Chimica/Fisica: sistema omogeneo o eterogeneo?
Sul libro di chimica della Zanichelli ho studiato la definizione di sistema omogeneo: sistema con proprietà intensive costanti.
Il testo definisce come tipiche proprietà intensive: il colore e la densità.
Nella definizione di sistema omogeneo ed eterogeneo non accenna alla distinzione tra Sistema Fisicamente Omogeneo e Sistema Chimicamente Omogeneo.
Detto questo, il libro scrive testualmente:
"Un sistema formato da una sola sostanza non è sempre un sistema omogeneo. A 0°C l'acqua distillata si trova in parte in fase solida (ghiaccio) e in parte in fase liquida; il sistema è pertanto fisicamente eterogeneo. Anche se è costituito da una sola sostanza, e quindi chimicamente omogeneo, il sistema presenta due fasi ben distinte"
Vi chiedo: se le proprietà intensive sono costanti si parle si Sistema Fisicamente Omogeneo o di Sistema Omogeneo e basta (senza aggiungere la parola Fisicamente?
Il testo definisce come tipiche proprietà intensive: il colore e la densità.
Nella definizione di sistema omogeneo ed eterogeneo non accenna alla distinzione tra Sistema Fisicamente Omogeneo e Sistema Chimicamente Omogeneo.
Detto questo, il libro scrive testualmente:
"Un sistema formato da una sola sostanza non è sempre un sistema omogeneo. A 0°C l'acqua distillata si trova in parte in fase solida (ghiaccio) e in parte in fase liquida; il sistema è pertanto fisicamente eterogeneo. Anche se è costituito da una sola sostanza, e quindi chimicamente omogeneo, il sistema presenta due fasi ben distinte"
Vi chiedo: se le proprietà intensive sono costanti si parle si Sistema Fisicamente Omogeneo o di Sistema Omogeneo e basta (senza aggiungere la parola Fisicamente?
Risposte
Ciao,
sistemiamo le definizioni:
Sistema chimicamente omogeneo: Formato da una sola sostanza.
Sistema fisicamente omogeneo: Formato da una sola sostanza allo stesso stato (solido, liquido, gas, plasma, ...).
Sistema omogeneo: Sistema in cui le grandezze intensive sono costanti.
Un sistema fisicamente omogeneo è quindi un sistema omogeneo (stessa sostanza in stesse condizioni, quindi le grandezze intensive sono costanti[nota]Questo vale considerando una sostanza come sempre uniforme nelle sue caratteristiche. Questo non è vero in ogni caso, infatti se consideri dell'idrogeno in cui siano presenti anche degli isotopi alcune proprietà quali la densità non rimangono perfettamente costanti in tutto il gas (anche se variano di quantità molto piccole). Considerando però che gli isotopi non sono stabili e dopo un tempo x decadono, diciamo che il sistema prima o poi sarà omogeneo
[/nota]), un sistema chimicamente omogeneo invece no.
Se ad esempio prendi acqua e ghiaccio, è un sistema chimicamente omogeneo, ma la densità non è costante.
sistemiamo le definizioni:
Sistema chimicamente omogeneo: Formato da una sola sostanza.
Sistema fisicamente omogeneo: Formato da una sola sostanza allo stesso stato (solido, liquido, gas, plasma, ...).
Sistema omogeneo: Sistema in cui le grandezze intensive sono costanti.
Un sistema fisicamente omogeneo è quindi un sistema omogeneo (stessa sostanza in stesse condizioni, quindi le grandezze intensive sono costanti[nota]Questo vale considerando una sostanza come sempre uniforme nelle sue caratteristiche. Questo non è vero in ogni caso, infatti se consideri dell'idrogeno in cui siano presenti anche degli isotopi alcune proprietà quali la densità non rimangono perfettamente costanti in tutto il gas (anche se variano di quantità molto piccole). Considerando però che gli isotopi non sono stabili e dopo un tempo x decadono, diciamo che il sistema prima o poi sarà omogeneo
[/nota]), un sistema chimicamente omogeneo invece no. Se ad esempio prendi acqua e ghiaccio, è un sistema chimicamente omogeneo, ma la densità non è costante.
Grazie per la risposta sapo93.
Vorrei un tuo parere allora in merito a quanto scritto sul libro.
Tu mi dici: "Un sistema fisicamente omogeneo è quindi un sistema omogeneo (...) quindi le grandezze intensive sono costanti".
Devo dedurre che un blocchetto di ghiaccio è un sistema fisico omogeneo (perchè è presente una sola sostanza, H2O, in un solo stato di aggregazione) ma è anche un sistema omogeneo (stesse proprietà intensive). Però nella realtà, se guardo il blocchetto di ghiaccio, il colore non è lo stesso in tutto il volume. Chiedo: sbaglia il libro a parlare di proprietà e non di grandezze intensive? Quindi il colore non lo devo considerare "una grandezza fisica" (anche se, in realtà si può misurare)?
Vorrei un tuo parere allora in merito a quanto scritto sul libro.
Tu mi dici: "Un sistema fisicamente omogeneo è quindi un sistema omogeneo (...) quindi le grandezze intensive sono costanti".
Devo dedurre che un blocchetto di ghiaccio è un sistema fisico omogeneo (perchè è presente una sola sostanza, H2O, in un solo stato di aggregazione) ma è anche un sistema omogeneo (stesse proprietà intensive). Però nella realtà, se guardo il blocchetto di ghiaccio, il colore non è lo stesso in tutto il volume. Chiedo: sbaglia il libro a parlare di proprietà e non di grandezze intensive? Quindi il colore non lo devo considerare "una grandezza fisica" (anche se, in realtà si può misurare)?
Il colore conta come proprietà intensiva, solo non il colore che intendiamo nel senso comune. Per colore in fisica si intende la reazione degli atomi all'essere colpiti da raggi luminosi, ovvero la risposta con altri raggi luminosi di frequenza ed intensità variabili in base al tipo di sostanza e alla frequenza ed intensità dei raggi luminosi originari.
Questo avviene per ogni atomo (o molecola) del nostro sistema, e quindi il colore che percepiamo noi è un fenomeno di gruppo derivato dalla somma di tutte queste piccole reazioni. Esso può quindi non essere costante a livello macroscopico, in base a come viene illuminato il corpo, ma lo rimane a livello microscopico, che è quello che conta per le proprietà intensive. (Se guardi attraverso un vetro colorato o 153 cambia il colore che percepisci, anche se la sostanza è la stessa[nota]Questo accade perchè, detta in modo fenomenologico e intuitivo, un corpo emette i colori che non assorbe. Più il corpo ha strati, e più assorbe gradazioni di colori[/nota]).
Questo avviene per ogni atomo (o molecola) del nostro sistema, e quindi il colore che percepiamo noi è un fenomeno di gruppo derivato dalla somma di tutte queste piccole reazioni. Esso può quindi non essere costante a livello macroscopico, in base a come viene illuminato il corpo, ma lo rimane a livello microscopico, che è quello che conta per le proprietà intensive. (Se guardi attraverso un vetro colorato o 153 cambia il colore che percepisci, anche se la sostanza è la stessa[nota]Questo accade perchè, detta in modo fenomenologico e intuitivo, un corpo emette i colori che non assorbe. Più il corpo ha strati, e più assorbe gradazioni di colori[/nota]).
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