Sistemas Materiales

Toda porción del universo que es aislada de forma real o imaginaria para su estudio o análisis, es considerado un sistema material. Esta es una definición tan antigua como la misma química. Hace tiempo que en los laboratorios se analizan diferentes tipos de materiales, sustancias, mezclas, entre otras.
Podría decirse que un sistema material es una muestra del universo para su estudio (entendamos al estudio como el análisis cuantitativo y cualitativo de una muestra). En otras palabras, una muestra es también un sistema material como porción del universo de forma aislada. El concepto puede variar pero tener siempre el mismo significado: muestra para estudio.

En el análisis de los sistemas materiales, son muy comunes las mezclas, soluciones, aleaciones, entre otras. Para un mejor análisis se han clasificado a los sistemas materiales en tres grupos: sistemas materiales homogéneos, heterogéneos e in-homogéneos.

Sistema Material Homogéneo

"...Este consta de una sola fase y uno o más componentes..."

Para poder entender mejor estos términos, debemos definir que es fase y que es componente desde el punto de vista fisicoquímico. Donde la fase es una porción de muestra que tienen las mismas propiedades intensivas en todas sus partes y se aprecia como un todo con identidad. Esta fase puede tener uno o más componentes. De ser así, quiere decir que los componentes son miscibles o pueden mezclase entre si. Para ello veamos un ejemplo de este.
En este caso, se deja caer una muy pequeña parte de una sustancia llamada Permanganato de Potasio (KMnO4) en agua. Al cabo de unos pocos segundos este se mezcla totalmente quedando un sistema material de una fase y dos componentes (KMnO4 y H2O)


Sistema Material Heterogéneo

"...Este consta de dos o más fases con uno o más componentes..."

¿Dos o más fases con un componente? Si, claro. Es muy común que una misma sustancia se presente en tres estados de agregación (De acuerdo a las condiciones de presión y temperatura en las que se encuentran).

Un ejemplo típico es: si tomamos como muestra alguna fracción o zona de la Antártida veremos un sistema material heterogéneo de un solo componente: el agua. Donde una fase es la parte en estado líquido, una parte sólida de agua congelada y un leve vapor de agua saliendo de esta ultima. En estos casos se presentaron tres fases diferentes con un mismo componente.

Sistema Material Inhomogéneo

"...Poseen interfases indefinidas con uno o más componentes..."

Anteriormente en este mismo artículo se explicó que era una fase. Queda aclarar que interfase es la linea que separa una fase de otra como una linea. Esta siempre es muy clara y se ve con facilidad en los sistemas materiales heterogéneos y es la que nos ayuda a diferencias las fases, determinando si un sistema material es homogéneo, heterogéneo o inhomogéneo en el caso que no sea claro.

A continuación dejaré de forma gráfica algunos ejemplos de sistemas materiales heterogéneos de dos o más fases, con diferentes componentes.

A parte de la clasificación de los sistemas materiales, existen otros tipos de mezclas que no está demás tenerlas en cuenta conceptualmente para conocerlas. Una de ellas son las dispersiones.

Dispersiones

Estos son sistemas heterogéneos bifásicos en los que una de las fases, llamada fase dispersante, es continua y es la que se encuentra en mayor proporción, la otra es la parte discontinua, se llama fase dispersa y se distribuye en la fase dispersante sin separarse de ella.





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