Поділитися:
Класифікація матеріалів, фази та приклади
The матеріальні системи всі вони складаються з матерії і виділені від іншої частини всесвіту, що вивчається. Матерія є всюди, дає форму і реальне значення сприйняттям повсякденного життя, але коли ви хочете вивчити матеріал, ви зневажаєте його оточення і говорите про матеріальну систему.
Вони дуже змінні, оскільки існують чисті і складні матеріали, а також різні стани і фази агрегації. Як визначити межу між матеріальною системою та її оточенням? Все залежить від розглянутих змінних. Наприклад, на зображенні нижче кожного солодкого мармуру може бути досліджувана система.
Однак, якщо потрібно врахувати змінний колір, то необхідно враховувати всі мармури дозуючої машини. Оскільки машина не представляє інтересу, це середовище мармуру. Таким чином, матеріальна система прикладу стає масою мармуру та їх властивостей (будь вони жувальна гумка, м'ята тощо)..
Однак хімічно системи матеріалів визначаються як будь-які чисті речовини або їх суміші, класифіковані відповідно до їх фізичних аспектів.
Індекс
- 1 Класифікація
- 1.1 Система однорідного матеріалу
- 1.2 Система неоднорідного матеріалу
- 2 етапи
- 2.1 Фазова діаграма
- 3 Приклади
- 4 Посилання
Класифікація
Система однорідного матеріалу
Досліджуваний матеріал може показувати однорідний вигляд, при якому його властивості залишаються постійними незалежно від досліджуваного зразка. Іншими словами: така система характеризується наявністю на перший погляд однієї фази матерії.
Речовина і чисті сполуки
Якщо аналізується чиста речовина, то буде виявлено, що фізико-хімічні властивості збігаються в тих самих значеннях і результатах, навіть якщо взято багато зразків (і в різних географічних зонах)..
Наприклад, якщо б зразок кальцію порівнювали з одним з Азії, Європи, Африки та Америки, всі вони мали однакові властивості. Те ж саме станеться, якщо взяти зразок чистого вугілля.
З іншого боку, чисте з'єднання також проявляється вищезазначеним. Якщо було гарантовано, що дошка виготовлена з одного матеріалу, то вона буде класифікована як система однорідного матеріалу.
Проте, це не відбувається для зразка мінералу, оскільки в цілому він містить в собі домішки з інших супутніх мінералів, і в даному випадку це гетерогенна матеріальна система. Крім того, ці матеріальні системи, такі як дерева, каміння, гори або річки, потрапляють у цю останню класифікацію.
Розчинення
Комерційний оцет являє собою водний розчин 5% оцтової кислоти; тобто 5 мл чистої оцтової кислоти розчиняють у 100 мл води. Однак його зовнішній вигляд є прозорою рідиною, хоча насправді це дві чисті сполуки (вода і оцтова кислота) у поєднанні.
Гетерогенна матеріальна система
На відміну від однорідних, у такому вигляді ні зовнішній вигляд, ні властивості не є постійними, нерівномірними вздовж його розширення.
Крім того, він може піддаватися фізичним або хімічним методам розділення, з яких витягуються фази, кожна з яких розглядається як однорідна система.
Фази
На зображеному вище зображені стани речовини та її зміни. Вони тісно пов'язані з фазами матерії, тому що, незважаючи на те, що вони однакові, вони представляють деякі тонкі відмінності.
Таким чином, фази матеріальної системи - це тверда речовина, рідина і газ. Тобто, для конкретного суб'єкта, який аналізується, він може прийняти будь-яку з попередніх фаз.
Однак, оскільки взаємодії в твердих тілах дуже сильні, і вони залежать від таких змінних, як тиск і температура, система може мати або не мати різних твердих фаз..
Наприклад, з'єднання X, тверда при кімнатній температурі, має фазу I; але коли тиск, що падає на нього, дуже велике, його молекули переставляються більш компактно, а потім відбувається перехід від фази I до твердої фази II.
Існують навіть інші фази, такі як III і IV, які походять з II при різних температурах. Таким чином, система однорідного матеріалу X явної твердої фази може набувати до чотирьох твердих фаз: I, II, III і IV..
У випадку рідких і газоподібних систем, в цілому молекули можуть тільки засвоювати одну фазу в цих станах речовини. Іншими словами, не може бути газової фази I та іншої II.
Фазова діаграма
Існує безліч фазових діаграм: деякі для окремої сполуки або речовини (як на зображенні вище), а інші для бінарних систем (наприклад, сіль у воді) або потрійні (три компоненти).
Найбільш «простим» є фазова діаграма для речовини. Таким чином, для гіпотетичної речовини Y її фаза представлена як функція тиску (вісь y) і температури (вісь x).
При малих тисках це газ, незалежно від його температури. Однак за рахунок збільшення тиску Y газоподібний осаджується в твердому Y.
Проте, при температурах вище критичної точки Y газ конденсується в рідині Y, і якщо крім того підвищується тиск (він зростає вертикально через діаграму), рідина застигає..
Кожна лінія представляє баланс між двома фазами, які відокремлюють: твердопаливний, рідкогазовий, твердотільний, рідко-твердий і твердо-рідинний газ на потрійній точці.
Крім того, з критичної точки Y не показано фізичної відмінності між газовою фазою і рідкою фазою: вона утворює те, що відомо як надкритична рідина.
Приклади
- Глобус є матеріальною системою, оскільки її вміст є газоподібним і, отже, має хімічну природу; Якщо газ менш щільний, ніж повітря, повітряна куля підніметься до неба.
- Двійкова водно-масляна система має дві фази: одна для води, а інша - для нафти. Безліч обох є гетерогенною системою, тоді як окремі шари є однорідними системами. Якщо ви хочете видобути нафту, необхідно виконати екстракцію рідина-рідина органічним і летючим розчинником.
- Твердо-тверда система може складатися з суміші білого цукру і коричневого цукру. Тут різниця в кольорі між кристалами робить цей випадок гетерогенною системою.
- Морська вода є ще одним прикладом системи однорідного матеріалу. Він складається з розчинення багатьох іонів, які відповідають за його характерний солоний смак. Якщо зразок морської води піддавалися випаровуванню в контейнері, то осадові в цій білій солі.
Список літератури
- Система та її околиці. Отримано 27 травня 2018 р. З: chem.libretexts.org
- Антоніо де Уллоа. Матеріальні системи [PDF] Отримано 27 травня 2018 р. З: 2.educarchile.cl
- Даніель Дж. Бергер. (2001). Отримано 27 травня 2018 року з: bluffton.edu
- Система та оточення в хімії. Отримано 27 травня 2018 року з: chemteam.info
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (6 лютого 2018 р.). Визначення відкритої системи в хімії. Отримано 27 травня 2018 року з: thoughtco.com
- Glen Research Center. Фази матерії. Отримано 27 травня 2018 р., З: grc.nasa.gov
- Елісон Х. (15 вересня 2006 р.). Запуск повітряної кулі. Отримано 28 травня 2018 року з: flickr.com