СИСТЕМИ МАТЕРИЈАЛА: КЛАСИФИКАЦИЈА, ФАЗЕ И ПРИМЕРИ - ХЕМИЈА - 2025

У материјални системи су они који су састављени од материје и које се изолују из остатка универзума који се проучава. Материја је свуда, даје облик и прави смисао перцепцијама свакодневног живота, али када желите проучити део материје, занемарите њену околину и говорите о материјалном систему.

Они су веома променљиви, пошто постоје чисти и композитни материјали, као и различита стања и фазе агрегације. Како одредити границу између материјалног система и његове околине? Све зависи од променљивих које се узимају у обзир. На пример, на слици испод сваког бомбона од бомбона могао би се налазити систем који се проучава.

Међутим, ако се треба узети у обзир променљива боја, тада је потребно размотрити све мермери у аутомату. Будући да машина не занима, ово је окружење мермера. Дакле, материјални систем примера је маса мермера и њихова својства (били они од гуме, менте, итд.).

Међутим, хемијски су материјални системи дефинисани као свака чиста супстанца или њихова смеша, класификована према њиховим физичким аспектима.

Класификација

Хомогени систем материјала

Материја која се проучава може показати једнолик изглед, у коме њена својства остају стална без обзира на узорак који се анализира. Другим речима: овакав систем карактерише постојање само једне фазе материје на први поглед.

Чиста супстанца и једињења

Ако се анализира чиста супстанца, установиће се да се физикохемијска својства подударају у истим вредностима и резултатима, чак и ако су узети многи узорци (и у различитим географским областима).

На пример, ако би се упоредио узорак калцијума са узорком из Азије, Европе, Африке и Америке, сви би имали иста својства. Исто би се десило ако би узет узорак чистог угљеника.

С друге стране, чисто једињење такође манифестује горе поменуто. Ако би се гарантовало да је шкриљевца направљена од једног и јединог материјала, онда би била класификована као хомогени систем материјала.

Међутим, то се не догађа за узорак минерала, јер генерално са собом садржи нечистоће из осталих повезаних минерала, а у овом случају то је хетерогени систем материјала. Исто тако, они материјални системи као што су дрвеће, камење, планине или реке спадају у последњу класификацију.

Распуштање

Трговинско сирће је 5% водени раствор сирћетне киселине; то јест, 5 мл чисте сирћетне киселине је растворено у 100 мл воде. Међутим, изгледа као прозирна течност, иако су заправо два чиста једињења (вода и сирћетна киселина) у комбинацији.

Хетерогени систем материјала

За разлику од хомогеног, код ове класе система ни изглед ни својства нису константни, јер су током целог ширења неправилни.

Поред тога, може се подвргнути физичким или хемијским техникама раздвајања, из којих се извлаче фазе које се свака сматрају хомогеним системом.

Фазе

Горња слика приказује стање материје и њихове промене. Оне су уско повезане са фазама материје јер, иако су исте, ипак имају неке суптилне разлике.

Тако су фазе материјалног система чврста, течна и гасна. Односно, за одређену материју која је подвргнута анализи, она може усвојити било коју од претходних фаза.

Међутим, пошто су интеракције у чврстим материјама веома јаке и зависе од променљивих као што су притисак и температура, систем може или не мора имати различите чврсте фазе.

На пример, једињење Кс, чврсто на собној температури, има фазу И; али када је притисак на њега врло висок, његови се молекули преуређују на компактнији начин и тада долази до преласка из фазе И у чврсту фазу ИИ.

Постоје чак и друге фазе, као што су ИИИ и ИВ, које потичу из ИИ при различитим температурама. Тако хомогени систем материјала Кс привидне чврсте фазе може стећи до четири чврсте фазе: И, ИИ, ИИИ и ИВ.

У случају течних и гасовитих система, молекули углавном могу да прихвате једну фазу у овим материјама. Другим речима, можда неће постојати гасна фаза И и гасна фаза ИИ.

Фазни дијаграм

Постоји много фазних дијаграма: неки за појединачно једињење или супстанцу (попут оног на слици изнад), а други за бинарне системе (со на пример у води) или тернарне (три компоненте).

"Најједноставнији" од свих је фазни дијаграм за неку супстанцу. Према томе, за хипотетичку супстанцу И његова фаза је представљена као функција притиска (оса и) и температуре (оса к).

При ниским притисцима то је гас, без обзира на његову температуру. Међутим, при повећању притиска И гас се одлаже у чврсту И.

Међутим, на температурама изнад критичне тачке И, гас се кондензује у течност И, а ако се притисак такође повећа (један се вертикално диже кроз дијаграм), течност се очврсне.

Свака линија представља равнотежу између две фазе које раздваја: чврсти гас, течни гас, чврста течност, течност-чврста супстанца и чврста течност-гас у трострукој тачки.

Поред тога, из критичне тачке И не показује се физичка разлика између гасне и течне фазе: она формира оно што је познато као надкритична течност.

Примери

- Балон је материјални систем, будући да је његов садржај гасовит и, према томе, има хемијску природу; ако је гас мање густ од ваздуха, балон ће се подићи до неба.

- Бинарни систем вода и уље има две фазе: једна од воде, а друга, логично, уља. Скуп обоје је хетерогени систем, док су поједини слојеви хомогени системи. Ако желите да извучете уље, требало би да извршите екстракцију течности и течности органским и испарљивим растварачем.

- Чврсти и чврсти систем може да се састоји од мешавине белог и смеђег шећера. Овде, разлика у боји између кристала чини овај случај хетерогеним системом.

- Морска вода је још један пример хомогеног система материјала. Састоји се од растварања многих јона који су одговорни за његов карактеристичан слани укус. Ако би узорак морске воде испаравао у посуди, слегла би се у белој соли.

Референце

1. Систем и његова околина. Преузето 27. маја 2018. године са: цхем.либретектс.орг
2. Антонио де Уллоа. Системи материјала. . Преузето 27. маја 2018. године са: 2.едуцарцхиле.цл
3. Даниел Ј. Бергер. (2001). Преузето 27. маја 2018. године са: блуффтон.еду
4. Систем и околина у хемији. Преузето 27. маја 2018. године са: цхемтеам.инфо
5. Хелменстине, др Анне Марие (6. фебруара 2018.). Дефиниција отвореног система из хемије. Преузето 27. маја 2018. године са: тхинкцо.цом
6. Глен Ресеарцх Центер. Фазе материје. Преузето 27. маја 2018. године са: грц.наса.гов
7. Алисон Х. (2006-09-15). Балон Лаунцх. Преузето 28. маја 2018. године са: флицкр.цом