Homogenes System

Ein homogenes System ist ein System, bei dem auf den ersten Blick verschiedene Elemente nicht beobachtet werden

Was ist ein homogenes System??

A Homogenes System Es ist das System, das die gleichen Eigenschaften in einem seiner Teile vorstellt, ohne auf den ersten Blick möglich zu sein, um seine Komponenten zu trennen. Wasser, ein Smoothie- oder Kuchenteig ist eine homogene Mischung.

Deshalb wird gesagt, dass sie nur eine Phase haben. Eine der Möglichkeiten zu wissen, ob ein System homogen ist.

Eigenschaften eines homogenen Systems

- Es muss eine einzelne Materialphase haben (Flüssigkeit, Feststoff oder Soda).

- Wenn es um eine Mischung geht, müssen seine Komponenten in der Lage sein, eine einzelne einheitliche Phase zu bilden. Dies ist der Fall von Kaffee und Zucker. Wenn es am Boden des Glass oder am Tasse ohne Auflösungszuckerkristalle gibt, bilden diese eine zweite Phase.

- Seine intensiven Eigenschaften (Dichte, Viskosität, Molvolumen, Siedepunkt usw.) Sie müssen an allen Punkten innerhalb des Systems gleich sein. Dies gilt auch für organoleptische Eigenschaften (Geschmack, Farbe, Geruch usw.). Somit ist ein Merengada eines einzelnen Geschmacks ein homogenes System, solange es kein anderes Element hat (z. B. gehackte Früchte).

- Die Komponenten ihrer Gemische werden auf homogene und symmetrische Weise im Weltraum bestellt.

Einstufung

In der Chemie werden homogene Gemische drei große Gruppen klassifiziert.

Lösungen

Ungesättigte Lösungen sind Gemische oder homogene Systeme, die nicht nur in der Chemie, sondern auch im täglichen Leben vorhanden sind. Das Meer und die Ozeane sind gigantische Massen ungesättigter Wasser. Lösungsmittelmoleküle, normalerweise in flüssiger Phase, umgeben die von gelösten Stoff und verhindern, dass sie hinzugefügt werden, um einen Feststoff oder eine Blase zu bilden.

Fast alle Lösungen geben diese Klassifizierung ein. Unreine Alkohole, Säuren, Basen, eine Mischung aus organischen Lösungsmitteln, Indikatorlösungen oder Übergangsmetallreagenzien; Alle in volumetrischen Kugeln oder Glas- oder Kunststoffbehältern enthalten, klassifizieren Sie als homogene Systeme.

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Angesichts der geringsten Bildung einer zweiten Phase in einer dieser Lösungen hört das System auf, homogen zu sein.

Reine Substanzen

Der Ausdruck "Die unreinen Alkohole" wurde geschrieben, in dem sie sich auf das bezogen, was sie normalerweise mit Wasser gemischt werden. Reine Alkohole sowie jede andere flüssige Verbindung sind jedoch homogene Systeme. Dies gilt nicht nur für Flüssigkeiten, sondern auch für Feststoffe und Gase.

Wenn Sie eine einzelne Art von Partikeln in einem System haben, wird von hoher Homogenität gesprochen. Sie sind alle gleich und die einzige Variation ist in der Art und Weise, wie sie vibrieren oder sich bewegen. In Bezug auf seine physikalischen oder chemischen Eigenschaften gibt es jedoch keinen Unterschied in einem Teil des Systems.

Dies bedeutet, dass ein reinem Eisenwürfel ein homogenes System ist, weil er nur Eisenatome hat. Wenn ein Fragment eines seiner Eckpunkte begonnen würde und seine Eigenschaften bestimmt würden, würden die gleichen Ergebnisse erzielt; Das heißt, die Homogenität ihrer Eigenschaften wird erfüllt.

Wenn der Eisenwürfel andererseits oxidiert (rot) und Metallteile (grau) ist, dann ist es ein heterogenes System.

Homogene Reaktionen

Homogene Reaktionen sind vielleicht die wichtigsten chemischen Systeme. In ihnen sind alle Reagenzien in derselben Phase, insbesondere Flüssigkeit oder Soda. Sie sind durch größere Kontakt- und molekulare Kollisionen zwischen den Reagenzien gekennzeichnet.

Da es nur eine Phase gibt, bewegen sich die Partikel mit größerer Freiheit und Geschwindigkeiten. Einerseits ist dies ein großer Vorteil; Andererseits können unerwünschte Produkte gebildet werden oder einige Reagenzien so schnell, dass sie nicht effizient kollidieren.

Die Reaktion heißer Gase mit Sauerstoff zum Ursprung von Feuer ist ein emblematisches Beispiel für diese Art von Reaktionen.

Fraktionierungsmethoden

Im Prinzip ist es angesichts seiner Gleichmäßigkeit nicht möglich, die Komponenten homogener Systeme durch mechanische Methoden zu trennen. Viel weniger, wenn es sich um eine reine Substanz oder Verbindung handelt, deren Unterteilungen durch seine Elementaratome erhalten werden.

Zum Beispiel ist es einfacher (oder schnell), die Komponenten einer Pizza (heterogenes System) zu trennen als die eines Kaffees (homogenes System).

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In der ersten reicht es aus, die Hände zu verwenden, um die Zutaten zu entfernen. Während mit der zweiten wird es mehr als die Hände benötigen, um den Kaffee vom Wasser zu trennen.

Die Methoden variieren je nach Komplexität des Systems und seiner materiellen Phasen.

Verdunstung

Es besteht darin, eine Lösung zu erhitzen, bis das Lösungsmittel vollständig verdampft ist, sodass der sedimentierte gelöste Stoff bleibt. Daher wird diese Methode auf homogene flüssige Systeme angewendet.

Durch das Auflösen eines Pigments in einem Behälter mit Wasser ist das System zum Beispiel heterogen, da die Pigmentkristalle während des gesamten Volumens noch nicht verblasst sind. Nach einer Weile wird das gesamte Wasser zur gleichen Farbe, was auf eine Homogenisierung hinweist.

Um das zusätzliche Pigment wiederherzustellen, muss das gesamte Wasservolumen erhitzt werden, bis es verdunstet. Somit erhöhen H₂O -Moleküle ihre durchschnittliche kinetische Energie dank der durch Wärme gelieferten Energie. Dies impliziert, dass sie der Gasphase entkommen und im Hintergrund (und an den Wänden des Behälters) Pigmentkristalle bleiben.

Gleiches gilt für Meerwasser, aus dem ihre Salze beim Erhitzen als weiße Steine ​​extrahiert werden können.

Rotaevaporation

Diese Methode ermöglicht die Wiederherstellung organischer Lösungsmittel durch die Anwendung von Vakuum. Es ist sehr nützlich, insbesondere wenn Extraktionen von Ölen oder Fetten organischer Stoffe durchgeführt werden.

Auf diese Weise kann das Lösungsmittel erneut verwendet werden, um zukünftige Extraktionen durchzuführen. Diese Experimente sind in der Untersuchung natürlicher Öle sehr häufig aus organischer Substanz (Samen, Blüten, Obstrinde usw.).

Destillation

Durch die Destillation können Sie Komponenten von einem homogenen System mit flüssigem Flüssigkeit trennen. Es basiert auf dem Unterschied in den Siedepunkten jeder Komponente (ΔT_Eb); Je größer der Unterschied ist, desto einfacher wird es, sie zu trennen.

Es erfordert eine Kühlsäule, die die Kondensation der flüchtigsten Flüssigkeit fördert, die dann zu einer Sammelkugel fließt. Die Art der Destillation variiert abhängig von den ΔT -Werten_Eb und der beteiligten Substanzen.

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Diese Methode wird bei der Reinigung homogener Gemische sehr verwendet. wie zum Beispiel ein gasöses Produkt von einer homogenen Reaktion wiederherzustellen. Es wird jedoch auch für heterogene Gemische angewendet, wie dies bei den Raffinerierungsprozessen des Ölrohöls der Fall ist, um fossile Brennstoffe und andere Produkte zu erhalten.

Verflüssigung

Gasförmige homogene Systeme bestehen aus mehr als einer Art von gasförmigen Molekülen oder Atomen, die sich in ihren molekularen Strukturen, Massen und Atomradios unterscheiden.

Daher haben sie ihre eigenen physikalischen Eigenschaften und verhalten sich aufgrund einer Erhöhung des Druck- und Temperaturabfalls unterschiedlich.

Wenn sowohl T als auch P variieren, neigen einige Gase dazu, stärker zu interagieren als andere; mit genügend Festigkeit, um in einer flüssigen Phase zu kondensieren. Wenn andererseits das gesamte kondensierte System, wird die Destillation der Kondensatkomponenten verwendet.

Wenn a und b Gase sind, mittels. Auf diese Weise werden reine und b reine Bits in verschiedenen Behältern erhalten (wie Sauerstoff und separates flüssiges Stickstoff).

Beispiele für homogene Systeme

Täglich

- Weiße Zahnnudeln.

- Essig, kommerzieller Alkohol, flüssige Waschmittel.

- Blutplasma.

- Luft. 

- Alkoholische Getränke ohne Eis.

- Parfums.

- Jüdisch, Milch und Honig. Mikroskopisch sind sie jedoch heterogen.

- Jedes feste Objekt mit sichtbaren gleichmäßigen Eigenschaften wie Farbe, Helligkeit, Abmessungen usw. Zum Beispiel symmetrische und metallische Nuggets oder facettierte Blöcke eines Minerals oder Salzes. Spiegel betreten auch das homogene System.

Chemikalien

- Stahl- und Metalllegierungen. Seine Metallatome sind in einer kristallinen Anordnung angeordnet, an der die metallische Verbindung teilnimmt. 

- Alle Lösungen, die innerhalb oder außerhalb des Labors erstellt wurden.

- Reine Kohlenwasserstoffe (Butan, Propan, Cyclohexan, Benzol usw.).

- Alle Synthese oder Produktionen, bei denen sich Reagenzien oder Rohstoff in einer Phase befinden.