Clasificarea, fazele și exemplele de materiale ale sistemelor

sisteme materiale ele sunt toate cele care sunt compuse din materie și care sunt izolate de restul universului care trebuie studiat. Materia este peste tot, dând formă și sens real percepțiilor vieții de zi cu zi, dar când vrei să studiezi o porțiune de materie, tu disprețuiești împrejurimile și vorbesc despre un sistem material.

Ele sunt foarte variabile, deoarece există materiale pure și compuse, precum și diferite stări și faze de agregare. Cum se definește granița dintre sistemul material și împrejurimile sale? Totul depinde de variabilele considerate. De exemplu, în imaginea de jos fiecare marmură bomboană ar putea fi sistemul studiat.

Cu toate acestea, dacă doriți să luați în considerare culoarea variabilă, atunci este necesar să luați în considerare toate marmurele mașinii de distribuire. Deoarece mașina nu prezintă interes, acesta este mediul în care se află marmura. Astfel, sistemul material al exemplului devine masa marmurei și a proprietăților sale (fie că mestec guma, menta, etc.).

Cu toate acestea, din punct de vedere chimic, sistemele materiale sunt definite ca orice substanță pură sau amestec al acestora, clasificate în funcție de aspectele lor fizice.

index

• 1 Clasificare
  • 1.1 Sistemul de materiale omogene
  • 1.2 Sistem de materiale heterogene
• 2 faze
  • 2.1 Diagrama fazelor
• 3 Exemple
• 4 Referințe

clasificare

Sistem material omogen

Materialul studiat poate prezenta un aspect uniform, în care proprietățile sale rămân constante indiferent de proba analizată. Cu alte cuvinte: acest tip de sistem se caracterizează prin a avea o singură fază de materie la prima vedere.

Substanță și compuși puri

Dacă se analizează o substanță pură, se va constata că proprietățile fizico-chimice coincid în aceleași valori și rezultate, chiar dacă se prelevează mai multe probe (și în diferite zone geografice).

De exemplu, dacă un eșantion de calciu este comparat cu unul din Asia, Europa, Africa și America, toate ar avea aceleași proprietăți. Același lucru s-ar întâmpla dacă s-ar lua o mostră de cărbune pur.

Pe de altă parte, un compus pur, de asemenea, manifestă cele menționate mai sus. Dacă o tablă era garantată a fi făcută dintr-un singur material, atunci ar fi clasificată ca un sistem material omogen.

Cu toate acestea, acest lucru nu se întâmplă pentru o probă minerală, deoarece în general conține impurități din alte minerale asociate și, în acest caz, este un sistem material eterogen. De asemenea, acele sisteme materiale, cum ar fi copaci, pietre, munți sau râuri, intră în această ultimă clasificare.

dizolvare

Oțetul comercial este o soluție apoasă de acid acetic 5%; adică 5 ml de acid acetic pur se dizolvă în 100 ml de apă. Cu toate acestea, aspectul său este un lichid transparent, deși în realitate sunt combinați doi compuși puri (apă și acid acetic).

Sistem material heterogen

Spre deosebire de cele omogene, în acest tip de sistem nici aspectul, nici proprietățile nu sunt constante, fiind neregulate pe parcursul extinderii sale.

În plus, poate fi supus tehnicilor de separare fizică sau chimică, din care se extrag fazele, fiecare fiind considerat un sistem omogen.

faze

În imaginea de mai sus sunt prezentate stările de materie și schimbările sale. Acestea sunt strâns legate de fazele materiei deoarece, deși ele sunt la fel, ele prezintă unele diferențe subtile.

Astfel, fazele unui sistem material sunt solidul, lichidul și gazul. Adică, pentru un anumit subiect analizat, acesta poate adopta oricare din fazele anterioare.

Totuși, deoarece interacțiunile în solide sunt foarte puternice și depind de variabile cum ar fi presiunea și temperatura, un sistem poate sau nu să aibă diferite faze solide.

De exemplu, compusul X, solid la temperatura camerei, are o fază I; dar când presiunea care cade pe ea este foarte mare, moleculele sale se rearanjează mai compact și apoi apare o tranziție de la faza I la faza solidă II.

Există chiar și alte faze, cum ar fi III și IV, care derivă din II la temperaturi diferite. Astfel, sistemul material omogen din X al unei faze solide aparente poate obține până la patru faze solide: I, II, III și IV.

În cazul sistemelor lichide și gazoase, moleculele pot, în general, să adopte o singură fază în aceste stări de materie. Cu alte cuvinte, este posibil să nu existe o fază de gaze I și un alt II.

Diagrama fazelor

Există multe diagrame de fază: unele pentru un singur compus sau o substanță (precum cea din imaginea de mai sus) și altele pentru sisteme binare (de exemplu, o sare în apă) sau sisteme ternare (trei componente).

Cel mai simplu dintre toate este diagrama fazelor pentru o substanță. Astfel, pentru substanța ipotetică Y, faza sa este reprezentată ca o funcție a presiunii (axa y) și a temperaturii (axa x).

La presiuni reduse este un gaz, indiferent de temperatura acestuia. Cu toate acestea, prin creșterea presiunii, gazul Y este depozitat în solidul Y.

Cu toate acestea, la temperaturi peste punctul critic și gazele condensează în lichidul Y, iar dacă presiunea este mărită (înălțime verticală prin diagrama), lichidul se solidifică.

Fiecare linie reprezintă echilibrul dintre cele două faze care separă: gazul solid, gazul lichid, solidul-lichid, lichid-solid și gazul solid-lichid la punctul triplu.

În plus, de la punctul critic Y nu este prezentată nicio distincție fizică între faza gazoasă și faza lichidă: formează ceea ce se numește fluid supercritic.

Exemple

- Un glob este un sistem material, deoarece conținutul său este gazos și, prin urmare, are un caracter chimic; Dacă gazul este mai puțin dens decât aerul, balonul se va ridica spre cer.

- Sistemul binar de apă-ulei are două faze: unul pentru apă și altul, logic, pentru ulei. Setul ambelor este sistemul eterogen, în timp ce straturile individuale sunt sisteme omogene. Dacă doriți să extrageți ulei, ar trebui să efectuați o extracție lichid-lichid cu un solvent organic și volatil.

- Un sistem solid-solid poate consta dintr-un amestec de zahăr alb și zahăr brun. Aici, diferența de culoare dintre cristale face ca acest caz să fie un sistem eterogen.

- Apa de mare este un alt exemplu de sistem material omogen. Se compune dintr-o dizolvare a multor ioni, care sunt responsabile pentru gustul sărat caracteristic. Dacă o mostră de apă de mare ar trebui să fie evaporată într-un recipient, se va sedi în această sare albă.

referințe

1. Un sistem și împrejurimile acestuia. Adus la data de 27 mai 2018, de la: chem.libretexts.org
2. Antonio de Ulloa. Sisteme de materiale [PDF]. Adus la 27 mai 2018, de la: 2.educarchile.cl
3. Daniel J. Berger. (2001). Adus pe 27 mai 2018, de la: bluffton.edu
4. Sistemul și mediul în chimie. Adus pe 27 mai 2018, de la: chemteam.info
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (6 februarie 2018). Definiție sistem deschisă în chimie. Adus pe 27 mai 2018, de la: thoughtco.com
6. Centrul de Cercetare Glen. Fazele materiei. Adus pe 27 mai 2018, de la: grc.nasa.gov
7. Alison H. (15 septembrie 2006). Lansarea balonului. Adus pe 28 mai 2018, de la: flickr.com