MEDŽIAGŲ SISTEMOS: KLASIFIKACIJA, ETAPAI IR PAVYZDŽIAI - CHEMIJA - 2025

Į medžiaga sistemos yra tie, kurie yra sudaryti iš materijos ir kurios yra izoliuotos nuo visata turi būti tiriamas. Medžiaga yra visur, suteikianti formą ir tikrąją prasmę kasdienio gyvenimo suvokimui, tačiau kai norima išstudijuoti dalį materijos, nekreipi dėmesio į jos aplinką ir kalbi apie materialinę sistemą.

Jie yra labai kintami, nes yra grynos ir kompozicinės medžiagos, taip pat skirtingos būsenos ir apibendrinimo fazės. Kaip apibrėžti ribą tarp materialiosios sistemos ir jos apylinkių? Viskas priklauso nuo kintamųjų, į kuriuos atsižvelgiama. Pavyzdžiui, paveikslėlyje žemiau kiekvieno saldainių marmuro gali būti tiriama sistema.

Tačiau jei reikia atsižvelgti į spalvų kintamąjį, būtina atsižvelgti į visus pardavimo automatų rutulius. Kadangi mašina nesidomi, tai yra marmuro aplinka. Taigi, pavyzdžio materialioji sistema yra rutuliukų masė ir jų savybės (tereikia dervos, mėtų ir kt.).

Tačiau chemiškai medžiagų sistemos yra apibrėžtos kaip bet kokia gryna medžiaga ar jos mišinys, klasifikuojamas pagal jų fizinius aspektus.

klasifikacija

Homogeninės medžiagos sistema

Tiriama medžiaga gali parodyti vienodą išvaizdą, kurioje jos savybės išlieka pastovios, nepriklausomai nuo analizuojamo mėginio. Kitaip tariant: šiai sistemai būdinga tik viena materijos fazė iš pirmo žvilgsnio.

Gryna medžiaga ir junginiai

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

Pavyzdžiui, jei kalcio mėginys būtų lyginamas su pavyzdžiu iš Azijos, Europos, Afrikos ir Amerikos, jie visi turėtų tas pačias savybes. Tas pats nutiktų, jei būtų paimtas grynos anglies pavyzdys.

Kita vertus, grynas junginys pasireiškia ir tuo, kas minėta. Jei būtų garantuota, kad skalūnas pagamintas iš vienintelės medžiagos, tada jis bus klasifikuojamas kaip vienalytė medžiagų sistema.

Tačiau tai netaikoma mineralinio mėginio atveju, nes paprastai jame nėra kitų susijusių mineralų priemaišų, o šiuo atveju tai yra nevienalytė medžiagų sistema. Panašiai į pastarąją klasifikaciją patenka ir tokios materialios sistemos kaip medžiai, akmenys, kalnai ar upės.

Tirpimas

Komercinis actas yra 5% acto rūgšties vandeninis tirpalas; tai yra, 5 ml grynos acto rūgšties ištirpinama 100 ml vandens. Tačiau jis atrodo kaip skaidrus skystis, nors iš tikrųjų tai yra du gryni junginiai (vanduo ir acto rūgštis).

Heterogeninė medžiagų sistema

Priešingai nei vienalytis, šioje sistemos klasėje nei išvaizda, nei savybės nėra pastovios, per visą jos ilgį netaisyklingos.

Be to, jam gali būti taikomi fizikiniai arba cheminiai atskyrimo būdai, iš kurių išgaunamos fazės, kurios kiekviena laikoma homogeniška sistema.

Fazės

Viršutinis paveikslėlis parodo materijos būsenas ir jų pokyčius. Tai glaudžiai susiję su materijos fazėmis, nes, nors jie yra vienodi, jie turi tam tikrų subtilių skirtumų.

Taigi medžiagos sistemos fazės yra kieta, skysta ir dujos. T. y. Tam tikriems analizuojamiems klausimams ji gali pasirinkti bet kurį iš ankstesnių etapų.

Tačiau kadangi kietų medžiagų sąveika yra labai stipri ir priklauso nuo kintamųjų, tokių kaip slėgis ir temperatūra, sistema gali turėti skirtingas kietąsias fazes.

Pavyzdžiui, X junginys, kietas kambario temperatūroje, turi I fazę; bet kai slėgis ant jo yra labai didelis, jo molekulės persitvarko kompaktiškiau ir tada vyksta perėjimas iš I fazės į kietą II fazę.

Yra net kitų fazių, tokių kaip III ir IV, kurios kyla iš II esant skirtingai temperatūrai. Taigi vientisa X medžiagos medžiaga iš matomos kietos fazės gali įgyti iki keturių kietų fazių: I, II, III ir IV.

Skystų ir dujinių sistemų atveju molekulės paprastai gali priimti tik vieną fazę šiose materijos būsenose. Kitaip tariant, gali būti ne I ir II dujų fazė.

Fazinė schema

Yra daugybė fazių schemų: kai kurios skirtos vienam junginiui ar medžiagai (kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje), kitos - dvejetainėms sistemoms (pavyzdžiui, druska vandenyje) arba trinariui (trys komponentai).

„Paprasčiausias“ yra fazės diagrama. Taigi hipotetinei medžiagai Y jos fazė vaizduojama kaip slėgio (y ašies) ir temperatūros (x ašies) funkcija.

Esant žemam slėgiui, tai yra dujos, nepriklausomai nuo jų temperatūros. Tačiau didinant slėgį Y dujos nusėda kietoje Y.

Tačiau esant temperatūrai virš kritinio Y taško, dujos kondensuojasi į skystį Y, o jei slėgis taip pat padidėja (viena pakyla vertikaliai per schemą), skystis sukietėja.

Kiekviena linija žymi pusiausvyrą tarp dviejų fazių, kurias ji atskiria: kietosios dujos, skystosios dujos, kietosios skystosios, skystosios kietosios ir kietosios skystosios dujos trilypiame taške.

Be to, nuo kritinio taško Y nėra jokio fizinio skirtumo tarp dujų ir skysčio fazės: jis sudaro vadinamąjį superkritinį skystį.

Pavyzdžiai

- Balionas yra materiali sistema, nes jo turinys yra dujinis, todėl jis yra cheminės prigimties; jei dujos bus mažiau tankios nei oras, oro balionas pakils į dangų.

- Dvejetainė vandens ir aliejaus sistema turi dvi fazes: vieną iš vandens, kitą, logiškai tariant, iš aliejaus. Abiejų jų grupė yra nevienalytė sistema, o atskiri sluoksniai yra vienalytės sistemos. Jei norėtumėte išgauti aliejų, turėsite atlikti skysčio-skysčio ekstrahavimą lakiu organiniu tirpikliu.

- Tvirtą ir kietą sistemą gali sudaryti baltojo ir rudojo cukraus mišiniai. Čia spalvų skirtumas tarp kristalų daro šį atvejį nevienalytę.

- Jūros vanduo yra dar vienas vienalytės medžiagų sistemos pavyzdys. Tai susideda iš daugelio jonų, kurie yra atsakingi už jam būdingą sūrų skonį, ištirpimo. Jei jūros vandens mėginys išgaruotų inde, jis nusėstų baltomis druskomis.

Nuorodos

1. Sistema ir jos aplinka. Gauta 2018 m. Gegužės 27 d. Iš: chem.libretexts.org
2. Antonio de Ulloa. Medžiagos sistemos. . Gauta 2018 m. Gegužės 27 d. Iš: 2.educarchile.cl
3. Danielis J. Bergeris. (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.). Chemijos atvirosios sistemos apibrėžimas. Gauta 2018 m. Gegužės 27 d. Iš: thinkco.com
6. „Glen“ tyrimų centras. Medžiagos fazės. Gauta 2018 m. Gegužės 27 d. Iš: grc.nasa.gov
7. Alison H. (2006-09-15). Baliono paleidimas. Gauta 2018 m. Gegužės 28 d. Iš: flickr.com