Klasifikacija, faze i primjeri sustava materijala



materijalni sustavi oni su svi oni koji su sastavljeni od materije i koji su izolirani od ostatka svemira koje treba proučavati. Materija je posvuda, daje oblik i pravo značenje percepcijama svakodnevnog života, ali kada želite proučiti dio materijala, prezirete njegovo okruženje i govorite o materijalnom sustavu.

Vrlo su varijabilne, jer postoje čisti i složeni materijali, kao i različita stanja i faze agregacije. Kako definirati granicu između materijalnog sustava i njegove okolice? Sve ovisi o varijablama koje se razmatraju. Na primjer, na slici ispod svakog slatkog mramora može biti sustav koji se proučava.

Međutim, ako se želi uzeti u obzir varijabilnu boju, onda je potrebno uzeti u obzir sve kuglice aparata za točenje. Budući da stroj nije od interesa, ovo je okruženje klikera. Tako materijalni sustav primjera postaje masa klikera i njihovih svojstava (bilo da su to žvakaće gume, metvica itd.).

Međutim, kemijski materijalni sustavi su definirani kao bilo koja čista supstanca ili njihova smjesa, klasificirani prema njihovim fizičkim aspektima.

indeks

  • 1 Klasifikacija
    • 1.1 Sustav homogenog materijala
    • 1.2 Heterogeni sustav materijala
  • 2 faze
    • 2.1 Fazni dijagram
  • 3 Primjeri
  • 4 Reference

klasifikacija

Sustav homogenog materijala

Materijal koji se proučava može pokazati ujednačen izgled, pri čemu njegova svojstva ostaju konstantna bez obzira na uzorak koji se analizira. Drugim riječima: ovu vrstu sustava karakterizira postojanje jedne faze materije na prvi pogled.

Tvar i čisti spojevi

Ako se analizira čista supstanca, utvrdit će se da se fizikalno-kemijska svojstva podudaraju u istim vrijednostima i rezultatima, čak i ako se uzmu mnogi uzorci (i na različitim zemljopisnim područjima)..

Na primjer, ako bi se uzorak kalcija usporedio s uzorkom iz Azije, Europe, Afrike i Amerike, svi bi imali ista svojstva. Isto bi se dogodilo ako se uzme uzorak čistog ugljena.

S druge strane, čisti spoj također pokazuje gore navedeno. Ako je zajamčeno da je ploča napravljena od jednog materijala, tada bi se klasificirala kao homogeni materijalni sustav.

Međutim, to se ne događa za uzorak minerala, jer općenito sadrži nečistoće iz drugih povezanih minerala, au ovom slučaju to je heterogeni sustav materijala. Također, ti materijalni sustavi kao što su drveće, kamenje, planine ili rijeke spadaju u ovu posljednju klasifikaciju.

raspuštanje

Trgovački ocat je vodena otopina 5% octene kiseline; to jest, da se 5 ml čiste octene kiseline otopi u 100 ml vode. Međutim, njegov izgled je prozirna tekućina, iako u stvarnosti to su dva čista spoja (voda i octena kiselina) zajedno.

Heterogeni sustav materijala

Za razliku od homogene, u takvoj vrsti sustava ni izgled niti svojstva nisu konstantni i nepravilni su uz njegovo produljenje.

Osim toga, može se podvrgnuti fizikalnim ili kemijskim separacijskim tehnikama, iz kojih se ekstrahiraju faze, od kojih se svaka smatra homogenim sustavom..

faze

Na gornjoj slici prikazana su stanja materije i njezine promjene. One su usko povezane s fazama materije jer, iako su iste, predstavljaju neke suptilne razlike.

Dakle, faze materijalnog sustava su kruta tvar, tekućina i plin. To jest, za određeni predmet koji se analizira može usvojiti bilo koju od prethodnih faza.

Međutim, budući da su interakcije u krutim tvarima vrlo jake i one ovise o varijablama kao što su tlak i temperatura, sustav može ili ne mora imati različite čvrste faze.

Na primjer, spoj X, krut pri sobnoj temperaturi, ima fazu I; ali kada je tlak koji pada na njega vrlo visok, njegove se molekule više kompaktno raspoređuju, a zatim dolazi do prijelaza iz faze I u čvrstu fazu II.

Postoje čak i druge faze, kao što su III i IV, koje proizlaze iz II na različitim temperaturama. Dakle, homogeni materijalni sustav X prividne čvrste faze može steći do četiri čvrste faze: I, II, III i IV.

U slučaju tekućih i plinovitih sustava, općenito molekule mogu usvojiti samo jednu fazu u tim stanjima tvari. Drugim riječima, možda ne postoji plinska faza I i druga II.

Fazni dijagram

Postoje mnogi fazni dijagrami: neki za jedan spoj ili tvar (kao što je to na slici gore), a drugi za binarne sustave (sol u vodi, na primjer) ili ternarni (tri komponente).

Najviše "jednostavan" od svih je dijagram faze za tvar. Dakle, za hipotetičku supstancu Y njegova faza je predstavljena kao funkcija tlaka (osi y) i temperature (os x).

Na niskim tlakovima to je plin, bez obzira na njegovu temperaturu. Međutim, povećanjem tlaka Y plinoviti se taloži u čvrstom Y.

Međutim, pri temperaturama iznad kritične točke Y plin se kondenzira u tekućem Y, a ako se dodatno povećava tlak (diže se okomito kroz dijagram), tekućina se skrutne.

Svaka linija predstavlja ravnotežu između dvije faze koje razdvajaju: kruto-plin, tekući-plin, kruto-tekuće, tekuće-kruto i kruto-tekuće-plin na trostrukoj točki.

Osim toga, iz kritične točke Y nije prikazana fizička razlika između plinske i tekuće faze: ona formira ono što je poznato kao superkritični fluid.

Primjeri

- Globus je materijalni sustav, budući da je njegov sadržaj plinovit i stoga ima kemijsku prirodu; Ako je plin manje gust od zraka, balon će se podići na nebo.

- Binarni sustav voda-ulje ima dvije faze: jednu za vodu, a drugu za naftu. Skup oboje je heterogeni sustav, dok su pojedinačni slojevi homogeni sustavi. Ako želite izvući ulje, potrebno je izvesti ekstrakciju tekuće-tekuće s organskim i hlapivim otapalom.

- Sustav krutina-krutina može se sastojati od mješavine bijelog šećera i smeđeg šećera. Ovdje razlika u boji između kristala čini ovaj slučaj heterogenim sustavom.

- Morska voda je još jedan primjer homogenog sustava materijala. Sastoji se od otapanja mnogih iona koji su odgovorni za njegov karakterističan slani okus. Ako je uzorak morske vode podvrgnut isparavanju u spremniku, taložiti se u ovim bijelim solima.

reference

  1. Sustav i njegova okolica. Preuzeto 27. svibnja 2018., s adrese: chem.libretexts.org
  2. Antonio de Ulloa. Sustavi materijala [PDF]. Preuzeto 27. svibnja 2018. od: 2.educarchile.cl
  3. Daniel J. Berger. (2001). Preuzeto 27. svibnja 2018. iz: bluffton.edu
  4. Sustav i okolina u kemiji. Preuzeto 27. svibnja 2018. od: chemteam.info
  5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (6. veljače 2018.). Definicija otvorenog sustava u kemiji. Preuzeto 27. svibnja 2018. s adrese: thoughtco.com
  6. Glen Research Center. Faze materije. Preuzeto 27. svibnja 2018. godine iz: grc.nasa.gov
  7. Alison H. (15. rujna 2006.). Pokretanje balona. Preuzeto 28. svibnja 2018. s adrese: flickr.com