Superprof Chemical Systems
2017. december 5. ∙ 6 perc olvasási idő
Mi a kémiai rendszer ?
A kémiai rendszer megfelel egy meghatározott határokkal rendelkező térnek (például egy főzőpohár tartalmának) és az összes benne lévő vegyi anyagnak.
Három típusú rendszert írnak le:
- Nyitott rendszerben energia- és anyagcsere folyik
- Zárt rendszerben energiacsere zajlik
- Elszigetelt rendszerben nincs csere
| Zárt rendszer | Energiacsere |
| Elkülönített rendszer | Nincs csere |
Felidézés: egy kémiai faj azonos kémiai entitások gyűjteménye. Egy kémiai fajnak megvan a maga fizikai-kémiai jellemzője, például forráspont, sűrűség stb.
Vannak atomi, molekuláris vagy ionos kémiai fajok. A kémiai fajok lehetnek természetesek vagy mesterségesek.
Kémiai rendszer
Hogyan írjuk le egy kémiai rendszer állapotát ?
A kémiai rendszer teljes leírása a következők részletezését foglalja magában:
- A jelen lévő különféle vegyi anyagok: az összes vegyi anyagot részletezni kell, beleértve azokat is, amelyek nem vesznek részt a reakcióban.
- E különböző kémiai fajok állapota: nevezetesen a szilárd, a folyékony és a gáz állapot.
- Az egyes fajoknak megfelelő anyagmennyiség. Ha az összes reagens anyagmennyisége arányos a sztöchiometriai együtthatóval, akkor a reakció sztöchiometrikus körülmények között megy végbe. Ha a reakció befejeződött, akkor az összes reagens elfogy. Ezek az anyagmennyiségek ezért nagyon nagyok, és ezeket finoman kell kiszámítani, különösen az iparban.
- A kémiai fajoknak kitett fizikai paraméterek. Ezért meg kell határozni a kísérleti körülményeket, például a hőmérsékletet és a nyomást: a nyomás és a hőmérséklet valóban befolyásolhatja a kémiai rendszert. Bizonyos hőmérsékleteken például bizonyos anyagok folyékony formában vannak, más hőmérsékleteken azonban szilárd formában.
Az IUPAC a kémiai standard feltételeket a következőképpen állítja be: "Hőmérséklet, 273,15 K (0 ° C) és 105 passzális nyomás. Az IUPAC azt javasolja, hogy hagyják abba az 1 atm nyomás korábbi használatát szokásos nyomásként (1,01325 x 105 Pa-nak felel meg). "
További információkért az iupac webhely részletezi ezeket a feltételeket.
Ez azt jelenti, hogy a Tiszta Alkalmazott Kémia Nemzetközi Szakszervezete önkényesen szabja meg a gyakorlat feltételeit a nemzetközi tudományos eredmények összehangolásához. A szokásos körülmények tehát 0 ° C (vagy 273,15 K) hőmérséklet és egy atmoszféra nyomása (vagy 101 325 Pa).
Egyéb feltételek is alkalmazhatók.
(Különösen a biokémiában, ahol a szokásos körülmények 37 ° C hőmérsékletet írnak elő, mivel ez az emberi test referencia hőmérséklete).
Megjegyzés: a kémiai rendszer állapotának leírása egyszerűsíthető, ha csak a különböző fajok nevét és anyagmennyiségét tünteti fel.
A kémiai rendszer fejlődése
Amikor egy kémiai rendszer fejlődik, az azt jelenti, hogy kémiai átalakulás történik. A kémiai átalakítás során a reagenseket összehozzák, és az átalakulás végén termékeket kapnak.
A kémiai rendszer idővel változhatnak:
- A különböző fajok anyagmennyisége változhat: növekedhet vagy csökkenhet.
- Új fajok jelenhetnek meg, vagy éppen ellenkezőleg, a fajok eltűnhetnek.
Legyen óvatos, ha új fajok jelenhetnek meg, és mások eltűnnek egy átalakulás során, akkor állapotukat is megváltoztathatják, de az anyag jellege és tulajdonságai mindenesetre nem változtak: atomok mindig jelen vannak.
A kémiai rendszer evolúciójának leírásához meg kell jelölni a kezdeti és a végső állapot összetételét.
A kezdeti állapot: ez az állapot arra az állapotra utal, ahol a vegyi anyagok még nem léptek kölcsönhatásba egymással. Ezért ez a rendszer kémiai átalakulás előtti állapota.