Heterogenes System

Ein heterogenes System besteht aus verschiedenen Teilen oder Elementen, z. B. wenn Wasser und Öl kombiniert werden

Was ist ein heterogenes System?

A Heterogenes System Es ist ein System, das durch verschiedene Elemente oder Teile miteinander gebildet wird. Diese Teile sind unterscheidbar und haben normalerweise zwei oder mehr Phasen.

Beispiele für heterogene Systeme können ein Salat, Wasser mit Öl, Joghurt und Getreide oder eine Pizza mit mehreren Zutaten sein. In jedem dieser Beispiele können Sie die verschiedenen Systemkomponenten bemerken.

Seine Elemente unterscheiden sich mit dem bloßen Auge und können manuell getrennt werden. In anderen Gemischen wie Mayonnaise oder Milch sind sie auf den ersten Blick homogen, aber mikroskopisch sind sie heterogene Systeme; Insbesondere Emulsionen.

Eigenschaften des heterogenen Systems

Im Allgemeinen können sie wie folgt auflisten:

- Es besteht aus zwei oder mehr Phasen; Mit anderen Worten, es ist nicht einheitlich.

- Es kann im Allgemeinen in einer der folgenden Phasen bestehen: Feststoff-Solid, Feststoff-Flüssigkeit, feste Weiße, Flüssigkeitsflüssigkeit, Flüssigkeitsgas; Und außerdem können die drei Phasen im selben Feststoff-Líquido-Gas-System vorhanden sein.

- Seine Komponenten und Phasen sind für das bloße Auge unterscheidbar. Daher reicht es aus, das System zu beobachten, um Schlussfolgerungen aus seinen Eigenschaften wie Farbe, Viskosität, Größe und Form der Kristalle, Geruch usw. zu ziehen.

- Es beinhaltet normalerweise ein thermodynamisches Gleichgewicht oder eine hohe oder niedrige Affinität zwischen den Partikeln innerhalb einer Phase oder zwischen zwei verschiedenen Phasen.

- Sie sind Substanzmischungen; Das heißt, es gilt nicht auf reine Substanzen.

Einstufung

Aus makroskopischer Sicht können chemische heterogene Systeme wie folgt klassifiziert werden:

Gesättigte Lösungen (Flüssigkeits-Flüssigkeit, flüssig-solid, flüssiges Gas)

Sie sind eine Art heterogenes chemisches System, in dem sich der gelöste gelöste nicht auflösen kann und eine separate Phase des Lösungsmittels bilden kann. Zum Beispiel Wasser- und Zuckerkristalle.

Lösungsmittelmoleküle erreichen einen Punkt, an dem sich der gelöste Stoff nicht auflösen kann. Dann gruppiert sich der zusätzliche gelöste gelöste, ob fest oder gasförmig, schnell zu einem Feststoff oder Blasen; Das heißt.

Der gelöste gelöste kann auch eine Flüssigkeit sein, die mit dem Lösungsmittel zu einer gewissen Konzentration gemischt werden kann. Wenn nicht, wären sie in allen Konzentrationen mischbar und würden keine gesättigte Lösung bilden. Mischbar bedeutet, dass die Mischung der beiden Flüssigkeiten eine einzelne gleichmäßige Phase bildet.

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Wenn andererseits der flüssige gelöste gelöste mit dem lösungsmittel nicht mischbar ist, wie bei der Öl- und Wassermischung der Fall, ist die Lösung mit der geringsten Menge gesättigt. Infolgedessen werden zwei Phasen gebildet: eine wässrige und die andere ölig.

Lösungen mit ausgefällten Salzen

Einige Salze bilden einen Löslichkeitsguthaben, da die Wechselwirkungen zwischen ihren Ionen sehr stark sind und sich in Kristallen, die Wasser nicht gruppieren.

Diese Art von heterogenem System besteht auch aus einer Flüssigkeit und einer festen Phase. Im Gegensatz zu gesättigten Lösungen ist der gelöste Stoff jedoch ein Salz, für das keine großen Mengen erforderlich sind, um ausfällt.

Zum Beispiel durch Mischen von zwei wässrigen Lösungen ungesättigter Salze, eines von NaCl und der anderen von Agno₃, Fällt das unlösliche Salz -Agcl aus. Silberchlorid stellt eine Lösungsmittellösungsmittelbilanz ein und beobachtet einen festen Weißwaschität im wässrigen Behälter.

Die Eigenschaften dieser Lösungen hängen von der Art des gebildeten Niederschlags ab. Im Allgemeinen sind Chromsalze sehr farbenfroh sowie Mangan-, Eisen- oder Metallic -Komplex. 

Phasenübergänge

Ein Eisblock kann ein homogenes System darstellen, aber wenn er schmilzt, bildet er eine zusätzliche Phase flüssiges Wasser. Daher sind die Phasenübergänge einer Substanz auch heterogene Systeme.

Zusätzlich können einige Moleküle von der Eisfläche in die Dampfstufe entweichen. Dies liegt daran, dass nicht nur flüssiges Wasser Dampfdruck, auch Eis, wenn auch in geringerem Maße.

Alle Feststoffe, die schmelzen, oder die Flüssigkeit, die verdunstet, gehört zu dieser Art von System.

Feststoffe und Gase

Eine sehr häufige Klasse heterogener Systeme in der Chemie sind Feststoffe oder Gase mit mehreren Komponenten. Zum Beispiel eine Pizza. Und wenn sie anstelle aller häufigen Zutaten Schwefel, Kohle, Phosphor und Kupfer tragen, hätte ein weiterer heterogener Feststoff dann.

Schwefel fällt nach seiner gelben Farbe aus; Kohle, um ein schwarzer Feststoff zu sein; Phosphor ist rot; und helles und metallisches Kupfer. Alle sind solide, daher besteht das System aus einer Phase, jedoch mit mehreren Komponenten. 

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Außerdem können Gase heterogene Gemische bilden, insbesondere wenn sie unterschiedliche Farben oder Dichten haben. Sie können sehr kleine Partikel ziehen, wie es bei Wasser in den Wolken der Fall ist. Wenn sie in Größe wachsen, nehmen sie sichtbares Licht auf und infolgedessen werden die Wolken grau.

Ein Beispiel für ein heterogenes System mit festem Gas ist Rauch, das aus sehr kleinen Kohlepartikeln besteht. Aus diesem Grund ist der Rauch der unvollständigen Verbrennung schwärzlich.

Fraktionierungsmethoden

Die Phasen oder Komponenten eines heterogenen Systems können getrennt werden. Auf diese Weise wird das ursprüngliche System fraktioniert, bis nur homogene Phasen übrig sind. Einige der meisten täglichen Methoden sind die folgenden:

Filtration

Es wird verwendet, um einen Feststoff oder einen Niederschlag von einer Flüssigkeit zu trennen. Somit gelingt es den beiden Phasen, sich zu trennen, wenn auch mit einem gewissen Grad an Unreinheit. Aus diesem Grund wird der Feststoff im Allgemeinen waschen und trocknet anschließend in einem Herd aus.

Dieses Verfahren kann durchgeführt werden, um die Leere oder einfach nur mit Schwerkraft anzuwenden.

Dekantierung

Es ist auch nützlich, einen Feststoff von einer Flüssigkeit zu trennen. Es unterscheidet sich von der vorherigen, bei der der Feststoff normalerweise eine feste Konsistenz hat und am Boden des Behälters vollständig abgelagert ist. Zu diesem.

Ebenso ermöglicht die Dekantierung zwei Flüssigkeiten, dh ein Flüssigflüssigkeitssystem. In diesem Fall wird ein Dekantationstrichter verwendet.

Die Mischung wird in den Trichter überführt, und die Flüssigkeit mit weniger Dichte befindet sich oben. während der mit der höchsten Dichte unten in Kontakt mit der Ausgangsöffnung.

Dekantierungsmethode

Das obere Bild repräsentiert einen Trenn- oder Dekantierungstrichter. Dieses Glasmaterial wird auch zur Durchführung von Flüssig-Flüssig-Extraktionen verwendet. Das heißt, extrahieren aus der anfänglichen Flüssigkeit einen gelösten Stoff, der eine andere Flüssigkeit hinzufügt, in der sie noch löslicher ist.

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Sieb

Es wird verwendet, um feste Komponenten von verschiedenen Größen zu trennen. Es ist sehr häufig, ein Sieb oder Sieb in der Küche zu finden, um die Körner zu reinigen, Weizenmehl zu reinigen oder feste Abfälle aus dicken Säften zu entfernen. 

Imantation

Es wird für Feststoff-Solid-Systeme verwendet, bei denen eine oder mehrere der Komponenten von einem Magneten angezogen werden. Somit wird die anfängliche heterogene Phase gereinigt, wenn der Magnet die ferromagnetischen Elemente entfernt. Zum Beispiel wird die Magnetisierung verwendet, um die Dose vom Müll zu trennen.

Zentrifugation

Trennt einen Feststoff, der an einer Flüssigkeit aufgehängt ist. Es kann nicht gefiltert werden. Um beide Phasen zu trennen, wird eine Menge der heterogenen Mischung einer Zentrifugalkraft unterzogen, die den Feststoff am Boden des Zentrifuge -Rohrs beschlagnahmt.

Sublimation

Die Sublimation wird nur für flüchtige Feststoffe angewendet; Das heißt, für diejenigen mit hohem Dampfdruck bei niedrigen Temperaturen.

Durch Erhitzen des heterogenen Gemisches entgeht der flüchtige Feststoff der Gasphase. Ein Beispiel für die Anwendung ist die Reinigung einer mit Jod- oder Ammoniumchlorid kontaminierten Probe.

Beispiele für heterogene Systeme

- Der Granit, die Steine ​​eines Flusses, die Berge oder jeden Stein mit Venen zahlreicher Farben.

- Mineralien werden durch verschiedene Arten von festen Strukturen gebildet, die aus Ionen bestehen,. Seine Eigenschaften sind das Produkt der Wechselwirkung zwischen den Ionen einer kristallinen Struktur und den Verunreinigungen.

- Gasausgetränke. In ihnen gibt es einen flüssigen Gleichgewicht, der durch Verringerung des äußeren Drucks die Löslichkeit von gelöstem Gas verringert; Aus diesem Grund werden viele Blasen (gasförmiger gelöster gelöster) beobachtet.

- Heterogene Katalysatoren. Diese Feststoffe liefern Stellen an ihrer Oberfläche oder Poren, an denen der Kontakt zwischen Reagenzien beschleunigt wird, und greifen nicht ein oder leiden nicht in die Reaktion um eine irreversible Umwandlung.

- Eine geräubige Wand, eine Mauer aus Mosaiken oder das architektonische Design eines Gebäudes.

- Multicapapas -Gelee von vielen Geschmacksrichtungen.

- Ein Zifferwürfel.