SISTEM TIDAK HOMOGEN: CIRI DAN CONTOH - KIMIA - 2025

Sistem tidak homogen adalah sistem yang walaupun homogenitasnya jelas, sifatnya mungkin berbeza di lokasi tertentu di ruang angkasa. Komposisi udara, misalnya, walaupun merupakan campuran gas yang homogen, berubah mengikut ketinggian.

Tetapi apa itu sistem? Sistem secara umum didefinisikan sebagai sekumpulan elemen yang saling berkaitan yang berfungsi secara keseluruhan. Ia juga dapat ditambahkan bahawa unsur-unsurnya campur tangan bersama untuk memenuhi fungsi tertentu. Ini adalah kes sistem pencernaan, peredaran darah, saraf, endokrin, ginjal dan pernafasan.

Sumber: Pixabay

Walau bagaimanapun, sistem boleh menjadi sesuatu yang semudah segelas air (gambar atas). Perhatikan bahawa semasa menambahkan setetes tinta, ia pecah menjadi warnanya dan menyebar ke seluruh isi air. Ini juga merupakan contoh sistem yang tidak homogen.

Apabila sistem terdiri dari ruang tertentu tanpa had yang tepat seperti objek fizikal, maka ia disebut sistem material. Bahan mempunyai sekumpulan sifat seperti jisim, isi padu, komposisi kimia, ketumpatan, warna, dll.

Sifat dan keadaan sistem

Sifat fizikal bahan terbahagi kepada sifat luas dan sifat intensif.

Sifat luas

Mereka bergantung pada ukuran sampel yang dipertimbangkan, misalnya jisim dan isipadu.

Sifat intensif

Mereka adalah yang tidak berbeza dengan ukuran sampel yang dipertimbangkan. Sifat-sifat ini merangkumi suhu, ketumpatan, dan kepekatan.

Keadaan bahan

Sebaliknya, sistem juga bergantung pada fasa atau keadaan di mana jirim berkaitan dengan sifat-sifat ini. Oleh itu, jirim mempunyai tiga keadaan fizikal: pepejal, gas dan cecair.

Bahan boleh mempunyai satu atau lebih keadaan fizikal; seperti kes air cair dalam keseimbangan dengan ais, pepejal dalam ampaian.

Ciri-ciri sistem homogen, heterogen dan tidak homogen

Sistem homogen

Sistem homogen dicirikan dengan mempunyai komposisi kimia yang sama dan sifat intensif yang sama di seluruh. Ia mempunyai satu fasa yang boleh berada dalam keadaan pepejal, keadaan cair atau keadaan gas.

Contoh sistem homogen adalah: air tulen, alkohol, keluli, dan gula yang dilarutkan dalam air. Campuran ini membentuk apa yang disebut larutan sejati, yang dicirikan oleh zat terlarut berdiameter kurang dari 10 milimikra, stabil terhadap graviti dan ultrasentrifugasi.

-Sistem heterogen

Sistem heterogen menunjukkan nilai yang berbeza untuk beberapa sifat intensif di laman web yang berbeza dalam sistem yang dipertimbangkan. Tapak dipisahkan oleh permukaan diskontinuiti, yang boleh berupa struktur membran atau permukaan zarah.

Penyebaran kasar partikel tanah liat di dalam air adalah contoh sistem heterogen. Zarah-zarah tidak larut di dalam air dan tetap dalam ampaian selama sistem diaduk.

Apabila pergolakan berhenti, zarah-zarah tanah liat mengendap di bawah tindakan graviti.

Begitu juga, darah adalah contoh sistem heterogen. Ini terdiri dari plasma dan sekumpulan sel, di antaranya adalah eritrosit, dipisahkan dari plasma oleh membran plasma mereka yang berfungsi sebagai permukaan diskontinuiti.

Plasma dan bahagian dalam eritrosit mempunyai perbezaan kepekatan unsur-unsur tertentu seperti natrium, kalium, klorin, bikarbonat, dll.

-Sistem tidak homogen

Ia dicirikan oleh adanya perbezaan antara beberapa sifat intensif di bahagian sistem yang berlainan, tetapi bahagian ini tidak dipisahkan oleh permukaan diskontinuiti yang ditentukan dengan baik.

Permukaan ketakselanjaran

Permukaan diskontinuiti ini dapat, misalnya, membran plasma yang memisahkan bahagian dalam sel dari persekitarannya atau tisu yang melapisi organ.

Dikatakan bahawa dalam sistem yang tidak homogen permukaan diskontinuiti tidak dapat dilihat walaupun menggunakan ultramikroskopi. Titik sistem tidak homogen dipisahkan secara asas oleh udara dan larutan berair dalam sistem biologi.

Di antara dua titik sistem tidak homogen mungkin ada, misalnya, perbezaan kepekatan beberapa unsur atau sebatian. Perbezaan suhu juga boleh berlaku antara titik.

Penyebaran tenaga atau jirim

Dalam keadaan di atas, aliran pasif (yang tidak memerlukan perbelanjaan tenaga) jirim atau tenaga (haba) berlaku di antara dua titik sistem. Oleh itu, panas akan berpindah ke kawasan yang lebih sejuk dan masalah ke kawasan yang lebih cair. Oleh itu, perbezaan kepekatan dan suhu menurun berkat penyebaran ini.

Difusi berlaku oleh mekanisme penyebaran sederhana. Dalam kes ini, pada dasarnya bergantung pada adanya kecerunan konsentrasi antara dua titik, jarak yang memisahkannya dan kemudahan melintasi medium antara titik.

Untuk mengekalkan perbezaan konsentrasi antara titik sistem, bekalan tenaga atau jirim diperlukan, kerana kepekatan pada semua titik sama. Oleh itu, sistem yang tidak homogen akan menjadi sistem yang homogen.

Ketidakstabilan

Ciri khas untuk menonjolkan sistem yang tidak homogen adalah ketidakstabilannya, jadi dalam banyak keadaan ia memerlukan bekalan kuasa untuk penyelenggaraannya.

Contohnya sistem tidak homogen

Setitis dakwat atau pewarna makanan di dalam air

Dengan menambahkan setetes pewarna ke permukaan air, pada mulanya kepekatan pewarna akan lebih tinggi di permukaan air.

Oleh itu, terdapat perbezaan kepekatan pewarna antara permukaan gelas air dan bintik-bintik yang mendasarinya. Tambahan pula, tidak ada permukaan penghentian. Jadi, kesimpulannya ini adalah sistem yang tidak homogen.

Selanjutnya, kerana adanya kecerunan kepekatan, pewarna akan meresap ke dalam cairan sehingga kepekatan pewarna disamakan dalam semua air di dalam gelas, menghasilkan sistem yang homogen.

Riak air

Sumber: Pixabay

Apabila batu dilemparkan ke permukaan air di kolam, terjadi gangguan yang merebak dalam bentuk gelombang sepusat dari tapak hentaman batu.

Batu itu apabila terkena sebilangan zarah air memancarkan tenaga kepada mereka. Oleh itu, terdapat perbezaan bertenaga antara zarah-zarah yang pada awalnya bersentuhan dengan batu dan sisa molekul air di permukaan.

Oleh kerana tidak ada permukaan penghentian dalam kes ini, sistem yang diperhatikan adalah tidak homogen. Tenaga yang dihasilkan oleh kesan batu menyebar di permukaan air dalam bentuk gelombang, mencapai sisa molekul air di permukaan.

Inspirasi

Fasa inspirasi pernafasan, secara ringkas berlaku dengan cara berikut: apabila otot inspirasi menguncup, terutama diafragma, terdapat pengembangan sangkar tulang rusuk. Ini menghasilkan kecenderungan untuk meningkatkan isipadu alveolus.

Distensi alveolar menyebabkan penurunan tekanan udara intraalveolar, menjadikannya kurang daripada tekanan udara atmosfera. Ini menghasilkan aliran udara dari atmosfer ke alveoli, melalui saluran udara.

Kemudian, pada awal inspirasi, terdapat perbezaan tekanan antara lubang hidung dan alveoli, selain tidak adanya permukaan diskontinuitas antara struktur anatomi yang disebutkan. Oleh itu, sistem yang ada sekarang adalah tidak homogen.

Tamat tempoh

Pada fasa tamat, fenomena sebaliknya berlaku. Tekanan intraalveolar menjadi lebih tinggi daripada tekanan atmosfera dan udara mengalir melalui saluran udara, dari alveoli ke atmosfer, sehingga tekanan akhir ekspirasi menyamakan.

Jadi, pada awal tamatnya terdapat perbezaan tekanan antara dua titik, alveoli paru dan lubang hidung. Di samping itu, tidak ada permukaan ketakselanjaran antara dua struktur anatomi yang ditunjukkan, jadi ini adalah sistem yang tidak homogen.

Rujukan

1. Wikipedia. (2018). Sistem bahan. Diambil dari: es.wikipedia.org
2. Martín V. Josa G. (29 Februari 2012). Universiti Kebangsaan Cordoba. Dipulihkan dari: 2.famaf.unc.edu.ar
3. Kelas kimia. (2008). Kimia fizikal. Diambil dari: clasesdquimica.wordpress.com
4. Jiménez Vargas, J. dan Macarulla, JM Fisicoquímica Fisiológica. 1984. Edisi Keenam. Interamericana editorial.
5. Ganong, WF Kajian Fisiologi Perubatan. Edisi Kedua Puluh Pertama 2003. Syarikat McGraw-Hill, termasuk