System homogeniczny

Aby scharakteryzować wystarczająco dużą liczbę zarówno procesów chemicznych, jak i fizycznych, stosuje się kategorię "faza".

W najprostszym tego słowa znaczeniu kategoria "faza"nazywany niezależnym, częścią pewnego systemu, który charakteryzuje się względną jednorodnością struktury i składu. Faza, z reguły, jest dość autonomiczna i oddzielona od innych faz systemu przez pewną granicę - sekcję międzyfazową.

Z punktu widzenia systemów chemicznych, do którychistnieje również układ jednorodny, faza może być substancją w dowolnym stanie skupienia: gazowym, stałym, ciekłym, a także ich mieszaniny i roztwory. Powszechną właściwością jest również to, że dowolna nie mieszalna część gazu, cieczy lub jakiejkolwiek substancji stałej stanowi oddzielną fazę. Na przykład, jeśli jako próbkę uznamy układ obejmujący lód, który topi się i wodę, wówczas w tym systemie można wyróżnić dwie fazy - wodę i lód. Faktem jest, że chociaż mają jedną kompozycję, różnią się strukturą materii, a zatem reprezentują autonomiczne fazy. W ten sam sposób możemy podać przykłady istnienia substancji, w których możemy ustalić obecność tylko jednej fazy. Należą do nich powietrze, roztwór wodny nadmanganianu potasu, kwas solny. W tych związkach nie występują widoczne sekcje międzyfazowe, aw każdym punkcie układu jego skład jest jednorodny.

Jednocześnie wskazane na samym początku artykułuDefinicja tego pojęcia nie jest wystarczająca i wyczerpująca. Obejmuje ona wymagania dotyczące jednorodności i tożsamości kompozycji, ale takie podejście jest właściwe tylko w przypadku systemów równowagi. W tym samym przypadku, gdy układ znajduje się w stanie reakcji chemicznej, faza może być również niejednorodna. A objętości fazy jednorodnej będą niewspółmierne z wymiarami elementów tworzących tę fazę.

Kategoria "faza" służy jako kryterium dlaklasyfikacja systemów fizycznych i chemicznych. Pod względem ich liczby wszystkie systemy są podzielone na takie typy, jak jednorodny system i heterogeniczny system. W związku z tym możliwe jest sformułowanie definicji tych kategorii. System heterogeniczny to taki, w którym liczba faz nie jest jedna. Odpowiednio, jednorodny system jest systemem, w którym uwalniana jest tylko jedna faza.

Same fazy są również podzielone na typy. Faza ciągła to taka, w której trafienie z jednego punktu do drugiego występuje bez przekraczania sekcji międzyfazowej. Jest to obecność tej i tylko takiej fazy charakteryzującej się jednorodnym układem.

W przeciwieństwie do swojego heterogenicznego systemu jest tworzona jako fazy ciągłej i rozproszone, które są podzielone na kilka odrębnych elementów.

Przykłady układów homogenicznych są prawdziwymi rozwiązaniami, ponieważ cząstki, które je tworzą, są mieszaniną istniejącą na poziomie atomowym.

Najbardziej znaczące znaczenie fizyczne tegoPojęcie charakteryzuje taką kategorię, jak stała równowagi układu homogenicznego. Ta stała z kolei charakteryzuje inną ważną właściwość układów homogenicznych - równowagę. Reakcje zachodzące w jednej fazie nazywane są homogenicznymi, co oznacza, że ​​wszystkie uczestniczące w nich elementy są w tym samym stanie zagregowanym. Równowaga w przebiegu takich reakcji charakteryzuje taką koncepcję, jak równowaga w systemie jednorodnym. Oznacza to, że przebieg takich reakcji zachodzi do ustalonego poziomu stężenia, przy którym możliwy jest zarówno bezpośredni, jak i odwrotny przepływ reakcji. Ten stan nazywany jest także stanem równowagi chemicznej i w zasadzie działa jako wskaźnik, w którym przepływ reakcji ustaje jako taki.

Stała równowagi umożliwia określenie zdolności pełnego przebiegu reakcji chemicznej w określonych warunkach. Jest to wartość uniwersalna i odnosi się do dowolnego systemu.