نظام متجانس

ولتوصيف عدد كبير بما فيه الكفاية من العمليات والنظم الكيميائية والفيزيائية على حد سواء، تستخدم فئة "المرحلة".

في أبسط الفهم، وتسمى فئة "مرحلة" مستقلة، جزء من نظام معين، والتي تتميز بالتجانس النسبي للهيكل والتكوين. والمرحلة، كقاعدة عامة، مستقلة تماما ويتم فصلها عن المراحل الأخرى للنظام بواسطة حدود معينة - القسم البيني.

من وجهة نظر النظم الكيميائية، والتي تشمل نظام متجانس، يمكن أن تكون المرحلة مادة في أي حالة التجميع: الغاز، الصلبة، السائل، فضلا عن الخلائط والحلول. الملكية المشتركة هي أيضا أن أي جزء غير مخلوط من الغاز، السائل أو أي من الهيئات الصلبة تشكل مرحلة منفصلة. على سبيل المثال، إذا اعتبرنا عينة نظام يتضمن الجليد الذي يذوب والماء، ثم في هذا النظام يمكننا التمييز بين مرحلتين - الماء والجليد. والحقيقة هي أنه على الرغم من أن لها تركيبة واحدة، فإنها تختلف في هيكل المادة، وبالتالي فهي تمثل مراحل مستقلة. وبنفس الطريقة، يمكننا أن نعطي أمثلة على وجود المواد التي يمكننا تحديد وجود مرحلة واحدة فقط. وتشمل هذه الهواء، محلول مائي من برمنجنات البوتاسيوم، وحمض الهيدروكلوريك. في هذه المركبات لا توجد أقسام بينية مرئية، وعند كل نقطة من النظام تكوينها متجانسة.

وفي الوقت نفسه، فإن تعريف المفهوم المشار إليه في بداية المادة ليس كافيا وشاملا. وهو يتضمن متطلبات التجانس وهوية التركيب، ولكن هذا النهج مناسب فقط لأنظمة التوازن. في نفس الحالة، عندما يكون النظام في حالة من التفاعل الكيميائي، قد تكون المرحلة أيضا غير متجانسة. وستكون أحجام المرحلة المتجانسة غير متكافئة مع أبعاد العناصر التي تشكل هذه المرحلة.

وتستخدم فئة "المرحلة" كمعيار لتصنيف النظم الفيزيائية والكيميائية. من حيث عددهم، وتنقسم جميع النظم إلى أنواع مثل نظام متجانس ونظام غير متجانسة. وبناء على ذلك، يمكن صياغة تعريف لهذه الفئات. نظام غير متجانسة هو واحد في عدد من المراحل ليست واحدة. وبناء على ذلك، فإن النظام المتجانس هو نظام لا يتم فيه إطلاق سوى مرحلة واحدة.

وتصنف المراحل نفسها أيضا إلى أنواع. المرحلة المستمرة هي المرحلة التي يحدث فيها ضربة من نقطة إلى أخرى دون عبور المقطع البيني. إنه وجود مثل هذه المرحلة فقط التي تتميز بنظام متجانس.

في المقابل، يتم إنشاء نظام غير متجانسة كمرحلة مستمرة، فضلا عن فرقت، وهذا هو، مجزأة في عدد من المكونات الفردية.

ومن الأمثلة على النظم المتجانسة حلول حقيقية، لأن الجسيمات التي تشكلها هي خليط موجود على المستوى الذري.

وتتميز أهم المعاني الفيزيائية لهذا المفهوم بفئة مثل ثابت التوازن في نظام متجانس. هذا الثابت، بدوره، يميز خاصية هامة أخرى من أنظمة متجانسة - التوازن. وتسمى ردود الفعل التي تحدث في مرحلة واحدة متجانسة، مما يعني أن جميع العناصر المشاركة فيه هي في نفس الحالة المجمعة. التوازن في سياق مثل هذه التفاعلات يميز هذا المفهوم مثل التوازن في نظام متجانس. وهذا يعني أن مسار مثل هذه التفاعلات يحدث حتى مستوى تركيز ثابت، والتي على حد سواء تدفق رد الفعل المباشر وعكس ممكن. وتسمى هذه الحالة أيضا حالة التوازن الكيميائي، وهي، بصفة عامة، بمثابة مؤشر، حيث يتوقف تدفق التفاعل على هذا النحو.

ثابت التوازن يجعل من الممكن لتحديد قدرة مسار كامل من التفاعل الكيميائي في ظل ظروف معينة. وهو قيمة عالمية ويشير إلى أي نظام.