Sistem ciri heterogen, klasifikasi, kaedah pecahan

A sistem heterogen adalah bahagian alam semesta yang diduduki oleh atom, molekul atau ion, sedemikian rupa sehingga membentuk dua atau lebih fasa terbeza. Ia difahami oleh "bahagian alam semesta" untuk kejatuhan, bola, reaktor, batu; dan secara fasa, kepada keadaan atau cara agregasi, sama ada pepejal, cecair atau gas.

Kepelbagaian sesebuah sistem berbeza dari definisinya dari satu bidang pengetahuan kepada yang lain. Walau bagaimanapun, konsep ini berkongsi banyak persamaan dalam masakan dan kimia.

Sebagai contoh, pizza dengan permukaannya penuh dengan bahan-bahan, seperti yang ada dalam imej di atas, adalah sistem yang heterogen. Begitu juga, salad, campuran kacang dan bijirin, atau minuman bergelung, juga dikira sebagai sistem heterogen.

Perhatikan bahawa elemennya dibezakan oleh penglihatan yang mudah dan boleh dipisahkan secara manual. Bagaimana dengan mayones? Atau susu? Pada pandangan pertama mereka adalah homogen, tetapi secara mikroskopinya adalah sistem heterogen; lebih khusus, mereka adalah emulsi.

Dalam kimia, ramuan terdiri daripada reagen, zarah, atau bahan yang sedang dikaji. Fasa ini hanya agregat fizikal zarah-zarah ini, yang memberikan semua sifat yang mencirikan fasa. Oleh itu, fasa cecair alkohol "berperilaku" berbeza dari air, dan lebih banyak lagi, merkuri cecair..

Dalam sistem tertentu, fasa adalah seperti yang dikenali sebagai penyelesaian gula tepu, dengan kristal di latar belakang. Setiap satu dengan sendirinya boleh diklasifikasikan sebagai homogen: di bahagian atas fasa yang dibentuk oleh air, dan di bawah, fasa pepejal yang terdiri daripada kristal gula.

Dalam kes sistem gula air, tiada ceramah tindak balas, tetapi tepu. Dalam sistem lain, transformasi perkara hadir. Satu contoh mudah ialah pencampuran logam alkali, seperti natrium, dan air; Ia letupan, tetapi pada awalnya, sekeping natrium logam dikelilingi oleh air.

Seperti dengan mayonis, terdapat sistem heterogen dalam kimia yang makroskopik melalui homogen, tetapi dalam cahaya mikroskop yang kuat, mereka menunjukkan fasa heterogen yang benar.

Indeks

• 1 Ciri-ciri sistem heterogen
  • 1.1 Ijazah pemerhatian
• 2 Klasifikasi
  • 2.1 Larutan cecair (cecair-cecair, cecair-pepejal, gas cecair)
  • 2.2 Penyelesaian dengan garam beraspal
  • 2.3 Peralihan fasa
  • 2.4 Padat dan gas
• 3 Kaedah fraksionasi
  • 3.1 Penapisan
  • 3.2 Dekantasi
  • 3.3 Pemeriksaan
  • 3.4 Pengimejan
  • 3.5 Centrifugation
  • 3.6 Pemejaman
• 4 Contoh
• 5 Rujukan

Ciri-ciri sistem heterogen

Apakah ciri-ciri sistem kimia heterogen? Dalam istilah umum mereka boleh disenaraikan seperti berikut:

-Mereka terdiri daripada dua atau lebih fasa; dengan kata lain, ia tidak seragam.

-Ia mungkin terdiri daripada mana-mana pasang fasa berikut: pepejal pepejal, pepejal-cecair, pepejal-gas, cecair-cecair, cecair-gas; dan di samping itu, ketiga-tiga boleh hadir dalam sistem gas cecair pepejal yang sama.

-Komponen dan fasanya boleh dibezakan, pada mulanya, sekilas. Oleh itu, sudah cukup untuk memerhatikan sistem untuk membuat kesimpulan dari ciri-cirinya; seperti warna, kelikatan, saiz dan bentuk kristal, bau, dsb..

-Ia biasanya melibatkan keseimbangan termodinamika, atau afiniti yang tinggi atau rendah di antara zarah dalam fasa atau antara dua fasa yang berlainan.

-Ciri fizikokimia berbeza mengikut rantau atau arah sistem. Oleh itu, nilai-nilai untuk, sebagai contoh, titik lebur, mungkin berayun dari satu kawasan pepejal heterogen kepada yang lain. Juga, (kes yang paling biasa) warna atau nada berubah di seluruh pepejal (cecair atau gas) kerana ia dibandingkan.

-Mereka adalah campuran bahan; iaitu, ia tidak terpakai kepada bahan tulen.

Ijazah pemerhatian

Mana-mana sistem homogen boleh dianggap heterogen jika skala atau darjah pemerhatian diubah. Sebagai contoh, satu botol yang penuh dengan air tulen adalah sistem homogen, tetapi kerana molekulnya diperhatikan, ada berjuta-juta mereka dengan halaju mereka sendiri.

Dari sudut pandangan molekul, sistem terus menjadi homogen kerana ia hanya molekul H.₂O. Tetapi, selanjutnya menurunkan skala pemerhatian ke peringkat atom, air menjadi heterogen, kerana ia tidak terdiri dari satu jenis atom tetapi hidrogen dan oksigen.

Oleh itu, ciri-ciri sistem kimia heterogen bergantung kepada tahap pemerhatian. Sekiranya anda menganggap skala mikroskopik, anda boleh mencari sistem yang pelbagai.

A padu A, nampaknya homogen dan berwarna perak, boleh terdiri daripada pelbagai lapisan logam yang berbeza (ABCDAB ...) dan oleh itu menjadi heterogen. Oleh itu, A adalah homogen makroskopik, tetapi heterogen pada tahap mikro (atau nano).

Juga, atom yang sama adalah sistem heterogen, kerana ia terbuat dari vakum, elektron, proton, neutron, dan zarah subatom lain (seperti kuark).

Pengkelasan

Memandangkan tahap ijazah pemerhatian makroskopik, yang menentukan ciri-ciri yang kelihatan atau harta yang boleh diukur, sistem heterogen kimia boleh diklasifikasikan dengan cara berikut:

Penyelesaian tepu (cecair-cecair, pepejal-pepejal, gas cecair)

Penyelesaian jenuh adalah sejenis sistem kimia heterogen di mana pelarut tidak dapat terus membubarkan dan membentuk satu fasa yang terpisah dari pelarutnya. Contoh air dan kristal gula jatuh ke dalam klasifikasi ini.

Molekul pelarut mencapai titik di mana mereka tidak boleh menjadi tuan rumah atau melarutkan larut. Kemudian, larutan tambahan, sama ada pepejal atau gas, akan berkumpul semula dengan cepat untuk membentuk pepejal atau buih; iaitu, sistem cecair padu atau cecair gas.

Larut juga boleh menjadi cecair, yang boleh larut dengan pelarut hingga kepekatan tertentu; jika tidak, mereka akan menjadi larut dalam semua kepekatan dan tidak akan membentuk penyelesaian tepu. Difahamkan bahawa campuran kedua-dua cecair ini merupakan satu fasa seragam.

Jika, sebaliknya, larutan cair tidak dapat dilarutkan dengan pelarut, seperti halnya dengan campuran minyak dan air, larutan tersebut tepu pada jumlah terendah yang ditambahkan. Akibatnya, dua fasa terbentuk: satu berair dan satu lagi berminyak.

Penyelesaian dengan garam yang dicetuskan

Sesetengah garam menubuh keseimbangan keterlarutan, kerana interaksi antara ion mereka sangat kuat dan berkumpul semula dalam kristal yang tidak boleh dipisahkan oleh air.

Sistem heterogen jenis ini juga terdiri daripada fasa cair dan satu pepejal; tetapi, tidak seperti penyelesaian tepu, larut adalah garam yang tidak memerlukan sejumlah besar untuk mendakan.

Sebagai contoh, apabila mencampurkan dua larutan berair garam tak tepu, salah satu daripada NaCl dan yang lain dari AgNO₃, garam AgCl yang tidak larut mencetuskan. Klorida perak menetapkan keseimbangan keterlarutan dalam pelarut, memerhatikan pepejal putih di dalam bekas berair.

Oleh itu, ciri-ciri penyelesaian ini bergantung kepada jenis pendarahan yang terbentuk. Secara umum, garam kromium sangat berwarna, serta mangan, besi, atau beberapa kompleks logam. Endapan ini boleh menjadi pepejal kristal, amorf atau gelatin.

Peralihan fasa

Blok ais boleh membentuk sistem homogen, tetapi apabila cair, membentuk fasa tambahan air cecair. Oleh itu, peralihan fasa bahan adalah juga sistem heterogen.

Di samping itu, beberapa molekul boleh melarikan diri dari permukaan ais ke fasa wap. Ini kerana bukan sahaja air cair memberikan tekanan wap, tetapi juga ais, walaupun pada tahap yang lebih rendah.

Sistem heterogen peralihan fasa memohon kepada sebarang bahan (tulen atau tidak suci). Oleh itu, semua pepejal yang mencairkan, atau cecair yang menguap, tergolong dalam jenis sistem ini.

Pepejal dan gas

Sistem yang sangat umum dalam sistem heterogen dalam kimia adalah pepejal atau gas dengan beberapa komponen. Sebagai contoh, pizza dalam imej jatuh ke dalam klasifikasi ini. Dan jika bukan keju, paprika, ikan bilis, ham, bawang, dan lain-lain, ia akan mengandungi belerang, arang batu, fosforus dan tembaga, maka ia akan mempunyai satu lagi pepejal heterogen.

Sulfur menonjol kerana warna kuningnya; arang menjadi pepejal hitam; fosforus merah; dan tembaga berkilat dan logam. Semuanya pepejal, oleh itu, sistem terdiri daripada fasa tetapi dengan beberapa komponen. Dalam kehidupan seharian, contoh-contoh jenis sistem ini tidak boleh dikira.

Juga, gas boleh membentuk campuran heterogen, terutama jika ia mempunyai warna atau kepadatan yang berbeza. Mereka boleh menyeret zarah yang sangat kecil, seperti yang berlaku dengan zarah air di dalam awan. Apabila mereka tumbuh dalam saiz, mereka menyerap cahaya yang kelihatan dan akibatnya awan menjadi abu-abu.

Satu contoh sistem pepejal pepejal yang heterogen adalah asap, yang terdiri daripada zarah-zarah karbon yang sangat kecil. Atas sebab ini asap pembakaran tidak lengkap adalah kehitaman.

Kaedah fraksionasi

Fasa atau komponen sistem heterogen boleh dipisahkan mengambil kesempatan daripada perbezaan dalam sifat fizikal atau kimia mereka. Dengan cara ini, sistem asal dikecilkan sehingga hanya tahap homogen. Beberapa kaedah yang paling biasa adalah yang berikut.

Penapisan

Penapisan digunakan untuk memisahkan pepejal atau mendakan daripada cecair. Oleh itu, kedua-dua fasa ini berjaya memisahkan, walaupun dengan tahap pencemaran yang tertentu. Atas sebab ini, pepejal biasanya dikenakan untuk membasuh dan kemudian dikeringkan dalam ketuhar. Prosedur ini boleh dilakukan dengan menggunakan vakum, atau hanya dengan graviti.

Dekantasi

Kaedah ini juga berguna untuk memisahkan pepejal daripada cecair. Ia berbeza sedikit dari yang sebelumnya, kerana pepejal biasanya mempunyai konsistensi teguh dan sepenuhnya disimpan di bahagian bawah bekas. Untuk melakukan ini, cenderung condongkan mulut bekas pada sudut yang sesuai supaya cecair mengalir keluar daripadanya.

Begitu juga, decanting membolehkan pemisahan dua cecair, iaitu cecair-cecair sistem. Dalam kes ini, kami menggunakan corong berasingan.

Campuran biphasic (dua cecair tidak langsung) dipindahkan ke corong, dan cecair dengan kepadatan rendah akan terletak di bahagian atas; manakala kepadatan yang lebih tinggi, di bahagian bawah, bersentuhan dengan pembukaan keluar.

Imej atas mewakili corong pemisahan atau penyusutan. Bahan kaca ini juga digunakan untuk melakukan pengekstrakan cecair-cecair; iaitu, mengeluarkan larut dari cecair awal dengan menambah cecair yang mana ia lebih larut.

Pemeriksaan

Penyaringan digunakan untuk memisahkan komponen pepejal dari pelbagai saiz. Adalah sangat biasa untuk mencari di dapur penapis atau ayak untuk membersihkan bijirin, membersihkan tepung gandum, atau mengeluarkan residu pepejal jus tebal. Dalam kimia, ia boleh digunakan untuk memisahkan kristal kecil daripada yang lain dengan magnitud yang lebih besar.

Pengimejan

Kaedah ini digunakan untuk sistem pepejal pepejal di mana satu atau lebih komponen yang ditarik oleh magnet. Oleh itu, fasa heterogen awal disucikan sebagai magnet menghilangkan unsur-unsur ferromagnetik. Sebagai contoh, magnetisasi digunakan untuk memisahkan tinplate dari sampah.

Centrifugation

Centrifugasi memisahkan pepejal terampai daripada cecair. Ia tidak boleh ditapis kerana zarah-zarah berenang secara seragam menduduki semua jumlah cecair. Untuk memisahkan kedua-dua fasa, kuantiti campuran heterogen tertakluk kepada daya sentrifugal, yang mendapan pepejal di bawah tiub centrifuge..

Penyejukan

Kaedah pemisahan sublimasi digunakan hanya untuk pepejal yang tidak menentu; iaitu, bagi mereka yang mempunyai tekanan wap yang tinggi pada suhu rendah.

Apabila pemanasan campuran heterogen, pepejal yang tidak menentu melarikan diri ke fasa gas. Satu contoh permohonannya ialah pembersihan sampel yang tercemar dengan iodin atau amonium klorida.

Contohnya

Setakat ini, beberapa contoh sistem kimia heterogen telah disebutkan. Untuk melengkapkannya, tambahan dan lain-lain di luar konteks kimia disenaraikan di bawah:

-Batu granit, batu-batu sungai, gunung, atau batu dengan pelbagai warna.

-Mineral juga dikira sebagai sistem heterogen, kerana ia dibentuk oleh beberapa jenis struktur pepejal yang terdiri daripada ion. Kualitinya adalah hasil interaksi antara ion struktur kristal dan kekotoran.

-Minuman ringan. Di dalamnya terdapat keseimbangan gas-cecair, yang ketika tekanan luaran berkurang, kelarutan gas terlarut berkurang; Atas sebab ini, banyak gelembung yang diamati (solute gas) yang meningkat ke permukaan cecair apabila mereka ditemui.

-Mana-mana medium reaksi yang melibatkan reagen dalam fasa yang berbeza, dan juga memerlukan pengaduk magnet untuk menjamin kadar tindak balas yang lebih tinggi.

-Pemangkin heterogen. Pepejal ini memberikan tapak pada permukaan atau liang mereka di mana hubungan antara reagen dipercepatkan, dan mereka tidak campur tangan atau menjalani transformasi yang tidak dapat dipulihkan dalam reaksi.

-Dinding frisada, dinding mosaik, atau reka bentuk seni bina bangunan.

-Jeli multilayer banyak perisa.

-Kubus Rubik.

Rujukan

1. Keseimbangan dalam Sistem Heterogen. Diperolehi daripada: science.uwaterloo.ca
2. Fernández G. (7 November 2010). Sistem homogen dan heterogen. Pulih daripada: quimicafisica.com
3. Jill. (7 Jun 2006). Sistem Homogen dan Heterogen. Diperolehi daripada: chemistryforstudents.blogspot.com
4. LoveToKnow. (2018). Contoh Campuran Heterogen. Diperolehi daripada: examples.yourdictionary.com
5. Shiver & Atkins. (2008). Kimia anorganik Dalam Unsur kumpulan 15. (edisi keempat). Mc Graw Hill.
6. Wikipedia. (2018). Keseragaman dan heterogenitas. Diperolehi daripada: en.wikipedia.org
7. F. Holleman, Egon Wiberg, Nils Wiberg. (2001). Kimia anorganik Diambil dari: books.google.com