Різнорідні або гетерогенні системи

У хімії і фізики, а також ряді інших наук застосовуються різні терміни для позначення тієї чи іншої системи. Це необхідно для внесення в необхідну класифікацію та спрощення вивчення конкретних процесів. Гетерогенні системи в буквальному сенсі системи різнорідні, хоч і складаються вони з однорідних частин. У цьому питанні існує цілий ряд особливостей, які можуть ускладнювати розуміння цих процесів.

Відео: Швидкість хімічної реакції. Гомо- і гетерогенні реакції. Механізм реакції.

Як ми знаємо, матерія може існувати в різних станах. І між цими станами лежить вельми істотна відмінність, яке в кінцевому підсумку навіть впливає на властивості.

Найпоширеніші гетерогенні системи - це рідина, яка може переходити в насичений розчин або пар, багато сплавів і т.д. Виділяються два основні стани речовини - кристалічний і аморфне. Вони багато в чому визначають ті чи інші фізичні, термодинамічні і інші його властивості.

У різнорідних системах спостерігаються всілякі розриви в безперервності фізичних властивостей. Вчені називають їх поверхнями розділу, які, як правило, досить легко визначити. При зміні зовнішніх умов ці розділи також можуть зміщуватися в ту чи іншу сторону, що в підсумку призводить до змін всіх властивостей. Рівновага в гетерогенних системах дуже важливо, якщо необхідно підтримувати одне стан на протязі всієї реакції або експерименту.

Відео: Хімічна рівновага. Константа рівноваги. Оборотність реакцій.

гетерогенні реакції

Говорячи про подібні системах, не можна не згадати про тих напрямках роботи, де вони застосовуються. гетерогенні реакції - це реакції, що відбуваються в різнорідних системах, тобто в ній беруть участь речовини, що знаходяться в різних фазах. Це і є повноцінні гетерогенні системи.

Прикладами реакцій може стати розчинення металів в кислотах, розкладання солей з утворенням твердих і газоподібних продуктів і деякі інші. Також сюди відносяться деякі каталітичні реакції, які протікають на поверхні каталізатора. Головна особливість подібних гетерогенних каталітичних реакцій полягає в тому, що реагент і виділяються продукти можуть перебувати в різних станах.

Різниця фаз в цілому ускладнює роботу з даними реакціями, тому що ускладнюється транспорт речовин, перемішування і дифузія, а активація молекул може починатися ще на стадії потрапляння на поверхню розділу.

Для протікання реакції необхідно постійне поповнення реагентів і видалення із зони продуктів, що утворюються в результаті хімічного процесу. При цьому кінетика реакції або швидкість протікання визначається конкретними речовинами, швидкістю самого хімічного перетворення і тими властивостями, якими володіють гетерогенні системи. Якщо ніяких труднощів не виникає, а дифузія речовин підтримується в нормальному стані, то швидкість реакції пропорційна розмірам зони. Це так звана питома швидкість реакції. В даному випадку враховується концентрація, умови протікання реакції, парціальні тиску та інше. Співвідношення термодинамічних активностей, одержуваних продуктів і вихідних речовин визначає константа рівноваги гетерогенної системи.

Відео: Гетерогенна реакція в апараті кіп

Дана константа необхідна для розрахунку практично будь-яких реакцій в різнорідних системах. З її допомогою можна буде досить точно визначити кількість вихідних речовин, необхідних для повноцінного протікання хімічної реакції, а також можна буде розрахувати точний вихід продуктів. При оперуванні такими даними реакція легко контролюється, крім того, можна завжди тримати під контролем напрямок протікання реакції. У зв`язку з цим можна говорити, що константа рівноваги вкрай важлива для проведення реакцій в гетерогенних системах.