非均相體系

非均相體系也稱非均相系統(英文名稱Heterogeneous system);又稱復相系統,是物理化學的一個基本概念。“體系”又稱為“系統”(英文名稱system),是熱力學中的一個概念,根據研究的需要,人為地把一部分物料從周圍的物體中劃分出來(可以是實際的,也可以是想像的)作為研究對象。這一被劃分出來的一部分物料稱為體系或系統。系統以外的那部分與系統有直接聯繫的物料統稱為環境。“相”(英文名稱Phase)也是熱力學的基本概念,是指系統內部物理和化學性能均勻,有明顯的邊界、用機械方法可以分離出來的部分稱為“相”。因此非均相體系概念是指系統內含有一個以上的相,相間有明顯的分界面。為更深入理解非均相體系的物理化學概念,需要進一步明確以下的論述:

1 一個體系內僅含有一個相的體系稱為“均相體系”或稱“均相體系”;
2 構成非均相體系的物質可以是由一個組分構成,例如水蒸汽和水構成氣、液兩相,其組分都是H2O。也可以是由幾個組分構成,例如糖和糖水,由兩種組分構成,糖溶於水後成為糖水液相,而不能再溶部分沉在下面構成固相;
3 非均相體系的存在,或非均相間和均相間的轉化不但和其本身組成有關,而且和周圍環境條件有關。一杯底部有固體糖沉澱的的糖水是一個固、液非均相體系。如果升高溫度,底部的固體糖就溶解,直到全部溶解,系統就變成糖水一相,成為均相系統。一杯漂浮著冰塊的水是一非均相體系,當溫度升高,冰全部熔化成水,成為水的均相體系。
4 非均相體系和均相體系間的變化可以是物理變化,也有化學變化,甚至伴隨著新物質和新相的產生。含凍的非均相水變成均相的水是物理變化,變化前後都是由H2O組成。將一塊石灰(CaO)放入一杯水中,隨著石灰的不斷消失,水變成乳白色。由固液兩相成為一個液相。慢慢有白色沉澱出來,又成為固、液兩相。這一過程為化學變化,產生了新物質氫氧化鈣。
5 非均相體系和均相體系之間的變化伴隨著能量的變化。石灰變成氫氧化鈣會放熱,使體系的溫度升高。一杯水加入一些食鹽構成固、液非均相體系,隨著食鹽的溶解成均相的食鹽水,食鹽水會降溫,因為食鹽溶解過程是吸收熱量的。

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