System heterogeniczny

Heterogeniczny układ składa się z różnych części lub elementów, na przykład gdy woda i olej są łączone

Co to jest system heterogeniczny?

A system heterogeniczny Jest to system utworzony przez różne elementy lub części ze sobą. Te części można odróżnić i zwykle mają dwie lub więcej faz.

Przykładami systemów heterogenicznych mogą być sałatka, woda z olejem, jogurt i zboża lub pizza z kilkoma składnikami. W każdym z tych przykładów można zauważyć różne komponenty systemowe.

Jego elementy wyróżniają się nagim okiem i można je ręcznie oddzielić. W innych mieszaninach, takich jak majonez lub mleko, na pierwszy rzut oka są jednorodne, ale mikroskopowo są to systemy heterogeniczne; Mówiąc dokładniej, emulsje.

Charakterystyka systemu heterogenicznego

Ogólnie rzecz biorąc, mogą wymienić następująco:

- Składa się z dwóch lub więcej faz; Innymi słowy, nie jest to jednolite.

- Może ogólnie składać się z dowolnej z następujących faz: stały-stały, stały ciecz, biało-biały, ciekł ciecz, ciekło-gaz; A poza tym trzy fazy mogą być obecne w tym samym systemie stałego Líquido-Gas.

- Jego komponenty i fazy są odróżnialne dla nagiego oka. Dlatego wystarczy obserwować system, aby wyciągnąć wnioski z jego właściwości, takich jak kolor, lepkość, rozmiar i kształt kryształów, zapach itp.

- Zwykle wiąże się to z równowagą termodynamiczną lub wysokim lub niskim powinowactwem między cząsteczkami w fazie lub między dwiema różnymi fazami.

- Są to mieszaniny substancji; to znaczy nie dotyczy czystej substancji.

Klasyfikacja

Z makroskopowego punktu widzenia chemiczne heterogeniczne systemy można zaklasyfikować w następujący sposób:

Roztwory nasycone (ciecz ciecz, płyn-stały, ciekło-gaz)

Są rodzajem heterogenicznego układu chemicznego, w którym substancja rozpuszczona nie może się rozpuszczać i tworzyć oddzielną fazę do rozpuszczalnika. Na przykład kryształy wody i cukru.

Cząsteczki rozpuszczalnika osiągają punkt, w którym substancja rozpuszczona nie może się rozpuścić. Następnie dodatkowa substancja rozpuszczona, niezależnie od tego, czy jest to stała, czy gazowa, szybko przegrupuje się, tworząc stałe lub pęcherzyki; to znaczy układ cieczy ciecz lub gazowy.

Składa może być również cieczą, którą można mieszać z rozpuszczalnikiem do pewnego stężenia; Jeśli nie, byłyby mieszane we wszystkich stężeniach i nie tworzą nasyconego roztworu. Mamiczne oznacza, że ​​mieszanina dwóch cieczy tworzy pojedynczą równomierną fazę.

Może ci służyć: barometr rtęciowy

Jeśli z drugiej strony płynne substancje rozpuszczalnikowe jest niemieszalne z rozpuszczalnikiem, jak ma to miejsce w przypadku mieszanki olejowej i wody, roztwór jest nasycony najmniejszą ilością. W rezultacie powstają dwie fazy: jedna wodna, a druga tłusta.

Rozwiązania z wytrąconymi solami

Niektóre sole ustalają równowagę rozpuszczalności, ponieważ interakcje między ich jonami są bardzo silne i przegrupować kryształy, że woda nie dysocjuje.

Ten rodzaj heterogenicznego układu składa się również z cieczy i fazy stałej; Ale w przeciwieństwie do roztworów nasyconych, substancja rozpuszczona jest sól, która nie wymaga dużych ilości do wytrącania się.

Na przykład, mieszając dwa wodne roztwory nienasyconych soli, jedno z NaCl i drugie Agno₃, Wytrąca nierozpuszczalną sól AGCL. Chlorek srebra ustanawia równowagę rozpuszczalnika, obserwując solidne białawe w wodnym pojemniku.

Charakterystyka tych roztworów zależą od rodzaju utworzonego osadu. Zasadniczo chromowane sole są bardzo kolorowe, a także mangan, żelazo lub jakiś metalowy kompleks. 

Przejścia fazowe

Blok lodu może stanowić jednorodny system, ale kiedy się topi, tworzy dodatkową fazę ciekłej wody. Dlatego przejścia fazowe substancji są również systemami heterogenicznymi.

Dodatkowo z powierzchni lodu niektóre cząsteczki mogą uciec do etapu pary. Wynika to z faktu, że nie tylko ciekła woda ma ciśnienie pary, ale także lód, choć w mniejszym stopniu.

Wszystkie substancje stałe, które topią się lub odparowują ciecz, należy do tego typu systemu.

Solidne i gazy

Bardzo powszechną klasą heterogenicznych systemów w chemii są ciałę stałe lub gazy z kilkoma komponentami. Na przykład pizza. A jeśli zamiast wszystkich jego wspólnych składników, niosą siarkę, węgiel, fosfor i miedź, inna heterogeniczna substancja stała miałaby wtedy.

Siarka wyróżnia się pod względem żółtego koloru; Węgiel za bycie czarną substancją stałą; Fosfor jest czerwony; i jasna i metaliczna miedź. Wszystkie są zatem solidne, system składa się z fazy, ale z kilkoma komponentami. 

Może ci służyć: Flokulacja: reakcja, typy, zastosowania, przykłady

Również gazy mogą tworzyć heterogeniczne mieszaniny, szczególnie jeśli mają różne kolory lub gęstości. Mogą przeciągać bardzo małe cząstki, podobnie jak w przypadku wody wewnątrz chmur. Gdy rosną, pochłaniają światło widzialne, w wyniku czego chmury stają się szare.

Przykładem heterogenicznego systemu gazu stałego jest dym, który składa się z bardzo małych cząstek węgla. Z tego powodu dym niepełnego spalania jest czarny.

Metody frakcjonowania

Fazy ​​lub składniki heterogenicznego układu można oddzielić, wykorzystując różnice w ich właściwościach fizycznych lub chemicznych. W ten sposób oryginalny system jest frakcjonowany, dopóki nie zostaną tylko jednorodne fazy. Niektóre z najbardziej codziennych metod są następujące:

Filtrowanie

Służy do oddzielenia ciała stałego lub wytrącania się od cieczy. Zatem dwie fazy udaje się oddzielić, chociaż z pewnym poziomem nieczystości. Z tego powodu substancja stała jest ogólnie poddana myciu, a następnie wysycha w kuchence.

Tę procedurę można wykonać, stosując pustkę lub po prostu z grawitacją.

Dekantacja

Przydatne jest również oddzielenie ciała stałego od cieczy. Różni się od poprzedniej, w której stała zwykle ma twardą spójność i jest całkowicie osadzona na dole pojemnika. Aby to zrobić, wystarczy przechylić usta pojemnika pod odpowiednim kątem, aby ciecz płynęła na zewnątrz.

Podobnie, dekantacja pozwala na oddzielenie dwóch cieczy, to znaczy układ ciecz-ciecz. W takim przypadku stosuje się lejek dekantacyjny.

Mieszanina jest przenoszona do lejka, a ciecz o mniejszej gęstości będzie zlokalizowana u góry; podczas gdy ten o najwyższej gęstości, na dole, w kontakcie z otworem wyjściowym.

Metoda dekantacji

Górny obraz reprezentuje lejek separacji lub dekantacji. Ten szklany materiał jest również stosowany do wykonywania ekstrakcji ciecz-ciecz; to znaczy ekstrakt z początkowej cieczy substancji rozpuszczonej dodającej kolejną ciecz, w której jest jeszcze bardziej rozpuszczalna.

Może ci służyć: węglowodory alifatyczne: właściwości, nomenklatura, reakcje, typy

Sito

Służy do oddzielania stałych komponentów od różnych rozmiarów. Bardzo często można znaleźć sito lub sito w kuchni, aby wyczyścić ziarna, oczyścić mąkę pszenną lub usunąć odpady stałe z gęstego soków. 

IMANTATION

Służy do systemów stałych, w których jeden lub więcej komponentów przyciąga magnes. Zatem początkowa faza heterogeniczna jest oczyszczana, gdy magnes usuwa elementy ferromagnetyczne. Na przykład magnetyzacja służy do oddzielenia cyny od śmieci.

Wirowanie

Oddziela stałą zawieszoną po cieczy. Nie można go odfiltrować, ponieważ cząstki pływają równomiernie zajmując całą objętość cieczy. Aby oddzielić obie fazy, ilość heterogenicznej mieszaniny jest przekazywana do siły odśrodkowej, która chwyta stałą na dole rurki wirowania.

Sublimacja

Sublimacja jest stosowana tylko do lotnych stałych; to znaczy dla osób o wysokim ciśnieniu pary w niskich temperaturach.

Przez ogrzewanie heterogenicznej mieszaniny, lotny stał stały wymyka się fazę gazową. Przykładem jego zastosowania jest oczyszczenie próbki zanieczyszczonej jodem lub chlorkiem amonu.

Przykłady heterogenicznych systemów

- Granit, kamienie rzeki, gór lub dowolnej skały z żyłami w licznych kolorach.

- Minerały są tworzone przez różne rodzaje struktur stałych złożonych z jonów. Jego cechy są wynikiem interakcji między jonami struktury krystalicznej a zanieczyszczeniami.

- Napoje gazowe. W nich istnieje równowaga cieczy, która poprzez zmniejszenie ciśnienia zewnętrznego zmniejsza rozpuszczalność rozpuszczonego gazu; Z tego powodu wiele pęcherzyków (rozpuszczona gazowa) obserwuje się, że wznosi się na powierzchnię cieczy.

- Heterogeniczne katalizatory. Te ciała stałe dostarczają miejsc na ich powierzchni lub porach, w których kontakt między odczynnikami jest przyspieszany i nie interweniują ani nie cierpią na nieodwracalną transformację w reakcję.

- Odrzucona ściana, ściana mozaiki lub architektoniczny projekt budynku.

- Multicapapas galaretka wielu smaków.

- Kostka Rubik.