Karakteristik homojen sistem, sınıflandırma, ayırma yöntemleri

bir homojen sistem evrenin, maddenin tek bir evresinden oluşan kısmıdır. Tamamen üniform bir faz olabilir veya homojen kimyasal sistemler için parçacıklar (moleküller, atomlar, iyonlar, vb.) Olan düzenli ve simetrik bir element karışımından oluşabilir..

Doğa, belirsiz veya iyi bilinen mekanizmalarla, bir mülkiyeti veya tüm sistemi homojenleştirme eğilimindedir. Yeryüzünde, görsel keşifler yoluyla sayılan homojen ve heterojen sistemler arasında bir denge orkestrası var..

Diğer bir deyişle, gözler ilk bakışta bir sistemin (herhangi bir nesne veya mekan) homojen olup olmadığını gösterir. Eğer yüzeysel ise, bir sonraki adım, kompozisyonunun nasıl olduğunu ve elemanlarının nasıl düzenlendiğini sormaktır. Bu akılda tutularak, eğer sistem özelliklerinde homojenlik gösterirse (kesin olarak) onaylanabilir veya olmayabilir..

Örneğin, yukarıdaki resimde bir kahve fincanı, bir plaka ve mutlu bir yüze sahip bir şekerli ambalajın görüntüsüne sahipsiniz. Bir çalışma için bu üç unsuru göz önünde bulundurursanız, sistem heterojen olur, ancak bardağın içindeki siyah kahveyi incelerseniz, bu durumda homojen bir sistem konuşursunuz..

Neden? Çünkü, ilk bakışta, siyah kahve tek tip bir yüzeye bakar ve içinde de olduğunu düşünebilirsiniz. Şeker karıştırmadan ilave edilirse, kabın dibine çöker ve ilk homojen sistem heterojen hale gelirdi.

Bununla birlikte, kahve şeker tamamen çözülene kadar karıştırılmışsa, homojenliği geri döner, ancak yeni organoleptik özelliği ile şimdi eskisinden daha tatlıdır. Homojen olmak için, fincanların herhangi bir köşesinden çıkarılan her damla kahve tam olarak aynı şeyi bilmelidir.

Öte yandan, siyah kahve fincanını köpüren yüzeylerden biriyle karşılaştırabilirsiniz. İkincisi, birincisinden daha az homojen olacaktır, çünkü kabarcıklarının düzgün bir dağılımına sahip değildir. Ancak, eğer iki kahve aynı tada sahipse ve şeker kristalleri yoksa (daha önemli değişkenler), o zaman ikisi de eşit derecede homojendir..

Krem şanti veya yüzeylerinde sanatsal çizimler bulunan kahveler heterojen sistemler tarafından alınabilir (karışım kahveye göre homojen olmasına rağmen).

indeks

• 1 Homojen bir sistemin özellikleri
  • 1.1 Satranç tahtası ve öznellik
• 2 Sınıflandırma
  • 2.1 Çözümler
  • 2.2 Saf maddeler
  • 2.3 Homojen reaksiyonlar
• 3 Fraksiyonlama yöntemleri
  • 3.1 Buharlaşma
  • 3.2 Damıtma
  • 3.3 Sıvılaştırma
• 4 Örnek
  • 4.1 Günlük yaşamın
  • 4.2 Kimyasallar
• 5 Kaynakça

Homojen bir sistemin özellikleri

Homojen bir sistemin hangi özellikleri olmalı?? 

-Tek bir malzeme fazına sahip olmalı (sıvı, katı veya gaz).

-Karışım söz konusu olduğunda, bileşenleri tek bir homojen faz oluşturabilmelidir. Bu kahve ve şeker durumudur. Kupanın veya bardağın içinde çözülmeden şeker kristalleri varsa, ikinci bir faz oluştururlar..

-Yoğun özellikleri (yoğunluk, viskozite, molar hacim, kaynama noktası, vb.) Sistemdeki tüm noktalarda aynı olmalıdır. Bu aynı zamanda organoleptik özellikler (tat, renk, koku vb.) İçin de geçerlidir. Bu nedenle, tek bir lezzetin beze, başka bir elemana sahip olmadığı sürece (doğranmış meyveler gibi) homojen bir sistemdir.

-Karışımlarının bileşenleri uzayda homojen ve simetrik bir şekilde sıralanır.

Satranç tahtası ve öznellik

Son özellik, kafa karışıklıklarını ve bakış açılarını tetikleyebilir.

Örneğin satranç tahtası (taşsız) bu konuda farklı düşüncelerin ortaya çıktığı bir noktayı temsil eder. Homojen mi yoksa heterojen mi? Eğer siyah beyaz kareler sıralar halinde sıralanırsa (bir beyaz, bir siyah, vb.), Bu senaryoda verilen yanıt ne olurdu??

Kareler birbirinden renge göre farklılık gösterdiğinden, ana değişken budur. Tahta boyunca değişen, siyah ve beyaz arasında gözle görülür bir fark var..

Her renk bir bileşeni temsil eder ve fiziksel konumlandırması özellik farklılıklarını en aza indirecek şekilde yönlendirilirse karışım homojendir. Bu nedenle, renkler mümkün olan en düzgün ve simetrik şekilde düzenlenmelidir.

Bu sebeplerden ötürü, satranç tahtası homojendir, çünkü renkleri bakımından heterojen olmasına rağmen, farkı aynı şekilde değişmektedir. Satırlarda görüntülenen renkler ile, "siyah beyaz fazlar" belirgindir, bu iki faza sahip olmak ve heterojen bir sistemin tanımına girmekle aynı olacaktır..

sınıflandırma

Homojen sistemler, hangi bilgi dallarına ait olduklarına bağlı olarak birçok sınıflandırmaya sahip olabilir. Kimyada, yüzeysel olarak bir sistemi gözlemlemek için yeterli değil, hangi parçacıkların onu oluşturduğunu ve içinde ne yaptıklarını bulmak yeterlidir..

çözeltiler

Doymamış çözeltiler, sadece kimyada değil günlük hayatta da bulunan karışımlar veya homojen sistemlerdir. Deniz ve okyanuslar dev doymamış su kütleleridir. Çözücü moleküller, genellikle sıvı fazda, çözünen molekülleri çevreler ve bunların bir katı veya bir kabarcık oluşturmak üzere eklenmelerini önler.

Hemen hemen tüm çözümler bu sınıfa girer. Saf alkoller, asitler, bazlar, organik çözücüler, gösterge çözeltileri veya geçiş metali reaktifleri karışımı; tümü homojen sistemler olarak sınıflandırılmış, hacimsel balonlar veya cam veya plastik kaplarda bulunur.

Bu çözeltilerden birinde ikinci bir fazın daha düşük oluşumu göz önüne alındığında, sistem artık homojen değildir.

Saf maddeler

Yukarıda, "saf alkoller" ibaresi yazılmıştır, bu da genellikle suyla karıştığı anlamına gelir. Bununla birlikte, saf alkoller ve diğer herhangi bir sıvı bileşik, homojen sistemlerdir. Bu sadece sıvılar için değil aynı zamanda katı ve gazlar için de geçerlidir..

Neden? Çünkü bir sistemde yalnızca bir tür parçacık olduğunda, yüksek homojenlikten söz edersiniz. Hepsi eşittir ve tek varyasyon titreştirme veya hareket etme biçimindedir; ancak, fiziksel veya kimyasal özellikleriyle ilgili olarak, sistemin herhangi bir bölümünde bir fark yoktur..

Bu, saf demir küpünün homojen bir sistem olduğu anlamına gelir çünkü yalnızca demir atomlarına sahiptir. Köşelerinin herhangi birinden bir parçanın çıkarılması ve özelliklerinin belirlenmesi halinde aynı sonuçlar elde edilir; yani, özelliklerinin homojenliği karşılanır.

Eğer saf değilse, özellikleri bir değerler aralığında salınacaktır. Bu safsızlıkların demir ve diğer herhangi bir madde veya bileşik üzerindeki etkisidir..

Öte yandan, demir küpün oksitlenmiş parçaları (kırmızı) ve metal parçaları (grimsi) varsa, o zaman heterojen bir sistemdir..

Homojen reaksiyonlar

Homojen reaksiyonlar belki de en önemli homojen kimyasal sistemlerdir. İçlerinde tüm reaktifler aynı sıvı, özellikle sıvı veya gaz halindedir. Reaktantlar arasında daha fazla temas ve moleküler çarpışmalarla karakterize edilirler.

Sadece bir faz olduğundan, parçacıklar daha fazla özgürlük ve hızla hareket eder. Bir yandan bu büyük bir avantaj; ancak diğer taraftan, istenmeyen ürünler oluşabilir veya bazı reaktifler verimli bir şekilde çarpışmayacak kadar hızlı hareket eder.

Sıcak gazların oksijenle yangına neden olmaları reaksiyon bu tür reaksiyonların sembolik bir örneğidir..

Metallerin oksidasyonunda olduğu gibi farklı fazlarda reaktifleri içeren diğer herhangi bir sistem, heterojen bir reaksiyon olarak kabul edilir.

Fraksiyonlama yöntemleri

Prensip olarak, homojenliği göz önüne alındığında, homojen sistem bileşenlerinin mekanik yöntemlerle ayrılması mümkün değildir; çok az bir kısmı, temel atomları fraksiyonundan elde edilen saf bir madde veya bileşik ise.

Örneğin, bir pizzanın (heterojen sistem) bileşenlerini ayırmak, bir kahvenin bileşenlerinden (homojen sistem) daha kolaydır (veya daha hızlı). İlki, malzemeleri çıkarmak için ellerin kullanılması yeterlidir; ikincisi ise, kahvenin sudan ayrılmasının elden daha uzun sürmesidir..

Metotlar, sistemin karmaşıklığına ve malzeme fazlarına göre değişir..

buharlaştırma

Buharlaştırma, çözücüyü tamamen buharlaşana dek çözelti ısınmasını sağlayarak bir çözeltinin ısıtılmasını içerir. Bu nedenle, bu yöntem homojen sıvı-katı sistemlere uygulanır.

Örneğin, bir pigmenti bir su kabında eritirken, ilk önce sistem heterojendir, çünkü pigment kristalleri hacim boyunca henüz dağınık değildir. Bir süre sonra, tüm sular homojenleşmenin göstergesi olan aynı renkte olur.

Eklenen pigmentin geri kazanılması için, suyun tümünün buharlaşana kadar ısıtılması gerekir. Böylece, H molekülleri₂Veya ısı tarafından sağlanan enerji sayesinde ortalama kinetik enerjilerini arttırırlar. Bu, gaz fazına kaçmaya neden olarak, tabanda (ve kabın duvarlarında) pigment kristalleri bırakır.

Aynısı, tuzları ısıtıldığında beyaz taş olarak elde edilebildiği deniz suyu ile olur..

Öte yandan, buharlaşma ayrıca uçucu çözeltileri gaz halinde moleküller olarak uzaklaştırmak için de kullanılır (O₂, CO₂, N-₂, vb.) Çözelti ısıtıldığında, gazlar toplanmaya başlar, eğer basıncı dışarısı aşarsa, sıvıdan kaçmak için yükselen kabarcıklar oluşur..

döner buharlaştırma

Bu yöntem, organik çözücülerin vakumla geri kazanılmasını mümkün kılar. Özellikle organik maddelerden yağ veya sıvı çıkarırken çok faydalıdır..

Bu şekilde, çözücü gelecekteki özütlemeler için tekrar kullanılabilir. Bu deneyler, herhangi bir organik maddeden (merey, tohumlar, çiçekler, meyve kabukları, vb.) Elde edilen doğal yağların çalışmasında çok yaygındır..

damıtma

Damıtma, sıvı-sıvı homojen bir sistemin bileşenlerinin ayrılmasını sağlar. Her bir bileşenin kaynama noktası farkına dayanır (ΔT_eb); Fark ne kadar büyük olursa, onları ayırmak o kadar kolay olur.

Daha sonra bir toplama balonuna akacak olan en uçucu sıvının yoğunlaşmasını destekleyen bir soğutma kolonu gerektirir. Damıtma tipi ΔT değerlerine bağlı olarak değişir_eb ve ilgili maddeler.

Bu yöntem homojen karışımları temizlerken çok kullanılır; örneğin, bir gaz halindeki ürünün homojen bir reaksiyondan geri kazanılması. Bununla birlikte, aynı zamanda, fosil yakıtlar ve diğer ürünlerin elde edilmesi için ham petrolün rafine işlemlerinde olduğu gibi, heterojen karışımlar için de uygulaması vardır..

sıvılaşma

Peki ya homojen gaz sistemleri? Moleküler yapılarında, kütlelerinde ve atomik yarıçaplarında farklı olan birden fazla molekül veya gaz atomundan oluşurlar.

Bu nedenle, kendi fiziksel özelliklerine sahiptirler ve basınçtaki bir artış ve sıcaklıktaki bir düşüş karşısında farklı davranırlar..

Hem T hem de P değiştiğinde, bazı gazlar diğerlerinden daha güçlü etkileşime girme eğilimindedir; sıvı fazda yoğunlaşacak kadar kuvvet ile. Öte yandan, tüm sistem yoğunlaşırsa, kondensat bileşenlerinin damıtılması.

A ve B gazlarsa, sıvılaştırma ile homojen bir karışımda yoğunlaşır ve ardından damıtmaya maruz kalır. Bu şekilde, saf A ve B farklı kaplarda (ayrı sıvı oksijen ve azot gibi) elde edilir.

Örnekler

Diğer homojen sistem örnekleri aşağıda listelenmiştir..

Günlük yaşamın

-Beyaz diş macunu.

-Sirke yanı sıra ticari alkol ve sıvı deterjanlar.

-Kan plazması.

-Hava Bulutlar ayrıca homojen sistemler olarak da kabul edilebilir, ancak gerçekte mikro su damlacıkları içerirler.

-Buzsuz alkollü içecekler.

-Parfüm.

-Jelatin, süt ve bal. Bununla birlikte, mikroskopik olarak, çıplak göze tek bir faz göstermesine rağmen, heterojen sistemlerdir..

-Renk, parlaklık, boyutlar vb. Gibi düzgün görünür özelliklere sahip herhangi bir katı nesne. Örneğin, simetrik ve metalik külçeler veya bir mineral veya tuzun yönlü blokları. Aynalar da bu nesnelerin içine girer..

kimyasallar

-Çelik ve metal alaşımları. Metal atomları, metal bağın katıldığı bir kristalin düzende düzenlenir. Eğer atomların dağılımı homojen ise, metal X veya Y atomlarının "katmanları" olmadan.

-Laboratuvarın içinde veya dışında hazırlanan tüm çözümler.

-Saf hidrokarbonlar (bütan, propan, sikloheksan, benzen vb.).

-Reaktiflerin veya hammaddenin tek bir aşamada olduğu tüm sentezler veya üretimler.

Homojen kataliz

Bazı reaksiyonlar, reaktanların aynı fazında çok spesifik bir mekanizmaya katılan maddeler olan homojen katalizörlerin eklenmesiyle hızlandırılır; yani, sulu çözeltilerde gerçekleştirilen reaksiyonlarda, bu katalizörlerin çözünür olması gerekir..

Genel olarak, homojen kataliz, çok aktif veya kararlı olmamasına rağmen, çok seçicidir..

referanslar

1. Ansiklopedi Britannica Editörleri. (2018). Homojen reaksiyon. Ansiklopedi Britannica. Alınan: britannica.com
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (24 Eylül 2018). Heterojen ve Homojen Karışımlar Arasındaki Fark. Alınan adres: thoughtco.com
3. Chemicool. (2017). Homojen tanımı. Şu kaynaktan alındı: chemicool.com
4. LoveToKnow. (2018). Homojen Karışım Örnekleri. Alınan: samples.yourdictionary.com
5. Bilim Bilgisi. (N.D.). Kimya: homojen ve heterojen sistemler. Kurtarıldı: saberdeciencias.com
6. Lic Naso C. (s.f.). Karışımlar ve çözeltiler. [PDF]. Alınan: cam.educaciondigital.net
7. Brezilya R. (20 Nisan 2018). Homojen ve heterojen katalizin birleştirilmesi. Şu kaynaktan alındı: chemistryworld.com