Materialsystem

Vi förklarar vilka materiella system, deras egenskaper, klassificering och ger flera exempel

Vad är materiella system?

En Materialsystem, Inom kemi och andra vetenskaper motsvarar det en del av universum som bildas av materien och som skiljer sig från omgivningen för att studera den.

Till exempel, när en kemist säger att han kommer att studera egenskaperna för en lösning, motsvarar denna lösning ett materialsystem, eftersom det bildas av materien, och kemisten studerar den separat till omgivningen.

Egenskaper hos materialsystem

De har massa och ockuperar en plats i rymden

Den här egenskapen kommer från det enkla faktumet att bildas av materien. Detta definieras som allt som har massa och volym, så att systemet bildas av materien kommer också att ha massa och volym.

Dessa två egenskaper är allmänna för alla system, oavsett dess sammansättning och är omfattande egenskaper, eftersom de är beroende av mängden materia som den innehåller.

De kan vara vilken storlek som helst

Så länge de består av materia och det finns en väldefinierad gräns med omgivningen, kan materialsystem vara så små eller så stora som du vill.

Till exempel studerar partikelfysiker materia i skalor som är ännu lägre än storleken på en atom. I dessa fall kan systemet bildas av regionen där två protoner vid hög hastighet kolliderar för att fragment i små partiklar som kallas kvarkar.

Illustration av kollisionen mellan två partiklar i Hadron Collider. Till exempel ett materialsystem som bildas av små partiklar

Å andra sidan studerar kosmologer som studerar avlägsna galaxer, svarta hål och alla typer av exotiska himmelföremål också materialsystem i otänkbart enorma skalor.

Det har väl definierade gränser

En av de viktigaste egenskaperna för att definiera ett system är att det tydligt kan särskiljas var systemet slutar och var omgivningen börjar. Detta innebär att ett materialsystem måste ha väl definierade gränser.

Det är också viktigt att kunna definiera eller känna till egenskaperna hos dessa gränser, eftersom detta underlättar sin studie.

Kan tjäna dig: kaffesyra: struktur, egenskaper, biosyntes, användningar

Till exempel kan ett system vara en gas som finns i en cylinder med en mobil kolv som tillåter komprimering eller utvidgning av sin volym, eller kan begränsas i en styv metallreaktor som inte tillåter förändringar i sin form och volym.

Å andra sidan kan ett annat system vara en kopp kaffe begränsad i en termos vars väggar är adiabatiska (som inte tillåter värmeöverföring från eller till systemet).

Specifika egenskaper

Materialsystem har också en serie egenskaper som inte beror på deras storlek eller mängden materia utan snarare på vilken typ av ämne de bildas.

Några exempel på egenskaper som kännetecknar ett materialsystem är färg, ljusstyrka, termisk och elektrisk konduktivitet, densitet etc.

Klassificering av materialsystem

Materialsystem kan vara mycket varierande beroende på egenskaperna hos ämnet som komponerar dem. Först kan du skilja två slags materialsystem enligt antalet olika faser som vi kan skilja med blotta ögat. Dessa är Homogena system, heterogena och inhomogena system.

Dessa system kan delas in i andra klasser av materialsystem enligt deras sammansättning.

1. Klassificering av materialsystem enligt antalet faser

När vi observerar ett materialsystem med blotta ögat eller till och med med hjälp av mikroskop, kan vi eller kanske inte skilja delar av systemet som skiljer sig från varandra. Detta resulterar i olika typer av system:

Homogena materialsystem

De är de där bara en typ av materia skiljer sig, även när man tittar på systemet mycket nära med användningen av ett mikroskop. Homogena system kännetecknas eftersom deras egenskaper är exakt samma var som helst i systemet som observeras.

Alla regioner i ett homogent system har exakt samma sammansättning och därför samma intensiva egenskaper såsom färg, densitet, etc. Det sägs att homogena system bildas av en enda fas av materia.

• Exempel

Rent vatten är ett exempel på ett homogent system, eftersom det är omöjligt att skilja en droppe vatten från en annan i ett glas fullt av vatten. Dessutom kommer varje droppe vatten som vi tar från en sida av systemet att ha samma egenskaper och egenskaper som alla andra droppar från en annan del av systemet.

Kan tjäna dig: metallisk länk

Ett bronsblock eller någon annan legering är också ett exempel på ett homogent materialsystem, eftersom det har en enhetlig sammansättning i sin helhet.

Heterogena materialsystem

Heterogena system är de som vid första anblicken eller med användning av ett mikroskop kan noteras att det bildas av mer än en fas. Detta innebär att systemregioner kan ses med olika egenskaper och att de är fysiskt separerade från andra genom definierade gränser.

Ett heterogent system bildas av flera icke -blandade faser av homogena system.

• Exempel

Sanden och graniten är klassiska exempel på heterogena system, eftersom när du tittar noga kan du tydligt se att de bildas av partiklar i olika storlekar, former och färger.

Som framgår av bilden bildas graniten av många olika färgerfaser, därför är det ett heterogent materialsystem

En köttbiff är också ett heterogent system, eftersom det tydligt skiljer områden där det finns röd vävnad och andra där det finns vitt fett.

Inhomogena materialsystem

Det här är system som vid första anblicken verkar homogena, eftersom olika faser inte tydligt skiljer sig, men som har olika kompositioner och egenskaper i olika delar. De kännetecknas av att presentera en gradvis och kontinuerlig förändring av sammansättningen och egenskaper från en region i systemet till en annan.

• Exempel

Ett exempel är atmosfären, som bildas av luft, ett till synes homogent gasformigt ämne. Men om luften i den övre atmosfären analyseras och jämförs med havsnivån observeras att den är mindre tät, innehåller den mindre syrekoncentration, den har en annan temperatur etc. Därför är det ett inhomogent system.

Kan tjäna dig: järnsulfat: struktur, egenskaper, risker och användningar

2. Klassificering av materialsystem enligt Hans komposition

Ren substans

Rena ämnen är homogena system som bildas av en enda typ av substans. De kan erkännas eftersom det inte är möjligt att separera dem i andra enklare ämnen med fysiska medel som filtrering, destillation, förångning, etc.

Rena ämnen kan vara av två typer:

• Elementära element eller ämnen: Dessa kan inte separeras i andra enklare ämnen eller med fysiska eller kemiska medel.
• Föreningar: De rena ämnen som bildas av mer än ett element är.

Exempel

Gasiskt syre, metalliskt järn och flytande brom är exempel på rena elementära ämnen.

Å andra sidan är vatten, koldioxid och svavelsyra exempel på föreningar.

Blandningar

Blandningar är materialsystem som bildas av mer än ett rent ämne. Två typer av blandningar kan särskiljas:

• Homogena blandningar: Även kallade lösningar, är de där alla ämnen är i en fas.
• Heterogena blandningar: Det är blandningar där ämnen är i olika utmärkningsbara olika faser av varandra.

Exempel

Havsvatten är ett exempel på en homogen blandning mellan vatten och salt. Alkoholhaltiga drycker är också, eftersom de består av vatten, alkohol och andra ämnen, allt i samma fas.

En bit trä är ett materialsystem bildat av ett stort antal ämnen blandade i olika faser, så det är en heterogen blandning.