Homogeni sustav

Za karakterizaciju dovoljno velikog broja kemijskih i fizikalnih procesa i sustava koristi se kategorija "faza".

U najjednostavnijem razumijevanju, kategorija "faza" naziva se neovisnim, dijelom određenog sustava koji karakterizira relativna homogenost strukture i sastava. Faza, u pravilu, je prilično autonomna i odvojena je od ostalih faza sustava određenom granicom - međufaza.

S gledišta kemijskih sustava, koji uključuju homogeni sustav, faza može biti bilo koja tvar agregatno stanje: plin solidan tekućina, kao i njihove smjese i otopine. Zajedničko svojstvo je takoder da bilo koji ne-mješljiv dio plina, tekućine ili bilo kojeg od krutih tvari čini zasebnu fazu. Na primjer, ako uzmemo u obzir uzorak sustava koji uključuje led koji se topi i vodi, tada u ovom sustavu možemo razlikovati dvije faze - vodu i led. Činjenica je da, iako imaju jednu kompoziciju, razlikuju se u strukturi materije i stoga predstavljaju autonomne faze. Na isti način možemo dati primjere postojanja tvari u kojima možemo popraviti prisutnost samo jedne faze. To uključuje zrak, vodu otopina kalijevog permanganata, klorovodična kiselina. U tim spojevima nema vidljivih dijelova interfaze, a na svakoj točki sustava njegov sastav je homogen.

Istodobno, definicija koncepta naznačena na samom početku članka nije dovoljna i iscrpna. To uključuje zahtjeve homogenosti i identiteta sastava, ali ovaj pristup je prikladan samo za sustave ravnoteže. U istom slučaju, kada je sustav u kemijskoj reakciji, faza također može biti nehomogena. A volumene homogene faze bit će nesumjerljive s dimenzijama elemenata koji čine ovu fazu.

Kategorija "faza" služi kao kriterij za klasifikaciju fizikalnih i kemijskih sustava. S obzirom na njihov broj, svi su sustavi podijeljeni u takve tipove kao homogeni sustav i heterogeni sustav. Sukladno tome, moguće je formulirati definiciju tih kategorija. Heterogeni sustav- to je onaj u kojem broj faza nije jednak onome. I, prema tome, homogeni sustav je sustav u kojemu se oslobađa samo jedna faza.

Sami se faze također razvrstavaju u vrste. Kontinuirana faza je ona u kojoj se hit od jedne do druge točke događa bez prelaska međufazne sekcije. To je prisutnost takve i samo takve faze karakterizirane homogenim sustavom.

Nasuprot tome, heterogeni sustav nastaje kao kontinuirana faza, kao i raspršena, odnosno fragmentirana u više pojedinačnih komponenti.

Primjer homogenih sustava može biti prava rješenja, jer su čestice koje ih čine su mješavina koja postoji na atomskoj razini.

Najznačajnije fizičko značenje ovog koncepta karakterizira kategorija kao što je ravnotežna konstanta homogenog sustava. Ova konstanta, zauzvrat, karakterizira još jednu važnu osobinu homogenih sustava - ravnotežu. Reakcije koje se javljaju unutar jedne faze nazivaju se homogene, što znači da su svi elementi koji sudjeluju u njemu u istoj agregatnoj državi. Ravnoteža tijekom takvih reakcija karakterizira takav koncept kao ravnoteža u homogenom sustavu. To znači da se tijek takvih reakcija odvija do utvrđene razine koncentracije pri kojoj je moguća i izravna i reverzna reakcijska toka. Ovo se stanje naziva i država kemijska ravnoteža i to u cjelini djeluje kao pokazatelj, u kojem se tijek reakcije prestaje kao takav.

Ravnotežna konstanta omogućava određivanje sposobnosti cijelog tijeka kemijske reakcije pod određenim uvjetima. To je univerzalna vrijednost i odnosi se na bilo koji sustav.