TIPOS DE SISTEMAS
MATERIALES
Para estudiar los
sistemas materiales, podemos clasificarlos considerando distintos criterios, es
decir, según donde centremos nuestra observación:
a. según los
cambios de materia y energía con el medio ambiente;
b. según las
propiedades intensivas de la materia.
Clasificación de
los sistemas materiales según su intercambio de materia o energía con el medio
ambiente
Este criterio
permite distinguir entre sistemas abiertos, cerrados y aislados.
Un sistema material
es abierto cuando permite el intercambio de materia y energía con el medio
ambiente. Por ejemplo, si colocamos agua fresca en un recipiente destapado, al
cabo de un tiempo, el agua se va evaporando y pasa al medio que la rodea, es
decir que se produce un intercambio de materia con el medio. Además varía su
temperatura (adquiere la temperatura del ambiente) debido a que intercambia
energía con el medio.
Un sistema material
es cerrado cuando solamente puede intercambiar energía con el medio ambiente.
Por ejemplo, si el recipiente con agua estuviera tapado, el agua no puede
evaporarse al medio, ya que se lo impide la tapa (no intercambia materia). Pero
sí adquiere la temperatura del ambiente (intercambia energía).
Un sistema material
es aislado cuando no intercambia materia ni energía con el medio ambiente. Por
ejemplo, si se coloca agua en un termo.
La realidad no
siempre responde estrictamente a la definición. No existen paredes
absolutamente aislantes, que impidan totalmente el intercambio de energía con
el medio.
Clasificación de
los sistemas materiales según sus propiedades intensivas
¿Recuerda cuando
estudiamos las propiedades intensivas de la materia? Entonces, ¿podría
completar su definición?
Las propiedades
intensivas son:
…………………………………………………………………………….
Si consideramos
estas propiedades, podemos realizar otra clasificación de sistemas materiales.
De esta manera, distinguiremos sistemas homogéneos y heterogéneos.
Sistema homogéneo.
Se denomina así cuando las propiedades y composición de la materia son iguales
en cualquier punto del sistema. No presenta superficie de separación. Por
ejemplo: aire; alcohol disuelto en agua.
Sistema
heterogéneo. Se denomina así cuando las propiedades y composición de la materia
no son iguales en cualquier punto del sistema. Está formado por dos o más
porciones diferentes, separadas por superficies definidas, a través de las
cuáles las propiedades cambian bruscamente. Por ejemplo: aceite y agua; piedra
y arena.
Un sistema puede ser homogéneo a simple vista
y heterogéneo si lo observamos detalladamente a través del microscopio. Por
ejemplo, si observamos la sangre humana con un microscopio vemos que tiene
glóbulos rojos diferenciados del suero.
Por lo tanto, la homogeneidad y heterogeneidad
de un sistema será establecida mediante el microscopio óptico. Con este
instrumento se visualizan partículas muy pequeñas (de hasta 10-4 cm de
diámetro).
Fases y componentes de un sistema material
Si observamos un sistema heterogéneo formado por sal común y arena como el del siguiente dibujo,
vemos que hay porciones que tienen las mismas
propiedades: las porciones formadas por sal o aquellas formadas únicamente por
arena.Y otras que tienen distintas propiedades: la sal tiene propiedades
distintas a la arena.
Las porciones que tienen las mismas
propiedades, por definición, son sistemas homogéneo, y se las denomina fases
del sistema. En el ejemplo que estamos analizando, el sistema tiene dos fases,
una formada por la sal y la otra por la arena. De esta manera, podemos decir
que las fases de un sistema material son las distintas porciones homogéneas que
lo forman.
Los componentes del sistema son las distintas
sustancias que lo constituyen. Siguiendo con el ejemplo, el sistema tiene dos
componentes: la sal y la arena.
Si tenemos un recipiente cerrado con agua en estado líquido, solido (hielo) y gaseoso (vapor de agua)
¿Cuántas fases hay en este sistema?
¿Cuántos componentes tiene?
Este sistema esta formado por tres fases: agua líquida, hielo y vapor de agua. En cambio, posee un solo componente: la sustancia agua.
Considerando el numero de fases de un sistema material, podemos decir:
Sistema homogéneo: es aquel formado por una sola fase.
Sistema heterogéneo: es aquel formado por dos o más fases.
