Карактеристични хомогени систем, класификација, методе фракционисања



А хомогени систем то је онај део универзума који се састоји од једне фазе материје. Може бити потпуно униформна фаза, или се састоји од уређене и симетричне мјешавине елемената, који су за случај хомогених хемијских система, честице (молекули, атоми, јони, итд.).

Природа тежи, кроз несигурне или добро познате механизме, да хомогенизира неку имовину или цијели сам сустав. На Земљи постоји равнотежни оркестар између хомогених и хетерогених система, који се као такви сматрају визуелним истраживањима..

То значи да се у првом реду очи квалификују ако је систем (било који објект или простор) хомоген или не. Ако је површна, следећи корак је да питамо како је њен састав и како су уређени његови елементи. Имајући то у виду, може се потврдити или не (са извјесном сигурношћу) ако систем има хомогеност у својим својствима.

На пример, на слици изнад имате слику шоље за кафу, тањира и шећера са сретним лицем. Ако размотрите ова три елемента за студију, онда би систем био хетероген, али ако проучавате само црну кафу у чаши, говорили би у овом случају о хомогеном систему..

Зашто? Јер, на први поглед црна кафа изгледа једнообразно и можда мислите да је и она унутра. Ако би се шећер додао без мешања, он би се сместио на дно чаше и, почетни хомогени систем, постао би хетероген.

Међутим, ако би се кава мијешала док се шећер потпуно не отопи, његова хомогеност би се вратила, иако је са новим органолептичким својствима сада слађа него раније. Да би била хомогена, свака кап каве извађена из било ког угла шоље мора да зна потпуно исто.

С друге стране, шалицу црне каве можете упоредити са површином која пропушта. Други би био мање хомоген него први, јер не би имао равномерну дистрибуцију својих мехурића. Али, ако две кафе имају исти укус, а недостају кристали шећера (важније варијабле), онда су оба једнако хомогена.

Кафе са шлагом, или са уметничким цртежима на њиховој површини, могу се узети хетерогеним системима (иако је смеша хомогена у односу на кафу).

Индек

  • 1 Карактеристике хомогеног система
    • 1.1 Шаховска табла и субјективност
  • 2 Класификација
    • 2.1 Решења
    • 2.2 Чисте супстанце
    • 2.3 Хомогене реакције
  • 3 Методе фракционисања
    • 3.1 Испаравање
    • 3.2 Дестилација
    • 3.3 Укапљивање
  • 4 Примери
    • 4.1 Свакодневног живота
    • 4.2 Хемикалије
  • 5 Референце

Карактеристике хомогеног система

Које карактеристике треба имати хомогени систем?? 

-Мора да поседује једну материјалну фазу (течну, чврсту или гасну).

-Када се ради о смеши, њене компоненте морају бити у стању да формирају једну јединствену фазу. То је случај са кафом и шећером. Ако су на дну чаше или чаше кристали шећера без растварања, они чине другу фазу.

-Њихова интензивна својства (густоћа, вискозност, моларни волумен, точка кључања, итд.) Морају бити исти у свим тачкама унутар система. То важи и за органолептичка својства (укус, боја, мирис, итд.). Према томе, бјеланац једног окуса је хомогени систем све док нема други елемент (као што је сјецкано воће).

-Компоненте њихових мјешавина су уређене у простору на хомоген и симетричан начин.

Шаховска табла и субјективност

Последња карактеристика може изазвати забуне и гледишта.

Шаховска табла (без комада), на пример, представља тачку у којој се о томе појављују различита мишљења. Да ли је хомогена или хетерогена? А ако се црно-бели квадрати измјењују у редовима (један бијели, један црни итд.), Који би био одговор у том сценарију??

Пошто се квадрати међусобно разликују по боји, ово је главна варијабла. Примјетна је разлика између бијеле и црне, која се измјењује у цијелој плочи.

Свака боја представља компоненту, а смеша је хомогена ако је физичка диспозиција оријентисана на такав начин да минимизира разлике у њеним својствима. Стога, боје треба да буду распоређене на најједноставнији и симетрични могући начин.

Из овог закључка, шаховска плоча је хомогена, јер је, упркос томе што је хетерогена у односу на боје, њена разлика уједначена. Док су боје приказане у редовима, "црне и беле фазе" су очигледне, што би било еквивалентно двама фазама и уласку у дефиницију хетерогеног система.

Класификација

Хомогени системи могу имати много класификација, које зависе од тога којој грани знања припадају. У хемији, није довољно површно посматрати систем, већ пронаћи које честице чине и шта раде у њему.

Решења

Незасићени раствори су смеше или хомогени системи присутни не само у хемији, већ иу свакодневном животу. Море и океани су гигантске масе соли незасићене воде. Молекули растварача, обично у течној фази, окружују молекуле растворених материја и спречавају њихово додавање да формирају чврсту или мехурић..

Готово сва решења спадају у ову класификацију. Нечисти алкохоли, киселине, базе, мешавина органских растварача, раствори индикатора или реагенси прелазних метала; сви садржани у волуметријским балонима или стакленим или пластичним контејнерима, класификовани као хомогени системи.

С обзиром на нижу формацију друге фазе у једном од ових решења, систем више није хомоген.

Чисте супстанце

Изнад је написан израз "нечисти алкохоли", што значи да се обично мијешају с водом. Међутим, чисти алкохоли, као и било која друга течна једињења, су хомогени системи. Ово се не односи само на течности, већ и на чврсте материје и гасове.

Зашто? Јер када имате само једну врсту честице у систему, говорите о високој хомогености. Сви су једнаки, и једина варијација је у начину на који вибрирају или се крећу; али, у односу на његове физичке или хемијске особине, нема разлике у било ком делу система.

То значи да је чиста гвоздена коцка хомогени систем зато што има само атоме гвожђа. Да би се уклонио фрагмент било ког његовог врха и да би се утврдила његова својства, добили би се исти резултати; то јест, испуњена је хомогеност њених својстава.

Ако је нечиста, њене особине би осцилирале унутар распона вриједности. То је ефекат нечистоћа на гвожђе и на било коју другу супстанцу или једињење.

Ако, с друге стране, жељезна коцка има оксидиране дијелове (црвене) и металне дијелове (сивкасте), онда је то хетерогени систем.

Хомогене реакције

Хомогене реакције су можда најважнији хомогени хемијски системи. У њима су сви реагенси у истој фази, посебно у течности или гасу. Карактеришу их већи контакт и молекуларни судари између реактаната.

Пошто постоји само једна фаза, честице се крећу са већом слободом и брзином. С једне стране, то је велика предност; с друге стране, нежељени производи се могу формирати или се неки реагенси крећу тако брзо да се не сударе ефикасно.

Реакција врелих гасова са кисеоником да изазове пожар је симболичан пример ове врсте реакција.

Било који други систем који укључује реагенсе са различитим фазама, као што је случај са оксидацијом метала, сматра се хетерогеном реакцијом.

Методе фракционисања

У принципу, с обзиром на његову униформност, није могуће одвојити компоненте хомогених система механичким методама; много мање ако је то чиста супстанца или једињење, из чије фракционације се добијају њени елементарни атоми.

На пример, лакше је (или брже) раздвојити компоненте пиззе (хетерогеног система) од оних које се користе у кави (хомогени систем). Прво, довољно је користити руке за уклањање састојака; док са другом, биће потребно више од руку да се одваја кафа од воде.

Методе се разликују у зависности од комплексности система и његових материјалних фаза.

Евапорација

Испаравање се састоји од загревања раствора док растварач потпуно не испари, остављајући растворену материју. Стога се овај метод примењује на хомогене течно-чврсте системе.

На пример, када се раствори пигмент у посуди са водом, систем је прво хетероген, јер пигментни кристали још увек нису дифундовани кроз волумен. После неког времена, сва вода постаје исте боје, што указује на хомогенизацију.

Да би се додао додани пигмент, целокупна запремина воде мора да се загрева док не испари. Тако, Х молекули2Или повећавају своју просјечну кинетичку енергију захваљујући енергији коју даје топлота. То доводи до бекства у гасну фазу, остављајући на дну (и на зидовима контејнера) кристале пигмента.

Исто се дешава и са морском водом, из које се њене соли могу екстраховати као бијело камење приликом загријавања.

С друге стране, испаравање се такође користи за елиминисање испарљивих раствора као гасних молекула (О2, ЦО2, Н2, итд.). Када се раствор загреје, гасови почињу да се скупљају и стварају мехуриће, чији ће притисак, ако прелази спољашњи, порасти да би изашао из течности.

Ротаевапоратион

Овај метод омогућава регенерацију органских растварача применом вакуума. То је веома корисно, посебно када се екстрахују уља или масти из органске материје.

На овај начин, растварач се може поново користити за будуће екстракције. Ови експерименти су веома чести у проучавању природних уља добијених од било које органске материје (само, семена, цвећа, воћних љуски итд.).

Дестилација

Дестилација омогућава раздвајање компоненти хомогеног система течности и течности. Она се заснива на разлици тачака кључања сваке компоненте (ΔТ)еб); Што је већа разлика, то ће бити лакше раздвојити их.

Потребна је расхладна колона која промовише кондензацију најхлапљивије течности, која ће потом ући у збирни балон. Тип дестилације варира у зависности од вредности ΔТеб и супстанце које су укључене.

Овај метод се врло често користи за пречишћавање хомогених смеша; на пример, добијање гасовитог производа из хомогене реакције. Међутим, она такође има примену за хетерогене мешавине, као што се дешава у процесима прераде сирове нафте за добијање фосилних горива и других производа..

Ликуефацтион

А шта је са хомогеним гасовитим системима? Састоје се од више од једног типа молекула или гасовитих атома, који се разликују по својим молекуларним структурама, масама и атомским радијусима..

Дакле, они имају своје физичке особине и понашају се другачије у односу на повећање притиска и пад температуре.

Када и Т и П варирају, неки гасови теже да интерагују јаче од других; са довољном силом да се кондензује у течној фази. Ако се, с друге стране, цијели систем кондензира, тада се прибјегава дестилацији компоненти кондензата.

Ако су А и Б гасови, укапљивањем се кондензују у хомогеној смеши, која се затим подвргава дестилацији. На овај начин, чисти А и Б се добијају у различитим контејнерима (као што су одвојени течни кисеоник и азот).

Примери

Остали додатни примери хомогених система су наведени испод.

Свакодневног живота

-Бела паста за зубе.

-Оцат, као и комерцијални алкохол и течни детерџенти.

-Крвна плазма.

-Зрак Облаци се такође могу сматрати хомогеним системима, иако они заиста садрже микро водене капљице.

-Алкохолна пића без леда.

-Парфеми.

-Желатин, млеко и мед. Међутим, микроскопски су хетерогени системи, упркос томе што показују једну фазу голим оком.

-Било који чврсти објекат са једнаким видљивим карактеристикама, као што су боја, светлост, димензије итд. На пример, симетрични и метални нуггети, или фасетирани блокови минерала или соли. Огледала такође спадају у овај опсег објеката.

Цхемицалс

-Челик и металне легуре. Његови атоми метала су распоређени у кристалном аранжману где учествује метална веза. Ако је расподела атома једнолика, без "слојева" атома метала Кс или И.

-Сва решења припремљена унутар или изван лабораторије.

-Чисти угљоводоници (бутан, пропан, циклохексан, бензен, итд.).

-Све синтезе или продукције у којима су реагенси или сировина у једној фази.

Хомогена катализа

Неке реакције се убрзавају додавањем хомогених катализатора, који су супстанце које учествују у складу са веома специфичним механизмом у истој фази реактаната; то јест, у реакцијама које се изводе у воденим растворима, ови катализатори морају бити растворљиви.

Уопштено говорећи, хомогена катализа је веома селективна, иако није веома активна нити стабилна.

Референце

  1. Уредници енциклопедије Британница. (2018). Хомогена реакција. Енцицлопӕдиа Британница. Преузето са: британница.цом
  2. Хелменстине, Анне Марие, Пх.Д. (24. септембар 2018. године). Разлика између хетерогених и хомогених смеша. Преузето са: тхоугхтцо.цом
  3. Цхемицоле (2017). Дефиниција хомогене. Преузето са: цхемицоол.цом
  4. ЛовеТоКнов. (2018). Примери хомогене смеше. Преузето са: екамплес.иоурдицтионари.цом
  5. Кновледге оф Сциенцес. (с.ф.). Хемија: хомогени и хетерогени системи. Опорављено од: сабердециенциас.цом
  6. Лиц. Насо Ц. (с.ф.). Смеше и раствори. [ПДФ] Добављено из: цам.едуцациондигитал.нет
  7. Бразил Р. (20. април 2018). Комбиновање хомогене и хетерогене катализе. Преузето са: цхемистриворлд.цом