Heterogeen systeem

Een heterogeen systeem bestaat uit verschillende onderdelen of elementen, zoals wanneer water en olie worden gecombineerd

Wat is een heterogeen systeem?

A heterogeen systeem Het is een systeem gevormd door verschillende elementen of onderdelen met elkaar. Deze delen zijn te onderscheiden en hebben meestal twee of meer fasen.

Voorbeelden van heterogene systemen kunnen een salade zijn, water met olie, yoghurt en granen, of een pizza met verschillende ingrediënten. In elk van deze voorbeelden kunt u de verschillende systeemcomponenten opmerken.

De elementen worden onderscheiden met het blote oog en kunnen handmatig worden gescheiden. In andere mengsels, zoals mayonaise of melk, zijn ze op het eerste gezicht homogeen, maar microscopisch zijn ze heterogene systemen; Meer specifiek, emulsies.

Kenmerken van het heterogene systeem

In algemene termen kunnen ze als volgt vermelden:

- Het bestaat uit twee of meer fasen; Met andere woorden, het is niet uniform.

- Het kan in het algemeen bestaan ​​in een van de volgende fasen: vaste vaste, vaste-vloeistof, vaste witte, vloeistof-vloeistof, vloeistofgas; En bovendien kunnen de drie fasen aanwezig zijn in hetzelfde Solid-Líquido-GAS-systeem.

- De componenten en fasen zijn te onderscheiden van het blote oog. Daarom is het voldoende om het systeem te observeren om conclusies te trekken uit zijn kenmerken, zoals kleur, viscositeit, grootte en vorm van de kristallen, geur, enz.

- Het omvat meestal een thermodynamische balans, of een hoge of lage affiniteit tussen de deeltjes binnen een fase of tussen twee verschillende fasen.

- Het zijn drugsmengsels; dat wil zeggen, het is niet van toepassing op zuivere stoffen.

Classificatie

Vanuit het macroscopische oogpunt kunnen chemische heterogene systemen als volgt worden geclassificeerd:

Verzadigde oplossingen (vloeistof-vloeistof, vloeistof-vaste, vloeistofgas)

Ze zijn een type heterogeen chemisch systeem waarin de opgeloste stof niet kan blijven oplossen en een afzonderlijke fase kan vormen tot die van het oplosmiddel. Bijvoorbeeld water- en suikerkristallen.

Oplosmiddelmoleculen bereiken een punt waar de opgeloste stof niet kan oplossen. Vervolgens zal de extra opgeloste stof, hetzij vast of gasvormig, snel hergroeperen om een ​​vaste of bubbels te vormen; dat wil zeggen een vloeibaar of gasvormig vloeibare systeem.

De opgeloste stof kan ook een vloeistof zijn, die tot enige concentratie kan worden gemengd met het oplosmiddel; Zo niet, dan zouden ze in alle concentraties mengbaar zijn en zouden ze geen verzadigde oplossing vormen. Mengbaar betekent dat het mengsel van de twee vloeistoffen een enkele uniforme fase vormt.

Kan u van dienst zijn: Mercury Barometer

Als de vloeibare opgeloste stof aan de andere kant niet -menigbaar is met het oplosmiddel, zoals het geval is met het olie- en watermengsel, is de oplossing verzadigd met de minst toegevoegde hoeveelheid. Als gevolg hiervan worden twee fasen gevormd: de ene waterig en de andere vettig.

Oplossingen met neergeslagen zouten

Sommige zouten vormen een oplosbaarheidsbalans, omdat de interacties tussen hun ionen zeer sterk zijn en zich hergroeperen in kristallen die water niet dissocieert.

Dit type heterogeen systeem bestaat ook uit een vloeistof en een vaste fase; Maar in tegenstelling tot verzadigde oplossingen is de opgeloste stof een zout dat geen grote hoeveelheden vereist om neer te slaan.

Bijvoorbeeld door twee waterige oplossingen van onverzadigde zouten te mengen, een van NaCl en de andere van Agno₃, Neerslachtig de onoplosbare zout agcl. Zilverchloride stelt een balans tussen oplosmiddelen op en observeert een vaste witachtig in de waterige container.

De kenmerken van deze oplossingen zijn afhankelijk van het type gevormde neerslag. Over het algemeen zijn chromen zouten zeer kleurrijk, evenals mangaan, ijzer of een metaalcomplex. 

Faseovergangen

Een ijsblok kan een homogeen systeem vormen, maar wanneer het smelt, vormt het een extra fase van vloeibaar water. Daarom zijn de faseovergangen van een stof ook heterogene systemen.

Bovendien kunnen sommige moleculen van het ijsoppervlak naar het stoomstadium ontsnappen. Dit komt omdat niet alleen vloeibaar water stoomdruk heeft, ook ijs, hoewel in mindere mate.

Alle vaste stoffen die smelten, of de vloeistof die verdampt, behoren tot dit type systeem.

Vaste stoffen en gassen

Een veel voorkomende klasse heterogene systemen in chemie zijn vaste stoffen of gassen met verschillende componenten. Bijvoorbeeld een pizza. En als in plaats van al zijn gemeenschappelijke ingrediënten, ze zwavel, steenkool, fosfor en koper dragen, zou een andere heterogene vaste stof dan hebben.

Sulphur valt op vanwege zijn gele kleur; steenkool omdat ze een zwarte vaste stof is; Fosfor is rood; en helder en metallic koper. Allen zijn solide, daarom bestaat het systeem uit een fase, maar met verschillende componenten. 

Kan u van dienst zijn: flocculatie: reactie, typen, toepassingen, voorbeelden

Gassen kunnen ook heterogene mengsels vormen, vooral als ze verschillende kleuren of dichtheden hebben. Ze kunnen zeer kleine deeltjes slepen, zoals het geval is met water in de wolken. Naarmate ze in grootte groeien, absorberen ze zichtbaar licht en als gevolg daarvan worden de wolken grijsachtig.

Een voorbeeld van een heterogeen systeem met vaste gas is rook, dat bestaat uit zeer kleine kolendeeltjes. Om deze reden is de rook van onvolledige verbranding zwartachtig.

Fractioneringsmethoden

De fasen of componenten van een heterogeen systeem kunnen worden gescheiden om te profiteren van de verschillen in hun fysische of chemische eigenschappen. Op deze manier is het oorspronkelijke systeem gefractioneerd totdat alleen homogene fasen over zijn. Enkele van de meest dagelijkse methoden zijn de volgende:

Filtratie

Het wordt gebruikt om een ​​vaste stof te scheiden of van een vloeistof neer te slaan. De twee fasen slagen er dus in om te scheiden, hoewel met een bepaald niveau van onzuiverheid. Om deze reden wordt de vaste stof over het algemeen onderworpen aan wassen en opdroogt vervolgens in een fornuis.

Deze procedure kan worden uitgevoerd om leegte toe te passen, of gewoon met de zwaartekracht.

Decantatie

Het is ook handig om een ​​vaste stof van een vloeistof te scheiden. Het verschilt van de vorige, waarin de vaste stof meestal een vaste consistentie heeft en volledig onderaan de container wordt afgezet. Om dit te doen, is het voldoende om de mond van de container in een voldoende hoek te kantelen zodat de vloeistof buiten stroomt.

Evenzo kunnen decantatie twee vloeistoffen worden gescheiden, dat wil zeggen een vloeistof-vloeistofsysteem. In dit geval wordt een decantatietrechter gebruikt.

Het mengsel wordt overgebracht naar de trechter en de vloeistof met minder dichtheid zal zich bovenaan bevinden; terwijl die met de hoogste dichtheid, onderaan, in contact met de uitgangopening.

Decantatiemethode

De bovenste afbeelding vertegenwoordigt een scheidings- of decantatietrechter. Dit glazen materiaal wordt ook gebruikt om vloeistof-vloeistofextracties uit te voeren; dat wil zeggen, extract uit de initiële vloeistof een opgeloste stof die een andere vloeistof toevoegt waarin deze nog meer oplosbaar is.

Kan u van dienst zijn: Alifatische koolwaterstoffen: eigenschappen, nomenclatuur, reacties, typen

Zeef

Het wordt gebruikt om vaste componenten van verschillende maten te scheiden. Het is heel gebruikelijk om een ​​zeef of zeef in de keuken te vinden om de korrels te reinigen, tarwebloem te zuiveren of vast afval te verwijderen van dikke sappen. 

Zelfmantel

Het wordt gebruikt voor vaste vaste systemen, waarbij een of meer van de componenten worden aangetrokken tot een magneet. Aldus wordt de initiële heterogene fase gezuiverd als de magneet de ferromagnetische elementen verwijdert. Magnetisatie wordt bijvoorbeeld gebruikt om TIN van het afval te scheiden.

Centrifugatie

Scheidt een vaste hangende aan een vloeistof. Het kan niet worden gefilterd omdat de deeltjes gelijkmatig zwemmen die het gehele volume van de vloeistof bezetten. Om beide fasen te scheiden, wordt een hoeveelheid van het heterogene mengsel onderworpen aan een centrifugale kracht, die de vaste stof aan de onderkant van de centrifugebuis grijpt.

Sublimatie

Sublimatie wordt alleen toegepast voor vluchtige vaste stoffen; dat wil zeggen voor mensen met een hoge stoomdruk bij lage temperaturen.

Door het heterogene mengsel te verwarmen, ontsnapt de vluchtige vaste stof aan de gasfase. Een voorbeeld van de toepassing ervan is de zuivering van een monster dat is vervuild met jodium of ammoniumchloride.

Voorbeelden van heterogene systemen

- Het graniet, de stenen van een rivier, de bergen of een rots met aderen van talloze kleuren.

- Mineralen worden gevormd door verschillende soorten vaste structuren samengesteld uit ionen. De kwaliteiten zijn het product van de interactie tussen de ionen van een kristallijne structuur en de onzuiverheden.

- Gasvormige drankjes. Daarin is er een vloeibare balans, die door de externe druk te verlagen, de oplosbaarheid van opgelost gas vermindert; Om deze reden worden veel bubbels (gasvormige opgeloste stof) waargenomen op te stijgen naar het vloeistofoppervlak wanneer ze ontdekken.

- Heterogene katalysatoren. Deze vaste stoffen bieden plaatsen op hun oppervlak of poriën waar contact tussen reagentia wordt versneld en niet ingrijpen of een onomkeerbare transformatie in de reactie ondergaan.

- Een beielkte muur, een muur van mozaïeken of het architecturale ontwerp van een gebouw.

- Multicapapas Jelly van veel smaken.

- Een Rubik -kubus.