Heterogénny systém

Heterogénny systém sa skladá z rôznych častí alebo prvkov, napríklad keď sa kombinujú voda a olej

Čo je heterogénny systém?

A heterogénny systém Je to systém tvorený rôznymi prvkami alebo časťami medzi sebou. Tieto časti sú rozlíšiteľné a zvyčajne majú dve alebo viac fáz.

Príklady heterogénnych systémov môžu byť šalát, voda s olejom, jogurtom a obilninami alebo pizza s niekoľkými prísadami. V každom z týchto príkladov si môžete všimnúť rôzne komponenty systému.

Jeho prvky sa vyznačujú voľným okom a môžu byť ručne oddelené. V iných zmesiach, ako je napríklad majonéza alebo mlieko, sú na prvý pohľad homogénne, ale mikroskopicky sú to heterogénne systémy; Presnejšie povedané, emulzie.

Charakteristiky heterogénneho systému

Vo všeobecnosti môžu uviesť zoznam nasledovne:

- Skladá sa z dvoch alebo viacerých fáz; Inými slovami, nie je to jednotná.

- Môže pozostávať vo všeobecnosti v ktorejkoľvek z nasledujúcich fáz: pevná pevná látka, tuhá látka, tuhá biela, kvapalina-kvapalina, tekutý plyn; A okrem toho, tri fázy môžu byť prítomné v rovnakom systéme pevných-líquido-plynom.

- Jeho komponenty a fázy sú odlišné od voľného oka. Preto stačí pozorovať systém na vyvodenie záverov z jeho charakteristík, ako je farba, viskozita, veľkosť a tvar kryštálov, vôňa atď.

- Zvyčajne to zahŕňa termodynamickú rovnováhu alebo vysokú alebo nízku afinitu medzi časticami vo fáze alebo medzi dvoma rôznymi fázami.

- Sú to zmesi látok; to znamená, že sa nevzťahuje na čisté látky.

Klasifikácia

Z makroskopického hľadiska možno chemické heterogénne systémy klasifikovať takto:

Nasýtené roztoky (kvapalina-kvapalina, tekutina-pelák, tekutý plyn)

Sú typom heterogénneho chemického systému, v ktorom sa rozpustene nemôže naďalej rozpúšťať a tvoriť samostatnú fázu ako fáza rozpúšťadla. Napríklad kryštály vody a cukru.

Molekuly rozpúšťadla dosiahnu bod, v ktorom sa rozpustená rozpuste. Potom sa ďalšia rozpustená látka, či už pevná alebo plynná, rýchlo preskuje, aby sa vytvorila pevná látka alebo bubliny; to znamená, že systém kvapalného alebo plynného kvapalného systému.

Solute môže byť tiež kvapalina, ktorá sa môže zmiešať s rozpúšťadlom s určitou koncentráciou; Ak nie, boli by miešateľní vo všetkých koncentráciách a netvorili by nasýtený roztok. Misilné znamená, že zmes dvoch kvapalín tvorí jednu rovnomernú fázu.

Môže vám slúžiť: ortuťový barometer

Ak je na druhej strane tekutá rozpustená látka nemiešateľná s rozpúšťadlom, ako je to v prípade zmesi oleja a vody, roztok je nasýtený najmenším pridaným množstvom. Výsledkom je, že sa tvoria dve fázy: jedna vodná a druhá mastná.

Roztoky s vyzrážanými soľami

Niektoré soli stanovujú rovnováhu rozpustnosti, pretože interakcie medzi ich iónmi sú veľmi silné a preskupili sa v kryštáloch, že voda nedokáže disociovať.

Tento typ heterogénneho systému pozostáva aj z kvapaliny a tuhej fázy; Ale na rozdiel od nasýtených roztokov je rozpustená slaná soľ, ktorá nevyžaduje veľké množstvá na zrážanie.

Napríklad zmiešaním dvoch vodných roztokov nenasýtených solí, jedného z NaCl a druhého z Agno₃, Vyzráža nerozpustnú soľnú AGCL. Chlorid strieborného stanovuje rovnováhu rozpúšťadla rozpúšťadla a pozoruje vo vodnej nádobe solídne beloch.

Charakteristiky týchto riešení závisia od typu vytvorenej zrazeniny. Všeobecne sú chrómované soli veľmi farebné, ako aj mangán, železo alebo nejaký kovový komplex. 

Fázové prechody

Ľadový blok môže predstavovať homogénny systém, ale keď sa topí, tvorí ďalšiu fázu kvapalnej vody. Preto sú fázové prechody látky tiež heterogénne systémy.

Okrem toho z povrchu ľadu môžu niektoré molekuly uniknúť do parného štádia. Je to preto, že nielen tekutý voda má tlak pary, tiež ľad, aj keď v menšej miere.

Všetky tuhé látky, ktoré sa topia, alebo kvapalina, ktorá sa odparuje, patria do tohto typu systému.

Tuhé látky a plyny

Veľmi častá trieda heterogénnych systémov v chémii sú tuhé látky alebo plyny s niekoľkými komponentmi. Napríklad pizza. A ak namiesto všetkých svojich bežných zložiek nesú síru, uhlie, fosfor a meď, potom by mala mať ďalšia heterogénna tuhá látka.

Síra vyniká pre svoju žltú farbu; Uhlie za to, že je čierna pevná látka; Fosfor je červený; a jasná a kovová meď. Všetky sú preto solídne, systém pozostáva z fázy, ale s niekoľkými komponentmi. 

Môže vám slúžiť: flokulácia: reakcia, typy, aplikácie, príklady

Plyny môžu tiež tvoriť heterogénne zmesi, najmä ak majú rôzne farby alebo hustoty. Môžu ťahať veľmi malé častice, ako je to v prípade vody vo vnútri oblakov. Keď rastú vo veľkosti, absorbujú viditeľné svetlo a v dôsledku.

Príkladom heterogénneho systému pevného plynu je dym, ktorý pozostáva z veľmi malých častíc uhlia. Z tohto dôvodu je dym neúplného spaľovania ostrý.

Frakcionačné metódy

Fázy alebo komponenty heterogénneho systému sa môžu oddeliť pri využívaní rozdielov vo svojich fyzikálnych alebo chemických vlastnostiach. Týmto spôsobom je pôvodný systém zlomený, až kým nezostanú iba homogénne fázy. Niektoré z najdôležitejších metód sú nasledujúce:

Filtrácia

Používa sa na oddelenie tuhej látky alebo vyzrážať sa od kvapaliny. Obidve fázy sa teda dokážu oddeliť, aj keď s určitou úrovňou nečistoty. Z tohto dôvodu je tuhá látka všeobecne vystavená umývaniu a následne vyschne v sporáku.

Tento postup sa môže vykonať uplatňovaním prázdnoty alebo jednoducho s gravitáciou.

Dekantácia

Je tiež užitočné oddeliť tuhú látku od kvapaliny. Líši sa od predchádzajúceho, v ktorom má pevná pevná konzistentnosť a je úplne uložená na spodnej časti nádoby. Aby to bolo možné, stačí nakloniť ústa nádoby pod primeraným uhlom, aby tekutina tečie mimo nej.

Podobne, dekantácia umožňuje oddelenie dvoch tekutín, to znamená systém kvapaliny-kvapaliny. V tomto prípade sa používa dekantačný lievik.

Zmes sa prenáša do lievika a tekutina s menšou hustotou sa bude nachádzať na vrchu; zatiaľ čo ten s najvyššou hustotou, dole, v kontakte s výstupným otvorom.

Metóda dekantácie

Horný obrázok predstavuje lievik na separáciu alebo dekantáciu. Tento sklenený materiál sa tiež používa na vykonávanie extrakcií s kvapalinou kvapaliny; to znamená, extrakt z počiatočnej kvapaliny Solute Pridanie ďalšej tekutiny, v ktorej je ešte rozpustnejšia.

Môže vám slúžiť: alifatické uhľovodíky: Vlastnosti, nomenklatúra, reakcie, typy

Oslaviť

Používa sa na oddelenie pevných komponentov z rôznych veľkostí. Je veľmi bežné nájsť sito alebo sito v kuchyni na vyčistenie zŕn, čistenie pšeničnej múky alebo odstránenie tuhého odpadu z hrubých štiav. 

Imentácia

Používa sa pre pevné systémy, kde jedna alebo viac komponentov priťahuje magnet. Počiatočná heterogénna fáza sa teda čistí, keď magnet odstraňuje feromagnetické prvky. Napríklad magnetizácia sa používa na oddelenie cínu od odpadu.

Odstredivka

Oddeľuje tuhé suspendované od kvapaliny. Nemožno filtrovať, pretože častice plávajú rovnomerne zaberajúce celý objem kvapaliny. Na oddelenie obidvoch fáz sa množstvo heterogénnej zmesi podrobí odstredivej sile, ktorá zaistí pevnú látku na spodnej časti odstredivej trubice.

Sublimácia

Sublimácia sa aplikuje iba pre prchavé pevné látky; to znamená pre tých, ktorí majú vysoký tlak pary pri nízkych teplotách.

Zahrievaním heterogénnej zmesi prchavá tuhá látka uniká plynovej fáze. Príkladom jeho aplikácie je čistenie vzorky kontaminovanej jódom alebo chloridom amónneho.

Príklady heterogénnych systémov

- Žula, kamene rieky, hory alebo akúkoľvek skalu s žilami mnohých farieb.

- Minerály sú tvorené rôznymi typmi tuhých štruktúr zložených z iónov. Jeho vlastnosti sú produktom interakcie medzi iónmi kryštalickej štruktúry a nečistotami.

- Plynné nápoje. V nich je rovnováha kvapaliny, ktorá znížením vonkajšieho tlaku znižuje rozpustnosť rozpusteného plynu; Z tohto dôvodu sa pri odhalení pozoruje veľa bublín (plynná rozpustená látka) stúpajúca na povrch kvapalného povrchu, keď odhaľujú.

- Heterogénne katalyzátory. Tieto tuhé látky poskytujú miesta na ich povrchu alebo póroch, kde je kontakt medzi činidlami zrýchlený a nezasahujú alebo netrpia ireverzibilnú transformáciu do reakcie.

- Fristovaná stena, stena mozaiky alebo architektonický dizajn budovy.

- Multicapapas želé mnohých príchutí.

- Rubik Cube.