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Heterogene oder heterogene Systeme

In Chemie und Physik sowie einer Reihe anderer WissenschaftenVerschiedene Begriffe beziehen sich auf ein bestimmtes System. Dies ist notwendig, um die notwendige Klassifizierung vorzunehmen und das Studium spezifischer Prozesse zu vereinfachen. Heterogene Systeme sind buchstäblich heterogene Systeme, obwohl sie aus homogenen Teilen bestehen. In dieser Angelegenheit gibt es eine Reihe von Merkmalen, die das Verständnis dieser Prozesse erschweren können.

Wie wir wissen, kann Materie in verschiedenen Zuständen existieren. Und zwischen diesen Zuständen gibt es einen sehr signifikanten Unterschied, der letztendlich sogar die Eigenschaften beeinflusst.

Die gebräuchlichsten heterogenen Systeme sindFlüssigkeit, die sich in eine gesättigte Lösung oder einen gesättigten Dampf verwandeln kann, viele Legierungen usw. Es gibt zwei Hauptzustände der Materie - kristallin und amorph. Sie bestimmen weitgehend die eine oder andere ihrer physikalischen, thermodynamischen und anderen Eigenschaften.

In unterschiedlichen Systemen können alle Arten vonDiskontinuitäten in den physikalischen Eigenschaften. Wissenschaftler nennen sie Schnittstellen, die normalerweise ziemlich leicht zu identifizieren sind. Wenn sich die äußeren Bedingungen ändern, können sich diese Abschnitte auch in die eine oder andere Richtung verschieben, was letztendlich zu Änderungen aller Eigenschaften führt. Das Gleichgewicht in heterogenen Systemen ist sehr wichtig, wenn es notwendig ist, einen Zustand während der gesamten Reaktion oder des gesamten Experiments aufrechtzuerhalten.

Heterogene Reaktionen

Wenn man von solchen Systemen spricht, kann man es nicht übersehendie Arbeitsbereiche, in denen sie angewendet werden. Heterogene Reaktionen sind Reaktionen, die in unterschiedlichen Systemen stattfinden, d.h. es handelt sich um Substanzen in verschiedenen Phasen. Dies ist ein vollständig heterogenes System.

Beispiele für Reaktionen sind die AuflösungMetalle in Säuren, Zersetzung von Salzen unter Bildung fester und gasförmiger Produkte und einige andere. Ebenfalls enthalten sind einige der katalytischen Reaktionen, die auf der Katalysatoroberfläche stattfinden. Das Hauptmerkmal solcher heterogenen katalytischen Reaktionen ist, dass sich das Reagenz und die freigesetzten Produkte in unterschiedlichen Zuständen befinden können.

Der Unterschied in den Phasen im Allgemeinen macht es schwierig, mit Daten zu arbeitenReaktionen, da der Transport von Substanzen, das Mischen und die Diffusion kompliziert sind und die Aktivierung von Molekülen bereits im Stadium des Erreichens der Grenzfläche beginnen kann.

Damit die Reaktion abläuft, eine KonstanteNachfüllen von Reagenzien und Entfernen von Produkten, die infolge des chemischen Prozesses gebildet wurden, aus der Zone. In diesem Fall wird die Kinetik der Reaktion oder die Fließgeschwindigkeit durch bestimmte Substanzen, die Geschwindigkeit der chemischen Umwandlung selbst und die Eigenschaften heterogener Systeme bestimmt. Wenn keine Schwierigkeiten auftreten und die Diffusion von Substanzen in einem normalen Zustand gehalten wird, ist die Reaktionsgeschwindigkeit proportional zur Größe der Zone. Dies ist die sogenannte spezifische Reaktionsgeschwindigkeit. In diesem Fall werden die Konzentration, Reaktionsbedingungen, Partialdrücke usw. berücksichtigt. Das Verhältnis von thermodynamischen Aktivitäten, erhaltenen Produkten und Ausgangssubstanzen wird durch die Gleichgewichtskonstante eines heterogenen Systems bestimmt.

Diese Konstante wird zur Berechnung benötigtpraktisch alle Reaktionen in unterschiedlichen Systemen. Mit seiner Hilfe wird es möglich sein, die Menge an Ausgangsmaterialien, die für den gesamten Verlauf einer chemischen Reaktion erforderlich ist, ziemlich genau zu bestimmen, und es wird auch möglich sein, die genaue Ausbeute an Produkten zu berechnen. Durch den Betrieb mit solchen Daten ist die Reaktion leicht zu steuern, außerdem kann die Reaktionsrichtung immer unter Kontrolle gehalten werden. In diesem Zusammenhang kann man sagen, dass die Gleichgewichtskonstante für die Durchführung von Reaktionen in heterogenen Systemen äußerst wichtig ist.