Системная классификация материалов, фазы и примеры



материальные системы все они состоят из материи и изолированы от остальной части вселенной для изучения. Материя повсюду, придавая форму и реальный смысл восприятиям повседневной жизни, но когда вы хотите изучать кусок материала, вы презираете его окружение и говорите о материальной системе..

Они очень изменчивы, поскольку существуют чистые и сложные материалы, а также различные состояния и фазы агрегации. Как определить границу между материальной системой и ее окружением? Все зависит от переменных, которые рассматриваются. Например, на изображении ниже каждый сладкий мрамор может быть изучаемой системой.

Однако, если кто-то хочет принять во внимание переменный цвет, то необходимо рассмотреть все шарики дозирующей машины. Поскольку машина не представляет интереса, это среда мрамора. Таким образом, материальная система примера превращается в массу шариков и их свойства (будь то жвачка, мята и т. Д.).

Однако химически материальные системы определяются как любое чистое вещество или их смесь, классифицированные в соответствии с их физическими аспектами..

индекс

  • 1 Классификация
    • 1.1 Однородная материальная система
    • 1.2 Гетерогенная материальная система
  • 2 фазы
    • 2.1 Фазовая диаграмма
  • 3 примера
  • 4 Ссылки

классификация

Однородная материальная система

Изучаемый материал может иметь однородный внешний вид, при котором его свойства остаются постоянными независимо от анализируемого образца. Другими словами: этот тип системы характеризуется наличием одной фазы материи с первого взгляда.

Вещество и чистые соединения

Если проанализировать чистое вещество, то обнаружится, что физико-химические свойства совпадают при одинаковых значениях и результатах, даже если отбирается много проб (и в разных географических областях)..

Например, если бы образец кальция сравнивали с образцом из Азии, Европы, Африки и Америки, все они имели бы одинаковые свойства. То же самое произойдет, если взять образец чистого угля.

С другой стороны, чистое соединение также проявляет вышеупомянутое. Если бы было гарантировано, что доска сделана из одного материала, то она была бы классифицирована как однородная система материалов..

Однако этого не происходит для образца минерала, поскольку в целом он содержит примеси из других связанных минералов, и в этом случае он представляет собой гетерогенную материальную систему. Кроме того, эти материальные системы, такие как деревья, камни, горы или реки попадают в эту последнюю классификацию.

растворение

Товарный уксус представляет собой водный раствор 5% уксусной кислоты; то есть, что 5 мл чистой уксусной кислоты растворяются в 100 мл воды. Однако его внешний вид представляет собой прозрачную жидкость, хотя на самом деле это два чистых соединения (вода и уксусная кислота) в сочетании.

Гетерогенная материальная система

В отличие от гомогенной, в такой системе ни внешний вид, ни свойства не являются постоянными и нерегулярными по продолжению.

Кроме того, он может подвергаться физическим или химическим методам разделения, из которых извлекаются фазы, каждая из которых рассматривается как гомогенная система..

фазы

На изображении выше показаны состояния вещества и его изменения. Они тесно связаны с фазами материи, потому что, хотя они одинаковы, они представляют некоторые тонкие различия.

Таким образом, фазами материальной системы являются твердое тело, жидкость и газ. То есть для конкретного анализируемого предмета может быть принят любой из предыдущих этапов.

Однако, поскольку взаимодействия в твердых телах очень сильны и зависят от таких переменных, как давление и температура, система может иметь или не иметь разные твердые фазы..

Например, соединение X, твердое при комнатной температуре, имеет фазу I; но когда давление, которое падает на него, очень высоко, его молекулы перестраиваются более компактно, и тогда происходит переход от фазы I к твердой фазе II..

Есть даже другие фазы, такие как III и IV, которые происходят из II при разных температурах. Таким образом, однородная материальная система X видимой твердой фазы может приобретать до четырех твердых фаз: I, II, III и IV..

В случае жидких и газообразных систем, как правило, молекулы могут принимать только одну фазу в этих состояниях вещества. Другими словами, не может быть газовой фазы I и другой II.

Фазовая диаграмма

Существует много фазовых диаграмм: некоторые для отдельного соединения или вещества (как на изображении выше), а другие для бинарных систем (например, соль в воде) или тройные (три компонента)..

Самым «простым» из всех является фазовая диаграмма вещества. Таким образом, для гипотетического вещества Y его фаза представлена ​​как функция давления (ось у) и температуры (ось х).

При низких давлениях это газ, независимо от его температуры. Однако при увеличении давления Y газообразный осаждается в твердом Y.

Однако при температурах выше критической точки Y газ конденсируется в жидкости Y, и если, кроме того, давление увеличивается (оно поднимается вертикально на диаграмме), жидкость затвердевает.

Каждая линия представляет баланс между двумя фазами, которые разделяются: твердый газ, жидкий газ, твердый жидкость, жидкий твердый и твердый жидкий газ в тройной точке.

Кроме того, с критической точки Y не показано физического различия между газовой фазой и жидкой фазой: она образует так называемую сверхкритическую жидкость.

примеров

- Глобус - это материальная система, поскольку его содержимое газообразно и, следовательно, имеет химическую природу; Если газ будет менее плотным, чем воздух, воздушный шар поднимется в небо.

- Бинарная водонефтяная система имеет две фазы: одна для воды и другая, логически, для нефти. Множество обоих является гетерогенной системой, в то время как отдельные слои являются однородными системами. Если вы хотите добыть масло, вам нужно провести жидкостно-жидкостную экстракцию органическим и летучим растворителем..

- Твердотельная система может состоять из смеси белого сахара и коричневого сахара. Здесь различие в цвете между кристаллами делает этот случай гетерогенной системой.

- Морская вода является еще одним примером однородной материальной системы. Он состоит из растворения многих ионов, которые отвечают за его характерный соленый вкус. Если образец морской воды подвергался испарению в контейнере, осадочные в этом белые соли.

ссылки

  1. Система и ее окружение. Получено 27 мая 2018 г. из сайта chem.libretexts.org
  2. Антонио де Уллоа. Материальные системы [PDF]. Получено 27 мая 2018 г. из: 2.educarchile.cl
  3. Даниэль Дж. Бергер. (2001). Получено 27 мая 2018 г. из: bluffton.edu
  4. Система и окружение в химии. Получено 27 мая 2018 г. по адресу: chemteam.info
  5. Хельменстин, Анна Мари, доктор философии (6 февраля 2018 г.) Определение открытой системы в химии. Получено 27 мая 2018 г.
  6. Исследовательский центр Глен. Фазы Материи. Получено 27 мая 2018 г. из: grc.nasa.gov
  7. Элисон Х. (15 сентября 2006 г.). Запуск воздушного шара. Получено 28 мая 2018 г. с сайта: flickr.com