HOMOJEN OLMAYAN SISTEM: ÖZELLIKLER VE ÖRNEKLER - KIMYA - 2024

Homojen olmayan sistem onun belirgin homojenlik rağmen özellikleri alan belirli konumlarda değişebilir biridir. Örneğin havanın bileşimi homojen bir gaz karışımı olmasına rağmen rakıma göre değişir.

Ama sistem nedir? Bir sistem genellikle bir bütün olarak işlev gören birbiriyle ilişkili öğeler kümesi olarak tanımlanır. Belirli bir işlevi yerine getirmek için öğelerinin birlikte müdahale ettiği de eklenebilir. Sindirim, dolaşım, sinir, endokrin, böbrek ve solunum sistemlerinde durum budur.

Kaynak: Pixabay

Bununla birlikte, bir sistem bir bardak su kadar basit bir şey olabilir (üstteki resim). Bir damla mürekkep eklerken, renklerine ayrıldığını ve tüm su hacmi boyunca yayıldığını unutmayın. Bu aynı zamanda homojen olmayan bir sistem örneğidir.

Sistem, fiziksel bir nesne gibi kesin sınırları olmayan belirli bir alandan oluştuğunda, buna maddi sistem denir. Madde, kütle, hacim, kimyasal bileşim, yoğunluk, renk vb. Gibi bir dizi özelliğe sahiptir.

Bir sistemin özellikleri ve durumları

Maddenin fiziksel özellikleri, kapsamlı özelliklere ve yoğun özelliklere ayrılmıştır.

Kapsamlı özellikleri

Söz konusu numunenin büyüklüğüne, örneğin kütlesine ve hacmine bağlıdırlar.

Yoğun özellikler

Dikkate alınan numunenin büyüklüğüne göre değişmeyenlerdir. Bu özellikler sıcaklık, yoğunluk ve konsantrasyonu içerir.

Malzemenin durumu

Öte yandan, bir sistem, maddenin bu özelliklerle ilişkili olduğu aşamaya veya duruma da bağlıdır. Dolayısıyla maddenin üç fiziksel hali vardır: katı, gaz ve sıvı.

Bir malzemenin bir veya daha fazla fiziksel durumu olabilir; buz ile denge halindeki sıvı su, süspansiyonda bir katı durumunda bu böyledir.

Homojen, heterojen ve homojen olmayan sistemlerin özellikleri

Homojen sistem

Homojen sistem, aynı kimyasal bileşime ve aynı yoğun özelliklere sahip olmasıyla karakterize edilir. Katı halde, sıvı halde veya gaz halinde olabilen tek bir faza sahiptir.

Homojen sistem örnekleri şunlardır: saf su, alkol, çelik ve suda çözünmüş şeker. Bu karışım, çözünen maddenin 10 milimikradan daha küçük bir çapa sahip olması, yerçekimine ve ultra santrifüje karşı stabil olmasıyla karakterize edilen gerçek bir çözüm olarak adlandırılan şeyi oluşturur.

-Heterojen sistem

Heterojen sistem, söz konusu sistemdeki farklı sitelerdeki bazı yoğun özellikler için farklı değerler sunar. Siteler, zarlı yapılar veya parçacıkların yüzeyleri olabilen süreksizlik yüzeyleri ile ayrılır.

Kil parçacıklarının sudaki kaba dağılımı, heterojen bir sistem örneğidir. Parçacıklar suda çözünmez ve sistem çalkalandığı sürece süspansiyon halinde kalır.

Çalkalama sona erdiğinde, kil parçacıkları yerçekiminin etkisi altında çöker.

Benzer şekilde kan, heterojen bir sistem örneğidir. Süreksizlik yüzeyleri olarak işlev gören plazma membranlarıyla plazmadan ayrılan, aralarında eritrositlerin de bulunduğu bir grup hücreden ve plazmadan oluşur.

Plazma ve eritrositlerin iç kısmı, sodyum, potasyum, klor, bikarbonat vb. Gibi belirli elementlerin konsantrasyonunda farklılıklar gösterir.

Homojen olmayan sistem

Sistemin farklı bölümlerindeki bazı yoğun özellikler arasında farklılıklar olması ile karakterize edilir, ancak bu parçalar iyi tanımlanmış süreksizlik yüzeyleri ile ayrılmamıştır.

Süreksizlik yüzeyleri

Bu süreksizlik yüzeyleri, örneğin hücrenin iç kısmını çevresinden veya bir organı çevreleyen dokulardan ayıran plazma membranları olabilir.

Homojen olmayan bir sistemde, süreksizlik yüzeylerinin ultramikroskopi kullanılarak bile görünmediği söylenir. Homojen olmayan sistemin noktaları biyolojik sistemlerde temelde hava ve sulu çözeltilerle ayrılır.

Homojen olmayan sistemin iki noktası arasında, örneğin, bazı element veya bileşiklerin konsantrasyonunda bir fark olabilir. Noktalar arasında bir sıcaklık farkı da oluşabilir.

Enerji veya maddenin yayılması

Yukarıdaki koşullar altında, sistemin iki noktası arasında pasif bir madde veya enerji (ısı) akışı (enerji harcamasını gerektirmeyen) meydana gelir. Bu nedenle, ısı daha soğuk alanlara göç edecek ve daha seyreltik alanlara etki edecektir. Böylece bu difüzyon sayesinde konsantrasyon ve sıcaklıktaki farklılıklar azalır.

Difüzyon, basit difüzyon mekanizması ile gerçekleşir. Bu durumda, temelde iki nokta arasında bir konsantrasyon gradyanının varlığına, onları ayıran mesafeye ve noktalar arasında ortamı geçme kolaylığına bağlıdır.

Sistemin noktaları arasındaki konsantrasyon farkını korumak için, tüm noktalardaki konsantrasyonlar eşit olacağından, bir enerji veya madde kaynağı gereklidir. Dolayısıyla homojen olmayan sistem, homojen bir sistem haline gelecektir.

İstikrarsızlık

Homojen olmayan sistemin vurgulanması gereken bir özellik, kararsızlığıdır, bu nedenle çoğu durumda bakımı için bir güç kaynağına ihtiyaç duyar.

Homojen olmayan sistemlere örnekler

Suda bir damla mürekkep veya gıda boyası

Suyun yüzeyine bir damla renklendirici ekleyerek, başlangıçta renklendiricinin konsantrasyonu su yüzeyinde daha yüksek olacaktır.

Bu nedenle, su bardağı yüzeyi ile altta yatan lekeler arasında boyanın konsantrasyonunda bir fark vardır. Dahası, süreksizlik yüzeyi yoktur. Sonuç olarak, bu homojen olmayan bir sistemdir.

Daha sonra, bir konsantrasyon gradyanının varlığından dolayı, renklendirici, renklendirici konsantrasyonu camdaki tüm suda eşitlenene kadar sıvının içine yayılır ve homojen sistemi yeniden oluşturur.

Su dalgaları

Kaynak: Pixabay

Bir havuzdaki suyun yüzeyine bir taş atıldığında, taşın çarpma yerinden eşmerkezli dalgalar şeklinde yayılan bir rahatsızlık meydana gelir.

Taş, bir dizi su partikülüne çarptığında, onlara enerji iletir. Bu nedenle, başlangıçta taşla temas halinde olan parçacıklar ile yüzeydeki geri kalan su molekülleri arasında enerjik bir fark vardır.

Bu durumda süreksizlik yüzeyi olmadığından, gözlemlenen sistem homojen değildir. Taşın etkisiyle üretilen enerji dalga şeklinde suyun yüzeyine yayılır ve yüzeydeki su moleküllerinin geri kalanına ulaşır.

İlham

Solunumun inspirasyon aşaması kısaca şu şekilde gerçekleşir: İnspiratuar kaslar, özellikle diyafram kasıldığında, göğüs kafesinde bir genişleme olur. Bu, alveolün hacmini artırma eğilimiyle sonuçlanır.

Alveolar distansiyon, intraalveolar hava basıncında bir azalmaya neden olarak, onu atmosferik hava basıncından daha az yapar. Bu, hava kanalları yoluyla atmosferden alveollere bir hava akışı üretir.

Daha sonra, inspirasyonun başlangıcında, bahsedilen anatomik yapılar arasında süreksizlik yüzeylerinin bulunmamasına ek olarak, burun delikleri ile alveoller arasında bir basınç farkı vardır. Bu nedenle, mevcut sistem homojen değildir.

Son

Ekspirasyon aşamasında, tersi fenomen meydana gelir. İntraalveolar basınç atmosferik basınçtan daha yüksek hale gelir ve hava, son ekspiratuar basınçlar eşitlenene kadar alveollerden atmosfere hava kanallarından akar.

Yani ekspirasyon başlangıcında iki nokta, pulmoner alveoller ve burun delikleri arasında bir basınç farkı vardır. Ek olarak, belirtilen iki anatomik yapı arasında süreksizlik yüzeyleri yoktur, dolayısıyla bu homojen olmayan bir sistemdir.

Referanslar

1. Vikipedi. (2018). Malzeme sistemi. Alınan: es.wikipedia.org
2. Martín V. Josa G. (29 Şubat 2012). Cordoba Ulusal Üniversitesi. Kurtarıldığı yer: 2.famaf.unc.edu.ar
3. Kimya dersleri. (2008). Fiziksel kimya. Alındığı: clasesdquimica.wordpress.com
4. Jiménez Vargas, J. ve Macarulla, JM Fisicoquímica Fisiológica. 1984. Altıncı Baskı. Editoryal Interamericana.
5. Ganong, WF Review of Medical Physiology. 2003 Yirmi Birinci Baskı. McGraw-Hill Şirketleri, inc.