Sistema homogêneo

Um sistema homogêneo é um sistema em que diferentes elementos não são observados à primeira vista

O que é um sistema homogêneo?

A sistema homogêneo É o sistema que apresenta as mesmas propriedades em qualquer uma de suas partes, sem ser possível à primeira vista para separar seus componentes. Água, um smoothie ou massa de bolo é uma mistura homogênea.

É por isso que se diz que eles têm apenas uma fase. Uma das maneiras de saber se um sistema é homogêneo é através da observação: se, em primeira instância, não podemos saber o que algo é composto e você não pode distinguir uma parte de outro, então o sistema será homogêneo.

Características de um sistema homogêneo

- Deve ter uma única fase de material (líquido, sólido ou refrigerante).

- Quando se trata de uma mistura, seus componentes devem ser capazes de formar uma única fase uniforme. Este é o caso de café e açúcar. Se no fundo do vidro ou copo, sem dissolver os cristais de açúcar, eles constituem uma segunda fase.

- Suas propriedades intensivas (densidade, viscosidade, volume molar, ponto de ebulição, etc.) Eles devem ser iguais em todos os pontos do sistema. Isso também se aplica a propriedades organolépticas (sabor, cor, cheiro, etc.). Assim, uma merngada de um único sabor é um sistema homogêneo, desde que não tenha outro elemento (como frutas picadas).

- Os componentes de suas misturas são ordenados no espaço de uma maneira homogênea e simétrica.

Classificação

Na química, misturas homogêneas são classificadas três grandes grupos.

Soluções

Soluções insaturadas são misturas ou sistemas homogêneos presentes não apenas na química, mas na vida cotidiana. O mar e os oceanos são massas gigantescas de água insaturada. Moléculas de solvente, geralmente em fase líquida, cercam as do soluto e impedem que elas sejam adicionadas para formar uma bolha sólida ou uma bolha.

Quase todas as soluções entram nesta classificação. Álcoois impuros, ácidos, bases, uma mistura de solventes orgânicos, soluções indicadoras ou reagentes de metal de transição; Todos contidos em bolas volumétricas ou recipientes de vidro ou plástico, classificados como sistemas homogêneos.

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Dada a menor formação de uma segunda fase em uma dessas soluções, o sistema deixa de ser homogêneo.

Substâncias puras

A frase "os álcoois impuros" foi escrita, referindo -se ao que geralmente são misturados com água. No entanto, álcoois puros, bem como qualquer outro composto líquido, são sistemas homogêneos. Isso se aplica não apenas a líquidos, mas também a sólidos e gases.

Quando você tem um único tipo de partículas em um sistema, se fala de alta homogeneidade. Eles são todos iguais, e a única variação é na maneira como vibram ou se movem; Mas, em relação às suas propriedades físicas ou químicas, não há diferença em nenhuma parte do sistema.

Isso significa que um cubo de ferro puro é um sistema homogêneo porque só tem átomos de ferro. Se um fragmento de qualquer um de seus vértices fosse iniciado e suas propriedades fossem determinadas, os mesmos resultados seriam obtidos; isto é, a homogeneidade de suas propriedades é cumprida.

Se, por outro lado, o cubo de ferro tiver oxidado (vermelho) e peças de metal (acinzentado), então é um sistema heterogêneo.

Reações homogêneas

As reações homogêneas são talvez os sistemas químicos mais importantes. Neles todos os reagentes estão na mesma fase, especialmente líquido ou refrigerante. Eles são caracterizados por ter maior contato e colisões moleculares entre os reagentes.

Como há apenas uma fase, as partículas se movem com maior liberdade e velocidade. Por um lado, este é um grande benefício; Mas, por outro lado, produtos indesejados podem ser formados ou alguns reagentes se movem tão rápido que não colidem com eficiência.

A reação de gases quentes com oxigênio para originar o fogo é um exemplo emblemático desse tipo de reação.

Métodos de fracionamento

Em princípio, dada a sua uniformidade, não é possível separar os componentes dos sistemas homogêneos através de métodos mecânicos; Muito menos se for uma substância ou composto puro, cujas subdivisões são obtidas por seus átomos elementares.

Por exemplo, é mais fácil (ou rápido) separar os componentes de uma pizza (sistema heterogêneo) do que o de um café (sistema homogêneo).

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No primeiro, basta usar as mãos para remover os ingredientes; Enquanto com o segundo, ele precisará de mais do que as mãos para separar o café da água.

Os métodos variam de acordo com a complexidade do sistema e suas fases materiais.

Evaporação

Consiste em aquecer uma solução até que o solvente seja completamente evaporado, deixando o soluto sedimentado. Portanto, esse método é aplicado a sistemas líquidos-sólidos homogêneos.

Por exemplo, dissolvendo um pigmento em um recipiente com água, a princípio o sistema é heterogêneo, já que os cristais de pigmentos ainda não desapareceram durante todo o volume. Depois de um tempo, toda a água se torna a mesma cor, o que é indicativo de uma homogeneização.

Para recuperar o pigmento adicionado, todo o volume de água deve ser aquecido até evapora. Assim, as moléculas H₂O aumentam sua energia cinética média graças à energia fornecida pelo calor. Isso implica que eles escapam da fase gasosa, deixando em segundo plano (e nas paredes do recipiente) cristais de pigmento.

O mesmo vale para a água do mar, do qual seus sais podem ser extraídos como pedras brancas ao aquecê -la.

Rotavaporação

Este método possibilita a recuperação de solventes orgânicos através da aplicação de vácuo. É muito útil, especialmente quando são realizadas extrações de óleos ou gorduras de matéria orgânica.

Dessa forma, o solvente pode ser usado novamente para fazer extrações futuras. Essas experiências são muito comuns no estudo de óleos naturais obtidos de qualquer matéria orgânica (sementes, flores, casca de frutas, etc.).

Destilação

A destilação permite separar componentes de um sistema homogêneo líquido líquido. É baseado na diferença nos pontos de ebulição de cada componente (Δt_Eb); Quanto maior a diferença, mais fácil será separá -los.

Requer uma coluna de resfriamento que promova a condensação do fluido mais volátil, que então fluirá para uma bola de coleta. O tipo de destilação varia dependendo dos valores Δt_Eb e das substâncias envolvidas.

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Este método é muito utilizado ao purificar misturas homogêneas; como, por exemplo, recuperar um produto gasoso de uma reação homogênea. No entanto, também possui aplicação para misturas heterogêneas, como é o caso nos processos de refino do petróleo petrolífero para obter combustíveis fósseis e outros produtos.

Liquefação

Os sistemas homogêneos gasosos são compostos de mais de um tipo de moléculas ou átomos gasosos, que diferem em suas estruturas moleculares, massas e rádios atômicos.

Portanto, eles têm suas próprias propriedades físicas e se comportam de maneira diferente devido a um aumento na diminuição da pressão e temperatura.

Quando T e P variam, alguns gases tendem a interagir mais fortemente do que outros; com força suficiente para se condensar em uma fase líquida. Se, por outro lado, todo o sistema condensado, a destilação dos componentes do condensado será usada.

Se A e B são gases, por meio. Dessa maneira, bits puro e p puros são obtidos em diferentes recipientes (como oxigênio e nitrogênio líquido separado).

Exemplos de sistemas homogêneos

Diariamente

- Massas dentárias brancas.

- Vinagre, álcool comercial, detergentes líquidos.

- Plasma sanguíneo.

- Ar. 

- Bebidas alcoólicas sem gelo.

- Perfumes.

- Judeu, leite e mel. No entanto, microscopicamente eles são sistemas heterogêneos, apesar de usar uma única fase a olho nu.

- Qualquer objeto sólido com características uniformes visíveis, como cor, brilho, dimensões, etc. Por exemplo, pepitas simétricas e metálicas, ou blocos facetados de um mineral ou sal. Espelhos também entram no sistema homogêneo.

Produtos químicos

- Ligas de aço e metal. Seus átomos de metal são dispostos em um arranjo cristalino onde o link metálico participa. 

- Todas as soluções preparadas dentro ou fora do laboratório.

- Hidrocarbonetos puros (butano, propano, ciclohexano, benzeno, etc.).

- Todas as síntese ou produções onde reagentes ou matéria -prima estão em uma única fase.