מערכת הטרוגנית אופיינית, סיווג, שיטות חלוקה

א מערכת הטרוגנית הוא חלק זה של היקום הכבוש על ידי אטומים, מולקולות או יונים, בצורה כזו שהם יוצרים שני שלבים או יותר ניתנים להבדיל. זה מובן על ידי "חלק של היקום" כדי טיפה, כדור, הכור, סלעים; ובמצב של צבירה, בין אם מוצק, נוזלי או גזי.

ההטרוגניות של מערכת משתנה מהגדרתה משדה ידע אחד למשנהו. עם זאת, תפיסה זו חולקת דמיון רבים בתוך הבישול והכימיה.

לדוגמה, פיצה עם פני השטח שלה דחוסים מרכיבים, כמו זה בתמונה לעיל, היא מערכת הטרוגנית. כמו כן, סלט, תערובת של אגוזים ודגנים, או משקה תוסס, גם לספור כמו מערכות הטרוגניות.

שים לב כי האלמנטים שלה נבדלים על ידי מראה פשוט ניתן להפריד באופן ידני. מה עם מיונז? או את החלב? במבט ראשון הם הומוגניים, אבל מיקרוסקופיים הם מערכות הטרוגניות; ליתר דיוק, הם תחליבים.

בכימיה, החומרים מורכבים ריאגנטים, חלקיקים, או חומר תחת מחקר. השלבים הם רק אגרגטים פיזיים של חלקיקים אלה, המספקים את כל התכונות המאפיינות את השלבים. לכן, בשלב נוזלי של אלכוהול "מתנהג" אחרת מזו של מים, ואף יותר, זה של כספית נוזלית..

במערכות מסוימות, השלבים הם מוכרים כמו תמיסת סוכר רווי, עם גבישים ברקע. כל אחד בפני עצמו יכול להיות מסווג הומוגנית: בראש שלב שנוצר על ידי מים, ומתחת, שלב מוצק מורכב גבישים סוכר.

במקרה של מערכת הסוכר, אין דיבורים על תגובה, אלא של רוויה. במערכות אחרות, הטרנספורמציה של החומר קיימת. דוגמה פשוטה היא ערבוב של מתכת אלקלי, כגון נתרן ומים; זה חומר נפץ, אבל בהתחלה, נתח של נתרן מתכתי מוקף במים.

כמו במיונז, ישנן מערכות הטרוגניות בתוך כימיה שמקרוסקופית עוברים דרך הומוגניות, אבל לאור מיקרוסקופ רב עוצמה, הן מראות את השלבים ההטרוגניים האמיתיים שלהן.

אינדקס

• 1 מאפייני המערכת ההטרוגנית
  • 1.1 מידת התצפית
• קפה קפה
  • 2.1 פתרונות רוויים (נוזלי נוזלי, נוזלי מוצק, גז נוזלי)
  • 2.2 פתרונות עם מלחים זירז
  • 2.3 מעברי שלב
  • 2.4 מוצקים וגזים
• 3 שיטות חלוקה
  • 3.1 סינון
  • 3.2
  • 3.3 הקרנה
  • 3.4 הדמיה
  • 3.5 צנטריפוגה
  • 3.6 סובלימציה
• 4 דוגמאות
• 5 הפניות

מאפייני המערכת ההטרוגנית

מהם המאפיינים של מערכת כימית הטרוגנית? באופן כללי הם יכולים להיות רשומים כדלקמן:

-הם מורכבים משני שלבים או יותר; במילים אחרות, היא אינה אחידה.

-זה יכול להיות, באופן כללי, של כל אחד מהזוגות הבאים של שלבים: מוצק מוצק, מוצק נוזלי, גז מוצק, נוזלי נוזלי, גז נוזלי; ובנוסף לכך, כל השלושה יכולים להיות נוכחים באותה מערכת גז נוזלית מוצקה.

-את המרכיבים ואת השלבים ניתן להבחין, במקרה הראשון, במבט אחד. לכן, מספיק כדי לראות את המערכת כדי להסיק מסקנות המאפיינים שלה; כגון צבע, צמיגות, גודל וצורה של גבישים, ריח, וכו '.

-זה בדרך כלל כרוך שיווי משקל תרמודינמי, או זיקה גבוהה או נמוכה בין החלקיקים בתוך שלב או בין שני שלבים שונים.

-התכונות הפיסיקוכימיות משתנות בהתאם לאזור או לכיוון המערכת. לפיכך, ערכים עבור, למשל, נקודת ההיתוך, עשויים להתנודד מאזור אחד של מוצק הטרוגני לאחרת. כמו כן, (המקרה הנפוץ ביותר) צבעים או גוונים לשנות לאורך מוצק (נוזל או גז) כפי שהם מושווים.

-הם תערובות של חומרים; כלומר, היא אינה חלה על חומרים טהורים.

מידת התצפית

כל מערכת הומוגנית יכולה להיחשב הטרוגנית אם קשקשים או מעלות של תצפית הם השתנו. לדוגמה, קנקן מלא מים טהורים היא מערכת הומוגנית, אבל כמו מולקולות שלה הם נצפו, יש מיליוני מהם עם המהירות שלהם.

מנקודת מבט מולקולארית, המערכת ממשיכה להיות הומוגנית כי זה רק מולקולות H.₂O. אבל, עוד יותר להקטין את קנה המידה של תצפית לרמות אטומיות, המים הופכים הטרוגניים, שכן הוא אינו מורכב מסוג אחד של אטום אלא של מימן וחמצן.

לכן, המאפיינים של מערכות כימיות הטרוגניות תלויים במידה של תצפית. אם אתה מחשיב את קנה המידה המיקרוסקופי, אתה יכול למצוא מערכות רבגוניות.

A מוצק, כנראה הומוגני וכסף צבעוני, יכול להכיל שכבות מרובות של מתכות שונות (ABCDAB ...) ולכן להיות הטרוגנית. לכן, A הוא הומוגני macroscopically, אבל הטרוגנית ברמת מיקרו (או ננו).

כמו כן, אותם אטומים הם מערכות הטרוגניות, משום שהם עשויים מאקום, אלקטרונים, פרוטונים, נויטרונים וחלקיקים תת-אטומיים אחרים (כמו קווארקים).

קפה

בהתחשב אז מידה של תצפית מאקרוסקופית, אשר מגדיר את המאפיינים גלויים או תכונה מדידה, מערכות כימיות הטרוגניות ניתן לסווג את הדרכים הבאות:

פתרונות רוויים (נוזלי נוזלי, נוזלי מוצק, גז נוזלי)

פתרונות רוויים הם סוג של מערכת כימית הטרוגנית שבה המומס לא יכול להמשיך להתמוסס ויוצר שלב נפרד מזה של הממס. הדוגמה של גבישים מים וסוכר נופל לתוך סיווג זה.

מולקולות ממס להגיע לנקודה שבה הם לא יכולים לארח או לפתור את המומס. לאחר מכן, המומס הנוסף, אם מוצק או גזי, יתארגן במהירות כדי ליצור מוצק או בועות; כלומר, מערכת מוצקה נוזלי או נוזלי גזי.

המומס יכול גם להיות נוזל, אשר מעוות עם ממס עד ריכוז מסוים; אחרת, הם יהיו בלויים בכל הריכוזים ולא יהוו פתרון רווי. זה מובן על ידי miscible כי תערובת של שני נוזלים יוצר שלב אחיד אחד.

אם, לעומת זאת, המומס הנוזלי אינו גלוי עם הממס, כמו במקרה של תערובת השמן והמים, הפתרון רווי בכמות הנמוכה ביותר שנוספה. כתוצאה מכך, שני שלבים נוצרים: אחד מימית והשני שמנוני.

פתרונות עם מלחים זירז

חלק מהמלטים יוצרים איזון של מסיסות, מכיוון שהאינטראקציות בין היונים שלהם חזקות מאוד ומתאחדות מחדש בגבישים שהמים אינם יכולים לנתק.

סוג זה של מערכת הטרוגנית מורכב גם בשלב נוזלי אחד מוצק; אבל, שלא כמו פתרונות רווי, המומס הוא מלח שאינו דורש כמויות גדולות כדי להאיץ.

לדוגמה, כאשר מערבבים שני פתרונות מימיים של מלחים בלתי רוויים, אחד NaCl והשני של AgNO₃, מלח מסיסים AgCl משקעים. כלוריד הכסף יוצר איזון של מסיסות בממס, מתבונן מוצק לבנבן במיכל מימית.

לפיכך, המאפיינים של פתרונות אלה תלויים בסוג של משקע נוצר. באופן כללי, מלחי כרום הם צבעוניים מאוד, כמו גם מנגן, ברזל, או קומפלקס מתכת מסוימים. משקע זה יכול להיות מוצק, אמורפי או ג 'לטין מוצק.

מעברי שלב

בלוק של קרח יכול ליצור מערכת הומוגנית, אבל כאשר נמס, יוצר שלב נוסף של מים נוזליים. לכן, מעברי פאזה של חומר הם גם מערכות הטרוגניות.

בנוסף, כמה מולקולות יכול להימלט משטח הקרח אל שלב אדי. הסיבה לכך היא לא רק מים נוזליים מציג לחץ אדים, אלא גם קרח, אם כי במידה פחותה.

המערכות ההטרוגניות של מעברי פאזה חלות על כל חומר (טהור או לא טהור). לכן, כל מוצקים להמיס, או נוזל מתאדה, שייכים לסוג זה של המערכת.

מוצקים וגזים

סוג נפוץ מאוד של מערכות הטרוגניות בכימיה הם מוצקים או גזים עם מספר מרכיבים. לדוגמה, הפיצה בתמונה נופלת לסיווג זה. ואם במקום גבינה, פפריקה, אנשובי, בשר חזיר, בצל, וכו ', זה יכיל גופרית, פחם, זרחן ונחושת, אז זה יהיה עוד הטרוגני מוצק.

גופרית בולט בגלל צבעו הצהוב; הפחם על היותו מוצק שחור; הזרחן הוא אדום; ואת הנחושת המבריקה והמתכתית. כל מוצק, ולכן, המערכת מורכבת שלב אבל עם כמה מרכיבים. בחיי היומיום, דוגמאות של סוג זה של המערכת הם בלתי ניתנים לחישוב.

כמו כן, גזים יכולים ליצור תערובות הטרוגניות, במיוחד אם יש להם צבעים שונים או צפיפות. הם יכולים לגרור חלקיקים קטנים מאוד, כפי שקורה עם חלקיקי מים בתוך העננים. ככל שהם גדלים בגודל, הם סופגים אור גלוי וכתוצאה מכך העננים הופכים אפרפר.

דוגמה למערכת הטרוגנית של גז מוצק היא עשן, המורכב מחלקיקים זעירים של פחמן. מסיבה זו עשן של בעירה חלקית הוא שחור.

שיטות חלוקה

שלבים או רכיבים של מערכת הטרוגנית ניתן להפריד ניצול ההבדלים התכונות הפיזיות או הכימיים שלהם. בדרך זו, המערכת המקורית מנותקת עד שרק שלבים הומוגניים נותרים. חלק מן השיטות הנפוצות ביותר הן אלה אשר פעל.

סינון

סינון משמש להפריד מוצק או משקע מן הנוזל. לפיכך, שני השלבים מצליחים להיפרד, אם כי עם רמה מסוימת של טומאה. מסיבה זו, מוצק הוא נתון בדרך כלל לשטיפה ולאחר מכן יבשים בתנור. הליך זה יכול להיעשות על ידי יישום ואקום, או פשוט על ידי כוח הכבידה.

פירוק

שיטה זו שימושית גם להפרדת מוצק מנוזל. זה שונה קצת מן הקודם, כי מוצק בדרך כלל יש עקביות המשרד מופקדת לחלוטין בתחתית המיכל. כדי לעשות זאת, פשוט להטות את הפה של מיכל בזווית המתאימה, כך נוזל זורם מתוך זה.

כמו כן, decanting מאפשר הפרדה של שני נוזלים, כלומר, נוזל נוזלי המערכת. במקרה זה, אנו משתמשים במשפך המפריד.

התערובת הביפסית (שני נוזלים בלתי ניתנים להחלפה) מועברת למשפך, והנוזל עם צפיפות נמוכה יותר יהיה ממוקם בחלק העליון; בעוד צפיפות גבוהה יותר, בחלק התחתון, במגע עם היציאה היציאה.

התמונה העליונה מייצגת משפך מפריד או דקנטי. חומר זה זכוכית משמש גם לביצוע תמציות נוזלי נוזלי; כלומר, לחלץ את המומס מן הנוזל הראשוני על ידי הוספת נוזל נוסף שבו הוא מסיס עוד יותר.

הקרנה

ההקרנה משמשת להפרדת רכיבים מוצקים בגדלים שונים. זה נפוץ מאוד למצוא במטבח מסננת או מסננת לנקות את הגרגרים, לטהר את קמח החיטה, או להסיר שאריות מוצקות של מיצים עבים. בכימיה, ניתן להשתמש בה כדי להפריד בין גבישים קטנים מאחרים בעלי גודל גדול יותר.

הדמיה

שיטה זו משמשת עבור מוצק מוצק מערכות שבו אחד או יותר של רכיבים נמשכים על ידי מגנט. לפיכך, השלב הטרוגני הראשוני הוא מטוהרים כמו מגנט מסיר את היסודות ferromagnetic. לדוגמה, מגנטיזציה משמש כדי להפריד tinplate מפח אשפה.

צנטריפוגה

צנטריפוגה מפריד מוצק מ נוזל. זה לא יכול להיות מסונן כי חלקיקים לשחות אחיד לכבוש את כל נפח הנוזל. כדי להפריד בין שני השלבים, כמות התערובת ההטרוגנית נתונה לכוח צנטריפוגלי, אשר משקעים את מוצק בתחתית צינור צנטריפוגה..

סובלימציה

שיטת הפרדת הסובלימציה מוחלת רק על מוצקים נדיפים; כלומר, לאלה עם לחץ אדים גבוה בטמפרטורות נמוכות.

לאחר חימום תערובת הטרוגנית, מוצק מוצק בורח לשלב הגז. דוגמה ליישום שלה היא טיהור של מדגם מזוהם עם יוד או אמוניום כלורי.

דוגמאות

עד כה, הוזכרו מספר דוגמאות של מערכות כימיות הטרוגניות. כדי להשלים אותם, נוספים ואחרים מחוץ להקשר הכימי המפורטים להלן:

-גרניט, אבנים של נהר, ההרים, או כל סלע עם ורידים של צבעים רבים.

-מינרלים גם לספור כמו מערכות הטרוגניות, שכן הם נוצרים על ידי מספר סוגים של מבנים מוצקים המורכבים יונים. תכונותיו הן תוצר של האינטראקציה בין יונים של מבנה גבישי לבין זיהומים.

-המשקאות הקלים. יש בהם שיווי משקל של גז נוזלי, שכאשר הלחץ החיצוני פוחת, מסיסותו של הגז המומס פוחתת; מסיבה זו, בועות רבות נצפות (מומס גזי) עולה אל פני השטח של הנוזל כאשר הם נחשפים.

-כל מדיום תגובה הכולל ריאגנטים בשלבים שונים, וכי גם צריך stirrer מגנטי כדי להבטיח שיעור תגובה גבוה יותר.

-זרזים הטרוגניים. מוצקים אלה מספקים אתרים על פני השטח שלהם או נקבוביות שבו הקשר בין ריאגנטים הוא מואץ, והם לא להתערב או לעבור שינוי בלתי הפיך בתגובה.

-קיר פריסדה, קיר של פסיפסים, או עיצוב אדריכלי של בניין.

-Multilayayer jellies של טעמים רבים.

-קוביית רוביק.

הפניות

1. שיווי משקל במערכות הטרוגניות. מקור:
2. פרננדז ג '(7 בנובמבר 2010). מערכות הומוגניות והטרוגניות. משוחזר מ: quimicafisica.com
3. ג'יל. (7 ביוני 2006). מערכות הומוגניות והטרוגניות. מקור: chemistryforstudents.blogspot.com
4. אהבה. (2018). דוגמאות של תערובת הטרוגנית. מקור: example.yourdictionary.com
5. צמרמורת & אטקינס. (2008). כימיה אנאורגנית באלמנטים של הקבוצה 15. (מהדורה רביעית). מק גרב היל.
6. ויקיפדיה. (2018). הומוגניות והטרוגניות. מקור: en.wikipedia.org
7. הולמן, אגון ויברג, נילס ויברג. (2001). כימיה אנאורגנית מקור: books.google.com