KEMIJSKI RJEČNIK

Faradayevi zakoni elektrolize    →   Faraday’s laws of electrolysis

Faradayevi zakoni elektrolize su dva zakona koja je formulirao britanski kemičar i fizičar Michael Faraday (1791.-1867.):

1. Količina tvari koja se izluči na elektrodi proporcionalna je količini naboja (Q = I·t) koja je protekla tijekom elektrolize.

gdje je z = broj elektrona koji se izmijeni u reakciji a F = Faradayeva konstanta i iznosi 96 487 C mol^-1.

2. Mase elemenata koje se izluče s istom količinom struje su direktno proporcionalnu njihovim kemijskim ekvivalentima.

Prolaskom struje od 96 487 C u prvom elektrolizeru razvit će se 1 mol Ag i 1/4 mol O₂ a u drugom 1/2 mol Cu i 1/4 mol O₂. Relevantne polureakcije su

glukoza    →   glucose

Glukoza (grožđani šećer, krvni šećer) ugljikohidrat je iz skupine monosaharida ili jednostavnih šećera kemijske formule C₆H₁₂O₆. Stari naziv dekstroza potječe od toga što glukoza zakreće ravninu polarizirane svjetlosti u desno. Prema broju ugljikovih atoma u svojoj molekuli glukoza je heksoza, a prema funkcionalnoj skupini aldoza (aldoheksoza). Glukoza je najrasprostranjeniji šećer u prirodi. Slobodna se nalazi u raznom voću i medu a vezana u disaharidima (saharozi, maltozi, laktozi), polisaharidima (škrobu, glikogenu, celulozi) i raznim drugim spojevima. Kod čovjeka se može naći slobodna u krvi ili kao rezerva pohranjena u jetri i mišićima u obliku glikogena.

Glukozu sintetiziraju biljke procesom fotosinteze i pohranjuju u polimernom obliku kao škrob. U probavnom sustavu škrob se hidrolizira u glukozu koja se zatim iskorištava u stanicama za dobivanje energije. Ukupno se iz jedne molekule glukoze može dobiti 36 molekula ATP-a.

Zbog tetraedarskih kutova koje čine veze među ugljikovim atomima, molekula glukoze može zauzeti takvu konformaciju da hidroksilna skupina vezana na petom ugljikovom reagira s karbonilnom skupinom pri čemu nastaje poluacetal, odnosno šesteročlani heterociklički prsten. Time se javlja još jedan asimetrični centar na atomu C-1, tako da D-glukoza može postojati u dva oblika, kao α-D-glukopiranoza i β-D-glukopiranoza. Ta su dva ciklička oblika u ravnoteži, tj. oni mogu preći jedan u drugog preko aldehidnog oblika.

glutamin    →   glutamine

Glutamin je neutralna aminokiselina s polarnim pobočnim lancem. On je važni nositelj amonijaka i sudjeluje u sintezi uree. Važan je prekursor za sintezu purina i pirimidina. Glutamin ne spada u esencijalne aminokiseline ali to može postati u izvanredni situacijama, primjerice kod intenzivnih treninga, opeklina ili bolesti probanog sustava. Sintetizira se iz glutamata i amonijaka u prisutnosti enzima glutamin sintetaze.

• Kratice: Gln, Q
• IUPAC ime: 2,5-diamino-5-oksopentanska kiselina
• Molekularna formula: C₅H₁₀N₂O₃
• Molekularna masa: 146.14 g/mol

Gratzelova sunčeva ćelija    →   Gratzel solar cell

Grätzelova sunčeva ćelija je fotoelektrokemijska ćelija koju je razvio Michael Grätzel sa suradnicima. Oponaša djelomice prirodnu sunčevu ćeliju, koja omogućava biljkama da ostvare fotosintezu. U prirodnoj sunčevoj ćeliji molekule klorofila apsorbiraju svjetlost i to najjače u crvenom i plavom dijelu spektra, dok se zelena svjetlost reflektira. Apsorbirana energija dovoljna je za izbacivanje elektrona iz pobuđenog klorofila. U prijenosu tog naboja, sudjeluju potom druge molekule. U Grätzelovoj ćeliji su, također, za stvaranje naboja apsorpcijom svjetlosti i prijenos tog naboja "zaduženi" različiti dijelovi ćelije.

Na vodljivo staklo nanesen je sloj nanokristala poluvodiča TiO₂ čija je površina jako velika. Na TiO₂ nanesen je fotoosjetljivi pigment koji čine rutenijevi ioni povezani s organskim molekulama koje jako apsorbiraju vidljivu svjetlost. Fotopobuđeni elektroni prelaze s rutenijevih iona na kristalite TiO₂, koji ih odvode daleko od iona-donora. Čitav sustav uronjen je u tekući jodidni elektrolit koji preuzima elektrone s elektrode i prenosi ih na rutenijeve ione kako bi se nastavio proces apsorpcije svjetlosti.

Efikasnost ovih ćelija iznosi oko 10 % i raste u difuznoj svjetlosti, tj. za oblačna vremena.

poluvalni potencijal    →   half-wave potential

Poluvalni potencijal (E_1/2) je potencijal na kojem je struja polarografskog vala jednaka polovici difuzijske struje (i_d). Kod reverzibilnih sustava poluvalni potencijal karakterističan je za svaku ionsku vrstu pojedinog elementa (ali ovisi o sastavu otopine) pa se E_1/2 može koristiti za kvalitativno određivanje (identifikaciju) elektroaktivnih vrsta.

halogeni elementi    →   halogens

U 17. skupinu periodnog sustava spadaju fluor (F), klor (Cl), brom (Br), jod (I) i astat (At). Zajedničkim imenom nazivaju se halogenima (oni koji tvore soli) zbog toga što izravno s metalima daju soli. U vanjskoj ljusci imaju 7 elektrona pa su izrazito elektronegativni. Reagiraju sa skoro svim metalima i mnogim nemetalima. Reaktivnost im opada porastom atomske mase. Halogeni imaju jak neugodan miris i gore sjajnim plamenom.

U elementarnom stanju halogeni elementi prave dvoatomne molekule. Kako raste volumen atoma, rastu i Van der Waalsove privlačne sile. Tako su pri sobnoj temperaturi fluor i klor plinovi, brom tekućina, a jod i astat čvrste tvari.

Hessov zakon    →   Hesse’s law

Zakonitost termokemijskih pojava otkrio je 1840. ruski kemičar švicarskog porijekla Germain Henri Hess (1802.-1850.). Njegov zakon glasi: Reakcijska toplina neke kemijske promjene ne ovisi o putu kojim reakciju vodimo, već samo o početnom i konačnom stanju sustava. Hessov zakon poznat je i kao zakon o stalnosti zbroja toplina reakcije.

Na primjer, eksperimentalno je određena entalpija oksidacije grafita u ugljikov dioksid i ugljikova monoksida u ugljikov dioksid. Zbog ravnoteže

nije moguće odrediti entalpiju oksidacije grafita u ugljikov monoksid. Međutim, reakcijska toplina te reakcije može se izračunati primjenom Hessovog zakona.

indikatorska elektroda    →   indicator electrode

Indikatorska elektroda je radna elektroda u nekim klasičnim dvoelektrodnim sustavima, npr. u potenciometriji. Potencijal indikatorske elektrode u odnosu na referentnu elektrodu posljedica je koncentracije (točnije aktiviteta) ispitivane vrste u otopini.

olovni akumulator    →   lead-acid battery

Olovni akumulator je naprava koja koristi reverzibilne kemijske reakcije za spremanje električne energije. Godine 1859. francuski fizičar Gaston Planté osmislio je prvi olovni akumulator koji se sastojao od olovnih ploča uronjenih u razrijeđenu sumpornu kiselinu. Olovo uronjeno u sulfatnu kiselinu presvuče se slojem olovo(II) sulfata. Ako se kroz ovaj sustav propušta istosmjerna struja dolazi na elektrodama do slijedećih reakcija:

Tako je dobiven izvor struje napona 2 V, koji je poznat kao olovni akumulator. Sam proces pretvaranja električne energije u kemijsku naziva se punjenje akumulatora.

Spajanjem polova olovnog akumulatora u strujni krug na elektrodama se dešavaju slijedeće reakcije:

Proces kojim se kemijska energija pretvara u električnu naziva se pražnjenjem akumulatora.

Olovni akumulatori imaju nisku cijenu, relativno velik napon po ćeliji, malen unutrašnji otpor i mogu dati velike jakosti struje u kratkom vremenu. Mane su mu otrovnost olova, velika masa i pojava samopražnjenja.

plikavac    →   mustard agent

Plikavci su dobili ime zbog sličnosti rana uzrokovanih onima koje izazivaju opekline. Međutim, plikavci također uzrokuju i velika oštećenja očiju, dišnog sustava i unutrašnjih organa. Uobičajeni plikavac (iperit), 1,1-tio-bis-[2-kloroetan], reagira s velikim brojem bioloških molekula. Učinak plikavaca javlja se sa zadrškom: prvi simptomi se javljaju između 2 i 24 sata nakon izloženosti. Pri sobnoj temperaturi plikavci su tekućine niske hlapljivosti i stabilne su tijekom skladištenja.