Homogenní systém

Pro charakterizaci dostatečně velkého počtu chemických a fyzikálních procesů a systémů se používá kategorie "fáze".

V nejjednodušším pojetí se kategorie "fáze" nazývá nezávislou částí určitého systému, který je charakterizován relativní homogenitou struktury a složení. Fáze je zpravidla zcela autonomní a je oddělen od ostatních fází systému určitou hranicí - mezifázovou částí.

Z hlediska chemických systémů, které zahrnují homogenní systém, může být fáze látka ve všech agregátní stav: plyn, pevný, kapaliny, jakož i jejich směsi a roztoky. Společným vlastnictvím je také to, že jakákoliv nemísitelná část plynu, kapaliny nebo kterékoli z pevných látek tvoří samostatnou fázi. Například, pokud považujeme za vzorku systém, který zahrnuje led, který se roztaví a voda, pak v tomto systému můžeme rozlišovat dvě fáze - voda a led. Faktem je, že i když mají jedno složení, liší se ve struktuře hmoty, a proto představují autonomní fáze. Stejným způsobem můžeme uvést příklady existence látek, ve kterých můžeme stanovit přítomnost pouze jedné fáze. Patří sem vzduch, voda roztok manganistanu draselného, kyselina chlorovodíková. U těchto sloučenin neexistují viditelné mezifázové úseky a v každém bodě systému je jejich složení homogenní.

Zároveň definice koncepce, která je uvedena na samém začátku článku, není dostatečná a vyčerpávající. Obsahuje požadavky na homogenitu a identitu kompozice, ale tento přístup je vhodný pouze pro systémy rovnováhy. Ve stejném případě, když je systém ve stavu chemické reakce, může být fáze také nehomogenní. A objemy homogenní fáze budou nesrozumitelné s rozměry prvků tvořících tuto fázi.

Kategorie "fáze" slouží jako kritérium pro klasifikaci fyzikálních a chemických systémů. Pokud jde o jejich počet, všechny systémy jsou rozděleny do takových typů, jako je homogenní systém a heterogenní systém. V souladu s tím je možné formulovat definici těchto kategorií. Heterogenní systém - toto je číslo, ve kterém počet fází není stejný jako jeden. A v důsledku toho je homogenní systém systém, ve kterém je uvolněna pouze jedna fáze.

Samotné fáze jsou také zařazeny do typů. Kontinuální fáze je fáze, ve které dochází k úniku z jednoho bodu na jiný, aniž by došlo k překročení mezifázového úseku. Je to přítomnost takové a pouze takové fáze charakterizované homogenním systémem.

Na rozdíl od toho je heterogenní systém vytvořen jako spojitá fáze, stejně jako rozptýlená, tj. Roztříštěná na řadu jednotlivých složek.

Příkladem homogenních systémů může být pravé řešení, protože částice, které je tvoří, jsou směsí, která existuje na atomové úrovni.

Nejvýznamnější fyzikální význam tohoto konceptu je charakterizován kategorií, jako je rovnovážná konstanta homogenního systému. Tato konstanta charakterizuje další důležitou vlastnost homogenních systémů - rovnováhu. Reakce, ke kterým dochází v rámci jedné fáze, se nazývají homogenní, což znamená, že všechny prvky, které se na ní podílejí, jsou ve stejném souhrnném stavu. Rovnováha v průběhu takových reakcí charakterizuje takový koncept jako rovnováha v homogenním systému. To znamená, že průběh takových reakcí probíhá až do stanovené koncentrační úrovně, při které je možný přímý i reverzní reakční tok. Tento stav se také nazývá stav chemická rovnováha a jako celek působí jako ukazatel, při kterém průběh reakce přestává být sám o sobě.

Rovnovážná konstanta umožňuje stanovit schopnost úplného průběhu chemické reakce za určitých podmínek. Je to univerzální hodnota a vztahuje se na jakýkoli systém.