Systemmaterialklassificering, faser och exempel



den materialsystem de är alla som består av materia och som är isolerade från resten av universum som ska studeras. Materia är överallt och ger form och verklig betydelse för uppfattningarna av det dagliga livet, men när du vill studera en bit material, förnekar du omgivningen och talar om materiellt system.

De är mycket variabla, eftersom det finns rena och sammansatta material, liksom olika tillstånd och aggregeringsfaser. Hur definieras gränsen mellan materialsystemet och dess omgivningar? Allt beror på variablerna som beaktas. Till exempel, i bilden nedan kan varje söt marmor vara det system som studeras.

Men om man vill ta hänsyn till den variabla färgen, är det nödvändigt att överväga alla marmor på doseringsmaskinen. Eftersom maskinen inte är av intresse, är det miljön i marmor. Således blir materialets system i massan av marmor och deras egenskaper (vare sig tuggummi, mynta, etc.).

Emellertid definieras kemiskt materialets system som någon ren substans eller blandning därav, klassificerad enligt deras fysiska aspekter.

index

  • 1 klassificering
    • 1.1 Homogent materialsystem
    • 1.2 Heterogent materialsystem
  • 2 faser
    • 2.1 Fasdiagram
  • 3 exempel
  • 4 referenser

klassificering

Homogent materialsystem

Materialet som studeras kan visa ett enhetligt utseende, där dess egenskaper förblir konstanta oberoende av det prov som analyseras. Med andra ord: denna typ av system kännetecknas av att man har en enda fas av materia vid första anblicken.

Ämne och rena föreningar

Om en ren substans analyseras kommer det att upptäckas att de fysikalisk-kemiska egenskaperna sammanfaller i samma värden och resultat, även om många prov tas (och i olika geografiska områden).

Till exempel, om ett kalciumprov jämfördes med en från Asien, Europa, Afrika och Amerika, skulle de alla ha samma egenskaper. Samma skulle hända om ett prov av rent kol togs.

Å andra sidan visar en ren förening också ovan nämnda. Om det var garanterat att en tavla är gjord av ett enda material, skulle det klassificeras som ett homogent materialsystem.

Detta sker emellertid inte för ett mineralprov, eftersom det i allmänhet hamnar orenheter från andra tillhörande mineraler, och i detta fall är det ett heterogent materialsystem. Även dessa materiella system som träd, stenar, berg eller floder faller i denna senaste klassificering.

upplösning

Den kommersiella vinägen är en vattenlösning av 5% ättiksyra; det vill säga att 5 ml ren ättiksyra upplöses i 100 ml vatten. Emellertid är dess utseende en transparent vätska, men i verkligheten är det två rena föreningar (vatten och ättiksyra) kombinerade.

Heterogent materialsystem

I motsats till den homogena, i detta system är varken utseendet eller egenskaperna konstanta, oregelbundna längs dess förlängning.

Dessutom kan den genomgå fysisk eller kemisk separationsteknik, från vilken faserna extraheras, vilka var och en anses vara ett homogent system.

faser

I bilden ovan visas materiens tillstånd och dess ändringar. Dessa är nära besläktade med materiens faser eftersom de, trots att de är samma, presenterar några subtila skillnader.

Faserna i ett materialsystem är således fastämnet, vätskan och gasen. Det vill säga för ett visst ämne som analyseras kan detta anta någon av de föregående faser.

Eftersom interaktionerna i fastämnena är mycket starka och dessa beror på variabler såsom tryck och temperatur, kan ett system emellertid eller inte ha olika fasta faser.

Exempelvis har förening X, fast vid rumstemperatur, en fas I; men när trycket som faller på det är mycket högt, omformar dess molekyler mer kompakt, och sedan sker en övergång från fas I till fast fas II.

Det finns även andra faser, såsom III och IV, som härleder från II vid olika temperaturer. Således kan det homogena materialsystemet av X av en uppenbar fast fas förvärva upp till fyra fasta faser: I, II, III och IV.

I fallet med flytande och gasformiga system kan generellt molekyler endast anta en enda fas i dessa tillståndsämnen. Med andra ord kan det inte finnas en gasfas I och en annan II.

Fasdiagram

Det finns många fasdiagrammer: några för en enda förening eller substans (som den i bilden ovan) och andra för binära system (t.ex. ett salt i vatten) eller ternära (tre komponenter).

Den mest "enkla" av allt är fasdiagrammet för ett ämne. Således för den hypotetiska substansen Y representeras dess fas som en funktion av tryck (y-axeln) och temperaturen (x-axeln).

Vid lågt tryck är det en gas, oavsett vilken temperatur det är. Genom att öka trycket Y avgasas emellertid i fast Y.

Vid temperaturer över den kritiska punkten kondenserar Y gasen i flytande Y, och om dessutom trycket ökar (det stiger vertikalt genom diagrammet) stelnar vätskan.

Varje linje representerar balansen mellan de två faserna som skiljer sig: fast gas, flytande gas, fast-vätska, flytande fast substans och fast-flytande gas vid trippelpunkten.

Dessutom, från den kritiska punkten Y visas ingen fysisk skillnad mellan gasfasen och vätskefasen: den bildar det som är känt som superkritisk fluid.

exempel

- En jordklot är ett materialsystem, eftersom dess innehåll är gasformigt och därför har en kemisk natur; Om gasen är mindre tät än luften kommer ballongen att stiga upp till himlen.

- Det binära vattenoljesystemet har två faser: en för vatten och en annan, logiskt, för olja. Satsen av båda är det heterogena systemet, medan de enskilda skikten är homogena system. Om du vill extrahera oljan skulle du behöva utföra en vätskeformig extraktion med ett organiskt och flyktigt lösningsmedel.

- Ett fast-fast system kan bestå av en blandning av vitsocker och brunt socker. Här gör skillnaden i färg mellan kristallerna i detta fall ett heterogent system.

- Havsvatten är ett annat exempel på ett homogent materialsystem. Det består av en upplösning av många joner, som är ansvariga för dess karakteristiska salt smak. Om ett prov av havsvatten utsattes för avdunstning i en behållare sedimenterande i dessa vita salter.

referenser

  1. Ett system och dess omgivningar. Hämtad den 27 maj 2018, från: chem.libretexts.org
  2. Antonio de Ulloa. Materialsystem [PDF]. Hämtad den 27 maj 2018, från: 2.educarchile.cl
  3. Daniel J. Berger. (2001). Hämtad den 27 maj 2018, från: bluffton.edu
  4. Systemet och omgivningen i kemi. Hämtad den 27 maj 2018, från: chemteam.info
  5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (6 februari 2018). Öppna systemdefinition i kemi. Hämtad den 27 maj 2018, från: thoughtco.com
  6. Glen Research Center. Materiella faser. Hämtad den 27 maj 2018, från: grc.nasa.gov
  7. Alison H. (15 september 2006). Ballonglansering. Hämtad den 28 maj 2018, från: flickr.com