ลักษณะของระบบที่แตกต่างกันการจำแนกประเภทและวิธีการ - เคมี - 2026

ระบบที่แตกต่างกันเป็นส่วนหนึ่งของจักรวาลที่ถูกครอบครองโดยอะตอมโมเลกุลหรือไอออนในลักษณะดังกล่าวว่าพวกเขาแบบสองขั้นตอนที่แตกต่างหรือมากกว่า โดย "ส่วนหนึ่งของจักรวาล" เข้าใจว่าเป็นของหล่นลูกบอลเครื่องปฏิกรณ์หิน; และตามเฟสไปยังสถานะหรือโหมดการรวมตัวไม่ว่าจะเป็นของแข็งของเหลวหรือก๊าซ

ความแตกต่างของระบบแตกต่างกันไปตามคำจำกัดความจากสาขาความรู้หนึ่งไปยังอีกสาขาหนึ่ง อย่างไรก็ตามแนวคิดนี้มีความคล้ายคลึงกันหลายประการในการทำอาหารและเคมี

ที่มา: Pexels

ตัวอย่างเช่นพิซซ่าที่มีพื้นผิวอัดแน่นไปด้วยส่วนผสมเช่นเดียวกับในภาพด้านบนเป็นระบบที่ไม่เหมือนกัน ในทำนองเดียวกันสลัดส่วนผสมของถั่วและธัญพืชหรือเครื่องดื่มที่มีฟองนับเป็นระบบที่แตกต่างกัน

สังเกตว่าองค์ประกอบของมันสามารถมองเห็นได้ในแวบแรกและสามารถแยกได้ด้วยตนเอง มายองเนสล่ะ หรือนม? เมื่อมองแวบแรกพวกมันเป็นเนื้อเดียวกัน แต่ในทางจุลภาคพวกมันเป็นระบบที่ต่างกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขาเป็นอิมัลชัน

ในทางเคมีส่วนผสมประกอบด้วยรีเอเจนต์อนุภาคหรือสารที่อยู่ระหว่างการศึกษา ขั้นตอนนี้ไม่มีอะไรมากไปกว่าการรวมทางกายภาพของอนุภาคดังกล่าวซึ่งให้คุณสมบัติทั้งหมดที่แสดงลักษณะของเฟส ดังนั้นเฟสของเหลวของแอลกอฮอล์จึง "ทำงาน" แตกต่างจากของน้ำและยิ่งไปกว่านั้นคือจากปรอทเหลว

ในบางระบบขั้นตอนเหล่านี้สามารถจดจำได้ว่าเป็นสารละลายน้ำตาลอิ่มตัวโดยมีผลึกอยู่เบื้องหลัง แต่ละตัวสามารถจำแนกได้ว่าเป็นเนื้อเดียวกัน: เหนือเฟสที่เกิดจากน้ำและด้านล่างเฟสของแข็งประกอบด้วยผลึกน้ำตาล

ในกรณีของระบบน้ำ - น้ำตาลเราไม่ได้พูดถึงปฏิกิริยา แต่เป็นความอิ่มตัว ในระบบอื่น ๆ การเปลี่ยนแปลงของสสารมีอยู่ ตัวอย่างง่ายๆคือส่วนผสมของโลหะอัลคาไลเช่นโซเดียมและน้ำ มันระเบิดได้ แต่ในตอนแรกชิ้นส่วนของโลหะโซเดียมล้อมรอบด้วยน้ำ

เช่นเดียวกับมายองเนสมีระบบที่แตกต่างกันในทางเคมีที่ส่งผ่านมาโครสโคปิกเพื่อให้เป็นเนื้อเดียวกัน แต่ภายใต้แสงของกล้องจุลทรรศน์ที่ทรงพลังขั้นตอนที่ต่างกันที่แท้จริงของพวกมันจะส่องแสง

ลักษณะของระบบที่แตกต่างกัน

อะไรคือลักษณะของระบบเคมีที่แตกต่างกัน? โดยทั่วไปสามารถระบุได้ดังนี้:

- ประกอบด้วยสองขั้นตอนขึ้นไป กล่าวอีกนัยหนึ่งมันไม่สม่ำเสมอ

- โดยทั่วไปอาจประกอบด้วยคู่ของเฟสใด ๆ ต่อไปนี้: ของแข็ง - ของแข็งของแข็งของเหลวของแข็งก๊าซของเหลวของเหลวของเหลวก๊าซ นอกจากนี้ทั้งสามยังสามารถอยู่ในระบบของแข็ง - ของเหลว - ก๊าซเดียวกัน

- ส่วนประกอบและเฟสของมันสามารถแยกแยะได้ในตัวอย่างแรกด้วยตาเปล่า ดังนั้นจึงเพียงพอที่จะสังเกตระบบเพื่อหาข้อสรุปจากลักษณะของระบบ เช่นสีความหนืดขนาดและรูปร่างของผลึกกลิ่นเป็นต้น

- มักจะเกี่ยวข้องกับสมดุลทางอุณหพลศาสตร์หรือความสัมพันธ์สูงหรือต่ำระหว่างอนุภาคภายในเฟสหรือระหว่างสองเฟสที่แตกต่างกัน

- คุณสมบัติทางเคมีกายภาพแตกต่างกันไปตามภูมิภาคหรือทิศทางของระบบ ดังนั้นค่าตัวอย่างเช่นจุดหลอมเหลวอาจอยู่ในช่วงจากพื้นที่หนึ่งของของแข็งที่แตกต่างกันไปยังอีกพื้นที่หนึ่ง นอกจากนี้ (กรณีที่พบบ่อยที่สุด) สีหรือเฉดสีเปลี่ยนไปตลอดทั้งของแข็ง (ของเหลวหรือก๊าซ) เมื่อเปรียบเทียบกัน

- เป็นส่วนผสมของสาร นั่นคือไม่ใช้กับสารบริสุทธิ์

ระดับการสังเกต

ระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันถือได้ว่าไม่เหมือนกันหากมีการปรับเปลี่ยนมาตราส่วนหรือองศาการสังเกต ตัวอย่างเช่นโถที่เต็มไปด้วยน้ำบริสุทธิ์เป็นระบบที่เป็นเนื้อเดียวกัน แต่เมื่อสังเกตเห็นโมเลกุลของมันมีหลายล้านตัวที่มีความเร็วในตัวเอง

จากมุมมองของโมเลกุลระบบจะยังคงเป็นเนื้อเดียวกันเนื่องจากเป็นเพียงโมเลกุล H ₂ O แต่ด้วยการลดขนาดการสังเกตลงไปที่ระดับอะตอมน้ำจะกลายเป็นสิ่งที่ไม่เหมือนกันเนื่องจากไม่ได้ประกอบด้วยชนิดเดียว อะตอม แต่เป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน

ดังนั้นลักษณะของระบบเคมีที่แตกต่างกันจึงขึ้นอยู่กับระดับของการสังเกต หากคุณพิจารณาในระดับจุลภาคคุณอาจเจอระบบหลายแง่มุม

ของแข็ง A ที่เห็นได้ชัดว่าเป็นเนื้อเดียวกันและมีสีเงินอาจประกอบด้วยโลหะหลายชั้น (ABCDAB …) ดังนั้นจึงมีความแตกต่างกัน ดังนั้น A จึงเป็นเนื้อเดียวกันในระดับมหภาค แต่ต่างกันที่ระดับไมโคร (หรือนาโน)

ในทำนองเดียวกันอะตอมเดียวกันเป็นระบบที่ต่างกันเนื่องจากทำจากสุญญากาศอิเล็กตรอนโปรตอนนิวตรอนและอนุภาคย่อยอื่น ๆ (เช่นควาร์ก)

การจัดหมวดหมู่

เมื่อพิจารณาจากการสังเกตในระดับมหภาคซึ่งกำหนดลักษณะที่มองเห็นได้หรือคุณสมบัติที่วัดได้ระบบเคมีที่แตกต่างกันสามารถจำแนกได้ด้วยวิธีต่อไปนี้:

สารละลายอิ่มตัว (ของเหลวของเหลวของเหลวของแข็งของเหลวก๊าซ)

สารละลายอิ่มตัวเป็นระบบเคมีที่แตกต่างกันชนิดหนึ่งซึ่งตัวถูกละลายไม่สามารถละลายต่อไปได้และสร้างเฟสแยกจากตัวทำละลาย ตัวอย่างของผลึกน้ำและน้ำตาลจัดอยู่ในประเภทนี้

โมเลกุลของตัวทำละลายไปถึงจุดที่ไม่สามารถรองรับหรือละลายตัวถูกละลายได้ จากนั้นตัวถูกละลายเพิ่มเติมของแข็งหรือก๊าซจะรวมตัวใหม่อย่างรวดเร็วเพื่อสร้างของแข็งหรือฟองอากาศ นั่นคือระบบของเหลว - ของแข็งหรือของเหลว - แก๊ส

ตัวถูกละลายยังสามารถเป็นของเหลวซึ่งเข้ากันได้กับตัวทำละลายที่มีความเข้มข้นสูง มิฉะนั้นจะผสมกันได้ในทุกความเข้มข้นและจะไม่เกิดสารละลายอิ่มตัว โดยการผสมกันเป็นที่เข้าใจกันว่าส่วนผสมของของเหลวทั้งสองจะรวมกันเป็นเฟสเดียว

ในทางกลับกันถ้าตัวทำละลายเหลวไม่สามารถมองเห็นได้กับตัวทำละลายเช่นเดียวกับในกรณีของส่วนผสมของน้ำมันและน้ำปริมาณที่น้อยที่สุดที่เติมสารละลายจะอิ่มตัว เป็นผลให้เกิดสองขั้นตอน: น้ำหนึ่งและอีกขั้นตอนที่เป็นน้ำมัน

สารละลายด้วยเกลือที่ตกตะกอน

เกลือบางชนิดสร้างสมดุลของความสามารถในการละลายเนื่องจากปฏิกิริยาระหว่างไอออนของมันมีความแข็งแรงมากและจะรวมตัวกันใหม่เป็นผลึกที่น้ำไม่สามารถแยกตัวออกได้

ระบบที่แตกต่างกันประเภทนี้ยังประกอบด้วยเฟสของเหลวและเฟสของแข็ง แต่แตกต่างจากสารละลายอิ่มตัวตัวถูกละลายคือเกลือที่ไม่ต้องการให้ตกตะกอนในปริมาณมาก

ตัวอย่างเช่นการผสมสารละลายเกลือไม่อิ่มตัวสองตัวหนึ่งใน NaCl และอีกตัวของ AgNO ₃จะตกตะกอน AgCl ของเกลือที่ไม่ละลายน้ำ ซิลเวอร์คลอไรด์สร้างสมดุลความสามารถในการละลายในตัวทำละลายโดยสังเกตเห็นของแข็งสีขาวขุ่นในภาชนะที่มีน้ำ

ดังนั้นลักษณะของสารละลายเหล่านี้จึงขึ้นอยู่กับชนิดของการตกตะกอนที่เกิดขึ้น โดยทั่วไปเกลือโครเมียมมีสีสันสวยงามมากเช่นเดียวกับแมงกานีสเหล็กหรือโลหะเชิงซ้อน การตกตะกอนนี้อาจเป็นผลึกของแข็งอสัณฐานหรือเจลาตินัส

การเปลี่ยนเฟส

ก้อนน้ำแข็งสามารถรวมกันเป็นระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันได้ แต่เมื่อมันละลายมันจะรวมตัวกันเป็นน้ำเหลวเพิ่มเติม ดังนั้นการเปลี่ยนเฟสของสารจึงเป็นระบบที่แตกต่างกันเช่นกัน

นอกจากนี้โมเลกุลบางชนิดสามารถหลุดออกจากพื้นผิวของน้ำแข็งเข้าสู่เฟสไอได้ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าไม่เพียง แต่น้ำเหลวเท่านั้นที่มีความดันไอ แต่ยังมีน้ำแข็งอีกด้วย

ระบบที่แตกต่างกันของการเปลี่ยนเฟสใช้กับสารใด ๆ (บริสุทธิ์หรือไม่บริสุทธิ์) ดังนั้นของแข็งทั้งหมดที่ละลายหรือของเหลวที่ระเหยจึงเป็นของระบบประเภทนี้

ของแข็งและก๊าซ

ระบบที่แตกต่างกันทั่วไปในทางเคมีคือของแข็งหรือก๊าซที่มีส่วนประกอบต่างๆ ตัวอย่างเช่นพิซซ่าในรูปภาพจัดอยู่ในประเภทนี้ และถ้าแทนที่จะเป็นชีสปาปริก้าแองโชวี่แฮมหัวหอม ฯลฯ มันมีกำมะถันถ่านหินฟอสฟอรัสและทองแดงก็จะมีของแข็งที่แตกต่างกันออกไป

กำมะถันโดดเด่นด้วยสีเหลือง ถ่านหินเป็นของแข็งสีดำ สารเรืองแสงเป็นสีแดง และทองแดงโลหะมันวาว ทั้งหมดเป็นของแข็งดังนั้นระบบประกอบด้วยเฟส แต่มีส่วนประกอบหลายอย่าง ในชีวิตประจำวันตัวอย่างของระบบประเภทนี้ไม่สามารถคำนวณได้

นอกจากนี้ก๊าซยังสามารถสร้างสารผสมที่แตกต่างกันได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีสีหรือความหนาแน่นต่างกัน พวกมันสามารถนำพาอนุภาคขนาดเล็กมากเช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นกับน้ำในเมฆ เมื่อมีขนาดโตขึ้นพวกมันจะดูดซับแสงที่มองเห็นได้และเมฆก็เปลี่ยนเป็นสีเทา

ตัวอย่างของระบบก๊าซของแข็งที่แตกต่างกันคือควันซึ่งประกอบด้วยอนุภาคคาร์บอนขนาดเล็กมาก ด้วยเหตุนี้ควันจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์จึงมีสีดำ

วิธีการแยกส่วน

ขั้นตอนหรือส่วนประกอบของระบบที่แตกต่างกันสามารถแยกออกได้โดยใช้ประโยชน์จากความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพหรือทางเคมี ด้วยวิธีนี้ระบบดั้งเดิมจะถูกแยกส่วนจนกว่าจะเหลือเพียงเฟสที่เป็นเนื้อเดียวกัน บางส่วนของวิธีการทั่วไปมีดังนี้

การกรอง

การกรองใช้เพื่อแยกของแข็งหรือตกตะกอนออกจากของเหลว ดังนั้นทั้งสองขั้นตอนจึงแยกออกจากกันแม้ว่าจะมีสิ่งเจือปนอยู่ในระดับหนึ่ง ด้วยเหตุนี้โดยทั่วไปของแข็งจะถูกล้างและทำให้แห้งในเตาอบ ขั้นตอนนี้สามารถทำได้โดยใช้เครื่องดูดฝุ่นหรือเพียงแค่ใช้แรงโน้มถ่วง

Decantation

วิธีนี้ยังมีประโยชน์สำหรับการแยกของแข็งออกจากของเหลว มันแตกต่างจากก่อนหน้านี้อยู่บ้างเพราะโดยทั่วไปแล้วของแข็งจะมีความแน่นสม่ำเสมอและถูกสะสมไว้ที่ด้านล่างของภาชนะอย่างสมบูรณ์ ในการทำเช่นนี้เพียงแค่เอียงปากของภาชนะในมุมที่เหมาะสมเพื่อให้ของเหลวไหลออกมา

ในทำนองเดียวกันการแบ่งขวดช่วยให้สามารถแยกของเหลวสองชนิดออกจากกันนั่นคือระบบของเหลว - ของเหลว ในกรณีนี้จะใช้ช่องทางแยก

ส่วนผสมสองขั้ว (ของเหลวที่ไม่สามารถหลอมละลายสองชนิด) จะถูกถ่ายโอนไปยังช่องทางและของเหลวที่มีความหนาแน่นต่ำกว่าจะอยู่ที่ด้านบน ในขณะที่ส่วนที่มีความหนาแน่นสูงสุดในส่วนล่างสัมผัสกับช่องเปิดของเต้าเสียบ

ที่มา: Pixabay

รูปภาพด้านบนแสดงถึงช่องทางแยกหรือแยก เครื่องแก้วนี้ยังใช้สำหรับการสกัดของเหลว - ของเหลว นั่นคือการแยกตัวถูกละลายออกจากของเหลวเริ่มต้นโดยการเติมของเหลวอื่นที่ละลายได้มากขึ้น

กลั่นกรอง

ตะแกรงใช้เพื่อแยกส่วนประกอบของแข็งที่มีขนาดแตกต่างกัน เป็นเรื่องปกติมากที่จะหาตะแกรงหรือตะแกรงในครัวเพื่อทำความสะอาดเมล็ดข้าวล้างแป้งสาลีหรือขจัดสิ่งตกค้างที่เป็นของแข็งจากน้ำผลไม้ข้น ในทางเคมีสามารถใช้เพื่อแยกผลึกขนาดเล็กออกจากผลึกขนาดใหญ่ได้

การสะกดจิต

วิธีนี้ใช้สำหรับระบบของแข็ง - ของแข็งที่มีแม่เหล็กดึงดูดส่วนประกอบอย่างน้อยหนึ่งส่วน ดังนั้นเฟสที่แตกต่างกันเริ่มต้นจะถูกทำให้บริสุทธิ์เมื่อแม่เหล็กขจัดองค์ประกอบของแม่เหล็กไฟฟ้า ตัวอย่างเช่นการทำให้เป็นแม่เหล็กใช้เพื่อแยกเหล็กวิลาดออกจากถังขยะ

การหมุนเหวี่ยง

การหมุนเหวี่ยงแยกของแข็งแขวนลอยออกจากของเหลว ไม่สามารถกรองได้เนื่องจากอนุภาคว่ายน้ำเข้าครอบครองปริมาตรทั้งหมดของของเหลวอย่างสม่ำเสมอ ในการแยกทั้งสองขั้นตอนปริมาณของส่วนผสมที่ต่างกันจะต้องได้รับแรงเหวี่ยงซึ่งจะตกตะกอนของแข็งที่ด้านล่างของท่อหมุนเหวี่ยง

การระเหิด

วิธีการแยกระเหิดใช้สำหรับของแข็งระเหยเท่านั้น นั่นคือสำหรับผู้ที่มีความดันไอสูงที่อุณหภูมิต่ำ

เมื่อให้ความร้อนกับส่วนผสมที่ต่างกันของแข็งระเหยจะหลุดออกไปในเฟสของก๊าซ ตัวอย่างของการประยุกต์ใช้คือการทำให้ตัวอย่างบริสุทธิ์ปนเปื้อนด้วยไอโอดีนหรือแอมโมเนียมคลอไรด์

ตัวอย่าง

จนถึงขณะนี้มีการกล่าวถึงตัวอย่างของระบบเคมีที่แตกต่างกันหลายตัวอย่าง เพื่อเสริมสิ่งเหล่านี้มีรายการเพิ่มเติมอยู่ด้านล่างและรายการอื่น ๆ ที่อยู่นอกบริบททางเคมี:

- หินแกรนิตหินของแม่น้ำภูเขาหรือหินที่มีเส้นเลือดหลายสี

- แร่ยังนับเป็นระบบที่แตกต่างกันเนื่องจากประกอบด้วยโครงสร้างของแข็งหลายประเภทซึ่งประกอบด้วยไอออน คุณสมบัติของมันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างไอออนของโครงสร้างผลึกและสิ่งสกปรก

- น้ำอัดลม ในพวกเขามีสมดุลของเหลวและก๊าซซึ่งโดยการลดความดันภายนอกทำให้ความสามารถในการละลายของก๊าซละลายลดลง ด้วยเหตุนี้จึงสังเกตเห็นฟองอากาศจำนวนมาก (ตัวถูกละลายก๊าซ) ลอยขึ้นสู่พื้นผิวของของเหลวเมื่อเปิดออก

- ตัวกลางในการทำปฏิกิริยาใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับรีเอเจนต์ในระยะต่างๆและต้องใช้เครื่องกวนแม่เหล็กเพื่อรับประกันความเร็วในการเกิดปฏิกิริยาที่สูงขึ้น

- ตัวเร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน ของแข็งเหล่านี้จัดเตรียมพื้นที่บนพื้นผิวหรือรูพรุนซึ่งการสัมผัสระหว่างสารตั้งต้นจะถูกเร่งและไม่เข้าไปแทรกแซงหรือเกิดการเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ในปฏิกิริยา

- ผนังสักหลาดผนังโมเสคหรือการออกแบบสถาปัตยกรรมของอาคาร

- เจลาตินหลายชั้นหลายรสชาติ

- ลูกบาศก์ของรูบิค

อ้างอิง

1. สมดุลในระบบที่แตกต่างกัน สืบค้นจาก: science.uwaterloo.ca
2. Fernández G. (7 พฤศจิกายน 2553). ระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันและต่างกัน สืบค้นจาก: quimicafisica.com
3. จิล (7 มิถุนายน 2549). ระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันและต่างกัน ดึงมาจาก: chemistryforstudents.blogspot.com
4. LoveToKnow. (2018) ตัวอย่างของสารผสมที่แตกต่างกัน สืบค้นจาก: example.yourdictionary.com
5. ตัวสั่นและแอตกินส์ (2008) เคมีอนินทรีย์. ในองค์ประกอบของกลุ่ม 15. (พิมพ์ครั้งที่สี่) Mc Graw Hill
6. วิกิพีเดีย (2018) ความเป็นเนื้อเดียวกันและความแตกต่างกัน สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
7. F.Holleman, Egon Wiberg, Nils Wiberg (2001) เคมีอนินทรีย์. ดึงมาจาก: books.google.com