Гомогенные и гетерогенные системы

Примеры систем

Рис. 4.4. Примеры систем:

а — однофазной; б — двухфазной

В пробирку до краев налили раствор, например, сахара и заткнули пробкой так, чтобы в ней не осталось пузырьков воздуха (рис. 4.4).

В этом случае содержимое пробирки совершенно однородно: качественный и количественный состав одинаков во всех частях системы. Открыли пробирку, вылили половину раствора, вновь закрыли. Теперь содержимое пробирки состоит из двух частей: одна часть - раствор, вторая — воздух. Каждая из этих частей однородна по составу, но состав частей различен, и части разделены отчетливой границей раздела.

• Однородная часть системы называется фазой.

Фазы отделяются друг от друга границами раздела. Полностью однородная система является однофазной.

В данном случае мы получили двухфазную систему. Жидкая фаза образована водой, в которой растворен не только сахар, но и составные части воздуха — азот, кислород и др. Воздух над раствором — смесь азота, кислорода, водяного пара и других газов — образует газовую фазу.

Твердые вещества, как правило, образуют самостоятельные фазы. Жидкости могут смешиваться, например, серная кислота и вода или бензин и керосин, а могут и не смешиваться, образуя две жидких фазы, например вода и бензин. Любая смесь газов всегда однофазна.

• Однофазные системы чаще называют гомогенными. Система, образованная двумя и более фазами, называется гетерогенной.

Фазы обычно разделяются по признаку агрегатного состояния на твердые, жидкие и газообразные. Кроме того, все фазы можно разделить на две категории — фазы постоянного состава и фазы переменного состава. Состав жидкой фазы — раствора сахара может в определенных пределах меняться. Например, можно изменить количество растворенного сахара, сделать раствор кислым, положив в него кусочек лимона, или щелочным, добавив щепотку соды. Изменение состава приведет и к изменению свойств жидкой фазы.

Точно так же может измениться состав газовой фазы над раствором. В зависимости от температуры будет изменяться количество водяного пара, меняться содержание кислорода и азота потому, что их растворимость по-разному зависит от температуры. Раствор и газ над ним — это фазы пе- ременного состава.

Твердые фазы, например малорастворимые соли, как правило, имеют определенный и неизменный состав — это фазы постоянного состава. При любых превращениях в системе может меняться только масса таких фаз, но их качественный и количественный состав остается все время неизменным.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >