Karakteristik heterojen sistem, sınıflandırma, ayırma yöntemleri

bir heterojen sistem evrenin o kısmı atomlar, moleküller veya iyonlar tarafından işgal edilir, öyle ki iki veya daha fazla ayırt edici faz oluştururlar. "Evrenin bir kısmı" ile bir damlaya, bir topa, reaktöre, kayalara; ve faz olarak, katı, sıvı veya gaz halinde olsun, bir duruma veya agregasyon moduna.

Bir sistemin heterojenliği, tanımından bir bilgi alanından diğerine farklılık gösterir. Ancak, bu kavram pişirme ve kimyadaki birçok benzerliği paylaşıyor.

Örneğin, yüzeyi yukarıdaki resimde olduğu gibi malzemelerle doldurulmuş bir pizza heterojen bir sistemdir. Benzer şekilde, salata, fındık ve tahıl karışımı veya kabarcıklı bir içecek de heterojen sistemler olarak sayılır.

Öğelerinin basit görüş ile ayırt edildiğini ve manuel olarak ayrılabileceğini unutmayın. Peki ya mayonez? Veya süt? İlk bakışta homojendirler, ancak mikroskobik olarak heterojen sistemlerdir; daha spesifik olarak, bunlar emülsiyonlardır.

Kimyada, bileşenler reaktifler, partiküller veya incelenen bir maddeden oluşur. Fazlar, sadece fazları karakterize eden tüm nitelikleri sağlayan bu parçacıkların fiziksel agregalarıdır. Bu nedenle, alkolün sıvı fazı, suyunkinden farklı ve hatta daha da fazlası, sıvı cıvadan "davranır"..

Bazı sistemlerde, fazlar arka planda kristallerle doymuş bir şeker çözeltisi kadar tanınabilir. Her biri kendi başına homojen olarak sınıflandırılabilir: tepede, su ile oluşturulan bir faz ve altında, şeker kristallerinden oluşan katı bir faz.

Su-şeker sistemi söz konusu olduğunda, reaksiyondan bahsetmek değil, doygunluktan söz etmek yoktur. Diğer sistemlerde, maddenin dönüşümü mevcuttur. Basit bir örnek, sodyum ve su gibi bir alkali metalin karıştırılmasıdır; Patlayıcıdır, fakat başında metalik sodyum parçası suyla çevrilidir..

Mayonezde olduğu gibi, kimyada homojen olarak makroskobik olarak geçen heterojen sistemler vardır, ancak güçlü bir mikroskopun ışığında, gerçek heterojen fazlarını gösterirler..

indeks

• 1 Heterojen sistemin özellikleri
  • 1.1 Gözlem derecesi
• 2 Sınıflandırma
  • 2.1 Doymuş çözeltiler (sıvı-sıvı, sıvı-katı, sıvı-gaz)
  • 2.2. Çöken tuzlu çözeltiler
  • 2.3 Faz geçişleri
  • 2.4 Katılar ve gazlar
• 3 Fraksiyonlama yöntemleri
  • 3.1 Filtreleme
  • 3.2 Düşüş
  • 3.3 Tarama
  • 3.4 Görüntüleme
  • 3.5 Santrifüjleme
  • 3.6 Süblimasyon
• 4 Örnek
• 5 Kaynakça

Heterojen sistemin özellikleri

Heterojen bir kimyasal sistemin özellikleri nelerdir? Genel anlamda şu şekilde sıralanabilirler:

-İki veya daha fazla fazdan oluşur; Başka bir deyişle, tek tip değil.

-Genel olarak, aşağıdaki faz çiftlerinden herhangi birini içerebilir: katı-katı, katı-sıvı, katı-gaz, sıvı-sıvı, sıvı-gaz; ve ayrıca, her üçü de aynı katı-sıvı-gaz ​​sisteminde mevcut olabilir.

-Bileşenleri ve fazları, ilk bakışta, bir bakışta ayırt edilebilir. Bu nedenle, sistemi özelliklerinden sonuç çıkarmak için gözlemlemek yeterlidir; renk, viskozite, kristallerin büyüklüğü ve şekli, koku vb..

-Genellikle bir termodinamik denge veya bir faz içindeki partiküller arasında veya iki farklı faz arasında yüksek veya düşük bir afinite içerir..

-Fizikokimyasal özellikler, bölgeye veya sistemin yönüne göre değişir. Bu nedenle, örneğin erime noktası için değerler, heterojen bir katının bir bölgesinden diğerine salınabilir. Ayrıca (en yaygın durum) renkler veya tonlar, karşılaştırıldığında katı (sıvı veya gaz) boyunca değişir.

-Onlar madde karışımıdır; yani saf maddelere uygulanmaz.

Gözlem derecesi

Herhangi bir homojen sistem, ölçekler veya gözlem dereceleri değiştirilirse, heterojen olarak kabul edilebilir. Örneğin, saf suyla doldurulmuş bir sürahi homojen bir sistemdir, ancak molekülleri gözlendiğinden, kendi hızlarına sahip milyonlarca insan vardır..

Moleküler bakış açısından, sistem homojen olmaya devam eder, çünkü sadece H molekülleridir.₂O. Ancak, gözlem seviyesinin atomik seviyelere düşürülmesiyle, su, tek bir atom tipi değil, hidrojen ve oksijenden oluşmadığından, heterojen hale gelir..

Bu nedenle, heterojen kimyasal sistemlerin özellikleri gözlem derecesine bağlıdır. Mikroskobik ölçeği göz önünde bulundurursanız, çok yönlü sistemleri bulabilirsiniz..

Görünüşe göre homojen ve gümüş renkli olan katı bir A, farklı metal katmanlarından (ABCDAB ...) oluşabilir ve bu nedenle heterojen olabilir. Bu nedenle, A makroskopik olarak homojendir, fakat mikro (veya nano) seviyelerde heterojendir..

Ayrıca, aynı atomlar heterojen sistemlerdir, çünkü bunlar vakumdan, elektronlardan, protonlardan, nötronlardan ve diğer atom altı parçacıklardan (kuarklar gibi) yapılmıştır..

sınıflandırma

Daha sonra görünür özellikleri veya ölçülebilir bir özelliği tanımlayan bir dereceye kadar makroskopik gözlem göz önüne alındığında, kimyasal heterojen sistemler aşağıdaki şekillerde sınıflandırılabilir:

Doymuş çözeltiler (sıvı-sıvı, sıvı-katı, sıvı-gaz)

Doymuş çözeltiler, çözeltinin çözünmeye devam edemediği ve çözücününkinden ayrı bir faz oluşturduğu bir tür heterojen kimyasal sistemdir. Su ve şeker kristalleri örneği bu sınıfa girer.

Solvent molekülleri, çözüneni barındıramadıkları veya çözemedikleri bir noktaya ulaşır. Ardından, katı ya da gaz halinde olan ek çözünen, katı ya da kabarcıklar oluşturmak için hızla toplanır; yani, bir sıvı-katı sistem ya da gaz halindeki sıvı.

Çözünen ayrıca, çözücüyle belirli bir konsantrasyona kadar karışabilen bir sıvı olabilir; Aksi takdirde, bütün konsantrasyonlarda karışabilir ve doymuş bir çözelti oluşturmazlar. İki sıvının karışımının tek bir homojen faz oluşturduğu karışabilir bir şekilde anlaşılmaktadır..

Öte yandan, sıvı çözünen, yağ ve su karışımındaki gibi çözücü ile karışmazsa, çözelti eklenen en düşük miktarda doyurulur. Sonuç olarak, iki faz oluşur: biri sulu diğeri yağlı.

Çökeltilmiş tuzlu çözeltiler

Bazı tuzlar çözünürlük dengesi oluşturur, çünkü iyonları arasındaki etkileşimler çok güçlüdür ve suyun ayrışamayacağı kristallerde yeniden toplanır.

Bu tür heterojen sistem ayrıca bir sıvı faz ve bir katı sistemden oluşur; ancak, doymuş çözeltilerin aksine, çözünen madde, çökeltilmesi için büyük miktarlarda gerektirmeyen bir tuzdur.

Örneğin, doymamış tuzların iki sulu çözeltisini karıştırırken, bir NaCl ve diğeri de AgNO₃, çözünmeyen tuz AgCI çöker. Gümüş klorür, sulu kapta beyazımsı bir katı gözlemleyerek çözücü içinde bir çözünürlük dengesi oluşturur..

Bu nedenle, bu çözeltilerin özellikleri, oluşan çökelti tipine bağlıdır. Genel olarak, krom tuzları manganez, demir veya bazı metal komplekslerinin yanı sıra çok renklidir. Bu çökelti kristal, şekilsiz veya jelatinimsi bir katı olabilir.

Faz geçişleri

Bir buz bloğu homojen bir sistem oluşturabilir, ancak eritildiğinde ek bir sıvı su fazı oluşturur. Bu nedenle, bir maddenin faz geçişleri aynı zamanda heterojen sistemlerdir..

Ek olarak, bazı moleküller buz yüzeyinden buhar fazına kaçabilir. Bunun nedeni, sadece sıvı suyun buhar basıncı değil, aynı zamanda daha az miktarda olmasına rağmen buz sunmasıdır..

Heterojen faz geçiş sistemleri herhangi bir maddeye uygulanır (saf veya saf). Dolayısıyla, eriyen bütün katı maddeler veya buharlaşan sıvı bu sisteme aittir..

Katılar ve gazlar

Kimyadaki çok yaygın bir heterojen sistem sınıfı, çeşitli bileşenlere sahip katı maddeler veya gazlardır. Örneğin, görüntüdeki pizza bu sınıflandırmaya girer. Peynir, kırmızı biber, hamsi, jambon, soğan vb. Yerine kükürt, kömür, fosfor ve bakır bulunursa, başka bir heterojen katıya sahip olur..

Kükürt sarı rengi nedeniyle göze çarpıyor; siyah katı olmak için kömür; fosfor kırmızıdır; ve parlak ve metalik bakır. Hepsi katıdır, bu nedenle sistem bir fazdan oluşur, fakat birkaç bileşenden oluşur. Gündelik hayatta, bu tür sistemlere ait örnekler hesaplanamaz.

Ayrıca, gazlar, özellikle farklı renklere veya yoğunluklara sahiplerse, heterojen karışımlar oluşturabilir. Bulutların içindeki su parçacıklarında olduğu gibi çok küçük parçacıkları sürükleyebilirler. Boyutları büyüdükçe görünür ışığı absorbe eder ve sonuç olarak bulutlar grimsi olur.

Heterojen bir katı-gaz ​​sisteminin bir örneği, çok küçük karbon parçacıklarından oluşan dumandır. Bu nedenle eksik yanma dumanı siyahımsıdır..

Fraksiyonlama yöntemleri

Heterojen bir sistemin fazları veya bileşenleri, fiziksel veya kimyasal özelliklerinde farklılıklardan yararlanılarak ayrılabilir. Bu şekilde, orijinal sistem sadece homojen fazlar kalana kadar parçalanır. En yaygın kullanılan yöntemlerden bazıları aşağıdakilerdir..

süzme

Filtrasyon, bir katı veya çökeltiyi bir sıvıdan ayırmak için kullanılır. Böylece, iki faz, belirli bir safsızlık seviyesine rağmen, ayrılmayı başarır. Bu nedenle katı, genellikle yıkamaya tabi tutulur ve daha sonra bir fırında kurutulur. Bu prosedür vakum uygulanarak ya da sadece yerçekimi ile yapılabilir..

boşaltılarak

Bu yöntem aynı zamanda bir katıyı bir sıvıdan ayırmak için de kullanışlıdır. Bir öncekinden biraz farklıdır, çünkü katı genellikle katı bir kıvamdadır ve kabın dibinde tamamen birikmiştir. Bunu yapmak için, kabın ağzını uygun bir açıyla eğin, böylece sıvının dışarı akması sağlanır..

Benzer şekilde, boşaltma iki sıvının, yani bir sıvı-sıvı sisteminin ayrılmasına izin verir. Bu durumda, ayırma hunisi kullanıyoruz.

Bifazik karışım (iki karışmaz sıvı) huniye aktarılır ve düşük yoğunluklu sıvı üstte yer alır; yüksek yoğunlukta, alt kısımda, çıkış açıklığı ile temas halinde.

Üstteki görüntü ayırma veya boşaltma hunisini temsil eder. Bu cam malzeme, sıvı-sıvı özütlemelerini yapmak için de kullanılır; yani, içinde daha da çözünür olan başka bir sıvı ekleyerek ilk sıvıdan bir çözelti çıkarın..

eleme

Farklı boyutlardaki katı bileşenleri ayırmak için eleme kullanılır. Mutfakta, tahılları temizlemek, buğday unu saflaştırmak veya kalın meyve sularının katı kalıntılarını çıkarmak için bir elek veya elek bulmak çok yaygındır. Kimyada, küçük kristalleri daha büyük büyüklükteki diğerlerinden ayırmak için kullanılabilir..

mıknatıslama

Bu yöntem, bileşenlerden bir veya daha fazlasının bir mıknatıs tarafından tutulduğu katı-katı sistemler için kullanılır. Böylece, başlangıçtaki heterojen faz, mıknatıs ferromanyetik elemanları çıkardığı için arıtılır. Örneğin, mıknatıslama, tenekeleri çöpten ayırmak için kullanılır.

santrifüjleme

Santrifüjleme askıya alınmış bir katı bir sıvıdan ayırır. Filtrelenemez çünkü parçacıklar sıvının tüm hacmini aynı şekilde kaplarlar. Her iki fazı ayırmak için, bir miktar heterojen karışım, santrifüj tüpünün altındaki katıyı çökelten bir santrifüj kuvvetine maruz bırakılır..

yüceltme

Süblimasyon ayırma yöntemi sadece uçucu katılar için uygulanır; yani, düşük sıcaklıklarda yüksek buhar basıncına sahip olanlar için.

Heterojen karışımın ısıtılmasından sonra uçucu katı gaz fazına kaçar. Uygulama örneği, iyot veya amonyum klorid ile kirlenmiş bir örneğin saflaştırılmasıdır..

Örnekler

Şimdiye kadar, çeşitli heterojen kimyasal sistemlerden söz edilmiştir. Bunları tamamlamak için, kimyasal bağlam dışındaki ek ve diğer aşağıda listelenmiştir:

-Granit, nehrin taşları, dağlar veya sayısız renkteki damarları olan herhangi bir kaya.

-Mineraller ayrıca heterojen sistemler olarak da sayılırlar, çünkü iyonlardan oluşan çeşitli katı yapılar tarafından oluşturulurlar. Nitelikleri, kristal yapının iyonları ve safsızlıklar arasındaki etkileşimin ürünüdür..

-Alkolsüz içecekler Bunlarda, dış basınç düştüğünde, çözünmüş gazın çözünürlüğünün azaldığı bir sıvı-gaz ​​dengesi vardır; Bu nedenle, açığa çıktıklarında sıvının yüzeyine yükselen birçok kabarcık (gaz çözünen) gözlenir..

-Farklı fazlardaki reaktifleri içeren ve daha yüksek bir reaksiyon hızı sağlamak için manyetik bir karıştırıcıya ihtiyaç duyan herhangi bir reaksiyon ortamı.

-Heterojen katalizörler. Bu katılar yüzeylerinde veya reaktifler arasındaki temasın hızlandığı gözenekler sağlar ve reaksiyonda geri dönüşü olmayan bir dönüşüme müdahale etmezler veya geçmezler.

-Bir frisada duvarı, bir mozaik duvar veya bir binanın mimari tasarımı.

-Pek çok lezzetin çok katmanlı jöleleri.

-Bir Rubik küpü.

referanslar

1. Heterojen Sistemlerde Denge. Alınan kaynak: science.uwaterloo.ca
2. Fernández G. (7 Kasım 2010). Homojen ve heterojen sistemler. Alınan bilgiler: quimicafisica.com
3. Jill. (7 Haziran 2006). Homojen ve Heterojen Sistemler. Alınan kaynak: chemistryforstudents.blogspot.com
4. LoveToKnow. (2018). Heterojen Karışım Örnekleri. Alınan: samples.yourdictionary.com
5. Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya Grup 15'in Elementleri'nde (dördüncü baskı). Mc Graw Hill.
6. Vikipedi. (2018). Homojenlik ve heterojenlik. Alınan: en.wikipedia.org
7. F. Holleman, Egon Wiberg, Nils Wiberg. (2001). İnorganik Kimya Books.google.com adresinden alındı