ji sudaro tai, kas vadinama superkritiniu skysčiu.

Pavyzdžiai

- Globe yra materialinė sistema, nes jos turinys yra dujinis, todėl yra cheminis; Jei dujos yra mažiau tankios nei oras, balionas pakils į dangų.

- Binarinė vandens alyvos sistema turi dvi fazes: vieną vandeniui ir kitą, logiškai, naftą. Abiejų grupių rinkinys yra heterogeninė sistema, o atskiri sluoksniai yra homogeninės sistemos. Jei norėtumėte išgauti aliejų, turite atlikti skystį-skystį ekstrahuojant organiniu ir lakiu tirpikliu.

- Kieta kieta sistema gali būti baltojo cukraus ir rudojo cukraus mišinio. Šiuo atveju spalvų skirtumas tarp kristalų daro šį atvejį heterogenine sistema.

- Jūros vanduo yra dar vienas homogeninės medžiagos pavyzdys. Jį sudaro daugelio jonų, kurie yra atsakingi už jo būdingą sūrų skonį, ištirpinimas. Jei jūros vandens mėginys buvo išgarintas inde, ši balta druska nusėdusi.

Nuorodos

  1. Sistema ir jos aplinka. Gauta 2018 m. Gegužės 27 d., Iš: chem.libretexts.org
  2. Antonio de Ulloa. Medžiagų sistemos [PDF] Gauta 2018 m. Gegužės 27 d., Iš: 2.educarchile.cl
  3. Daniel J. Berger. (2001). Gauta 2018 m. Gegužės 27 d., Iš: bluffton.edu
  4. Chemijos sistema ir aplinka. Gauta 2018 m. Gegužės 27 d., Iš: chemteam.info
  5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018 m. Vasario 6 d.). Atviros sistemos chemijos apibrėžimas. Gauta 2018 m. Gegužės 27 d., Nuo: thinkco.com
  6. Glen tyrimų centras. Medžiagos fazės. Gauta 2018 m. Gegužės 27 d., Nuo: grc.nasa.gov
  7. Alison H. (2006 m. Rugsėjo 15 d.). Baliono paleidimas. Gauta 2018 m. Gegužės 28 d., Iš: flickr.com