Rendszerek anyagok osztályozása, fázisok és példák

az anyagrendszerek mindazok, amelyek anyagból állnak, és amelyek az univerzum többi részétől elkülönülnek, amelyeket tanulmányozni kell. Az anyag mindenütt jelen van, formát és valódi jelentést adva a mindennapi élet észleléseinek, de ha egy darab anyagot szeretne tanulni, megveti a környezetét, és anyagi rendszerről beszél..

Ezek nagyon változóak, mivel tiszta és összetett anyagok, valamint különböző állapotok és aggregációs fázisok vannak. Hogyan határozzuk meg az anyagrendszer és környéke közötti határt? Minden attól függ, hogy milyen változók vannak. Például az alábbi képen minden édes márvány lehet a vizsgált rendszer.

Ha azonban figyelembe akarjuk venni a változó színt, akkor figyelembe kell venni az adagológép összes golyóját. Mivel a gép nem érdekes, ez a golyók környezete. Így a példa anyagi rendszere a márványok tömege és tulajdonságai (legyen az rágógumi, menta stb.).

Kémiailag azonban az anyagrendszereket bármilyen tiszta anyag vagy ezek keveréke határozza meg, amelyeket fizikai szempontok szerint osztályozunk.

index

• 1 Osztályozás
  • 1.1 Homogén anyagrendszer
  • 1.2 Heterogén anyagrendszer
• 2 fázis
  • 2.1 Fázisdiagram
• 3 Példák
• 4 Referenciák

besorolás

Homogén anyagrendszer

A vizsgált anyag egységes megjelenést mutathat, amelyben tulajdonságai változatlanok maradnak, függetlenül az elemzett mintától. Más szóval: az ilyen jellegű rendszert az első látásra egyetlen anyagfázis jellemzi.

Anyag és tiszta vegyületek

Ha tiszta anyagot elemeznek, akkor azt tapasztaltuk, hogy a fizikai-kémiai tulajdonságok megegyeznek az azonos értékekkel és eredményekkel, még akkor is, ha sok mintát veszünk (és különböző földrajzi területeken).

Például, ha egy kalciummintát egy-egy Ázsiából, Európából, Afrikából és Amerikából származó mintával hasonlítottak össze, akkor mindegyikük azonos tulajdonságokkal rendelkezik. Ugyanez történne, ha tiszta szénből vett mintát vettünk.

Másrészt, a tiszta vegyület a fentieket is megnyilvánítja. Ha garantáljuk, hogy egy tábla egyetlen anyagból készül, akkor homogén anyagrendszerként minősülne.

Ez azonban egy ásványi minta esetében nem fordul elő, mivel általában más kapcsolódó ásványokból származó szennyeződéseket tartalmaz, és ebben az esetben heterogén anyagrendszer. Ez az anyagrendszer, például a fák, a kövek, a hegyek vagy a folyók is ebbe az utolsó osztályba sorolhatók.

oldódás

A kereskedelmi forgalomban lévő ecet 5% -os ecetsav vizes oldata; azaz 5 ml tiszta ecetsavat oldunk 100 ml vízben. Megjelenése azonban átlátszó folyadék, bár valójában két tiszta vegyület (víz és ecetsav) kombinációja.

Heterogén anyagrendszer

Ellentétben a homogén, ilyen típusú rendszerben sem a megjelenés, sem a tulajdonságok nem állandóak, és szabálytalanok a kiterjesztése mentén.

Ezenkívül fizikai vagy kémiai elválasztási technikákon is részt vehetnek, amelyekből a fázisokat kivonják, amelyek mindegyikét homogén rendszernek tekintik..

fázisok

A fenti képen az anyag állapotai és változásai láthatók. Ezek szorosan kapcsolódnak az anyag fázisához, mert bár ugyanazok, néhány apró különbséget mutatnak.

Ily módon az anyagrendszer fázisai a szilárd, a folyadék és a gáz. Ez azt jelenti, hogy egy konkrét elemzés alatt az előző fázisok bármelyikét elfogadhatja.

Mivel azonban a szilárd anyagok közötti kölcsönhatások nagyon erősek, és ezek a változóktól, például a nyomástól és a hőmérséklettől függenek, a rendszer különböző szilárd fázisokat tartalmazhat vagy nem..

Például a (X) általános képletű vegyület, szobahőmérsékleten szilárd, I fázisú; de amikor a ráeső nyomás nagyon magas, akkor a molekulái tömörebben rendeződnek, majd az I. fázisból a II..

Vannak még más fázisok is, mint például a III. És IV. Így a látszólagos szilárd fázis X-es homogén anyagrendszere legfeljebb négy szilárd fázist szerezhet be: I, II, III és IV.

A folyékony és gáznemű rendszerek esetében általában a molekulák csak egyetlen fázist fogadhatnak el ezekben az állapotokban. Más szavakkal, lehet, hogy nincs I-es gázfázis és egy másik II.

Fázis diagram

Számos fázisdiagram van: néhány egy vegyületre vagy anyagra (mint a fenti képen) és mások bináris rendszerekre (például vízben lévő só) vagy háromkomponensű (három komponens).

Az egyik legegyszerűbb az anyag fázisdiagramja. Így a hipotetikus Y anyag esetében a fázis a nyomás (y tengely) és a hőmérséklet (x tengely) függvényében van ábrázolva.

Alacsony nyomáson gáz, függetlenül attól, hogy milyen hőmérsékleten. Azonban a nyomás növelésével az Y-gázt szilárd Y-ben lerakjuk.

Azonban a kritikus pont fölötti hőmérsékleten az Y gáz az Y folyadékban kondenzálódik, és ha a nyomás is növekszik (ez függőlegesen emelkedik a diagramon keresztül), a folyadék megszilárdul.

Minden vonal a két fázis közötti egyensúlyt jelenti: a szilárd gáz, a folyadék-gáz, a szilárd folyadék, a folyadék-szilárd és szilárd-folyadék-gáz a hármaspontban.

Ezen túlmenően az Y kritikus pontból nincs fizikai különbség a gázfázis és a folyadékfázis között: a szuperkritikus folyadékot képezi..

Példák

- A földgömb anyagi rendszer, mivel tartalma gáznemű, és ezért kémiai jellegű; Ha a gáz kevésbé sűrű, mint a levegő, a ballon az ég felé emelkedik.

- A bináris vízolaj-rendszer két fázisból áll: az egyik a víz és egy másik, logikailag az olaj. Mindkettő a heterogén rendszer, míg az egyes rétegek homogén rendszerek. Ha kivonni szeretné az olajat, akkor folyékony-folyékony extrakciót kell végezni egy szerves és illékony oldószerrel.

- Szilárd szilárd anyagot tartalmazhat fehércukor és barna cukor keverékéből. Itt a kristályok közötti színkülönbség heterogén rendszert eredményez.

- A homogén anyagrendszer egy másik példája a tengervíz. Számos ion feloldódása áll, amelyek a jellegzetes sós ízért felelősek. Ha a tengervíz mintáját egy tartályban elpárologtattuk, a fehér sókban üledék keletkezett.

referenciák

1. Rendszer és környéke. A következő dátum: 2018. május 27-én érkezett: chem.libretexts.org
2. Antonio de Ulloa. Anyagrendszerek [PDF]. Visszavonva 2018. május 27-én, a következő címen: 2.educarchile.cl
3. Daniel J. Berger. (2001). Visszavonva 2018. május 27-én, innen: bluffton.edu
4. A rendszer és a kémiai környezet. Visszavonva 2018. május 27-én, a következő címen: chemteam.info
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018. február 6.). Nyitott rendszer definíció a kémia területén. A következő dátum: 2018. május 27., a következőtől: thinkco.com
6. Glen Kutatóközpont. Az anyag fázisai. 2018. május 27-én, a következő címen szerezhető be: grc.nasa.gov
7. Alison H. (2006. szeptember 15.). Léggömb indítása. Visszavonva 2018. május 28-án: flickr.com