KEMIJSKI RJEČNIK

uvjetni elektrodni potencijal    →   conditional electrode potential

Uvjetni ili formalni elektrodni potencijal (E°’) jednak je elektrodnom potencijalu (E) kada su ukupne koncentracije oksidiranog i reduciranog oblika u svim njihovim oblicima u otopini jednake jedinici. Uvjetni elektrodni potencijal obuhvaća utjecaje reakcija koje izravno ne sudjeluju u izmjeni elektrona, ali dovode do promjene ionske jakosti, promjene pH, hidrolize, kompleksiranja, taloženja itd.

Pri 298 K (25 °C) i pretvarajući prirodne logaritme u dekadske, možemo Nernstovu jednadžbu za elektrodni potencijal pisati kao

elektroda prvog reda    →   electrode of the first kind

Elektrode prvog reda jesu metalne elektrode uronjene u otopinu vlastitih iona (npr. srebro uronjeno u otopinu srebrova nitrata). Ravnotežni potencijal je funkcija koncentracije (točnije aktiviteta) metalnih kationa u otopini (vidi Nernstova jednadžba za elektrodni potencijal).

Gibbsova slobodna energija    →   Gibbs free energy

Gibbsova slobodna energija (G) jest energija oslobođena ili apsorbirana u reverzibilnom procesu pri konstantnoj temperaturi i tlaku. Definirana je jednadžbom

gdje je H entalpija, S entropija a T termodinamička temperatura. Naziva se još i Gibbsova energija ili samo slobodna energija.

Promjena Gibbsove slobodne energije, ΔG, određuje smjer kemijske reakcije. Ako je ΔG neke reakcije negativan, reakcija će se spontano odvijati dok se ne uspostavi ravnotežno stanje. Kada je postignuto ravnotežno stanje, onda je ΔG = 0.

konstanta ravnoteže    →   equilibrium constant

Konstanta ravnoteže (K) prvi put se pojavljuje u zakonu o djelovanju masa koji su 1863. formulirali norveški kemičari C.M. Guldberg i P. Waage. Reverzibilna kemijska reakcija prikazana jednadžbom

u ravnoteži je onda kada je brzina napredne reakcije jednaka brzini povratne reakcije.

Konstanta ravnoteže definirana je odnosom ravnotežnih aktiviteta produkata i reaktanata

Kod praktičnih mjerenja često se aktiviteti zamjenjuju koncentracijama

Za reakcije u plinskoj fazi umjesto koncetracija upotrebljavaju se parcijalni tlakovi

Termodinamička konstanta K nema jedinicu, dok jedinica za K_p i K_c ovisi o broju molekula koje se pojavljuju u stehiometrijskoj jednadžbi (a, b, c i d).

Veličina konstante ravnoteže ovisi o temperaturi. Ako je napredna reakcija egzotermna, konstanta ravnoteže smanjuje se povećanjem temperature. Što je veća konstanta ravnoteže neke kemijske reakcije, to je ravnoteža više pomaknuta na stranu stvaranja produkata reakcije. Položaj uspostavljene ravnoteže može se mijenjati, ali ne i konstanta. Sustav u ravnoteži brani se od promjene tako da nastoji poništiti vanjski utjecaj (Le Chatelierov princip).

Konstanta ravnoteže kemijske reakcije izravno je proporcionalna promjeni standardne Gibbsove slobodne energije

masa    →   mass

Masa (m) je količina materije u čestici ili tijelu bez obzira na njegovu lokaciju u svemiru. Masa je stalna, dok težina ovisi o udaljenosti tijela od centra Zemlje (ili drugog planeta). SI jedinica za masu jeste kilogram.

U skladu s Einsteinovom jednadžbom

svi oblici energije posjeduju maseni ekvivalent.

ekvivalencija mase i energije    →   mass-energy equivalence

U specijalnoj teoriji relativnosti Einstein je pokazao da se masa i energija ne mogu očuvati odvojeno već se može govoriti samo o očuvanju ukupne mase i energije sustava. Energijski ekvivalent mase dan je vjerojatno najpoznatijom jednadžbom:

u kojoj je m masa tijela a c brzina svjetlosti. Cockcroft i Walton (1932.) su prvi dokazali ispravnost Einsteinove jednadžbe.

Newtonov zakon gravitacije    →   Newton’s gravitational law

Svaki objekt u svemiru privlači svaki drugi objekt silom (gravitacijska sila, F_G) koja djeluje duž pravca kroz središta objekata, a proporcionalna je umnošku masa objekata i obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između njih.

m₁ i m₂ su mase objekata a r je udaljenost između njih. G je univerzalna gravitacijska konstanta a iznosi 6.67•10^-26 N m² kg^-2. Strogo govoreći ovaj zakon vrijedi samo za objekte koje možemo smatrati materijalnim točkama. Inače, gravitacijsku silu treba računati integriranjem sila između različitih elemenata mase. Newtonov zakon gravitacije izveden je iz Keplerovih zakona, koji opisuju gibanje planeta, te uz fizikalnu pretpostavku da je Sunce središte i izvor gravitacijske sile.

Ispravnije je Newtonov zakon gravitacije napisati uz pomoć vektorske jednadžbe:

u kojoj su r₁ i r₂ položajni vektori masa m₁ i m₂.

Gravitacijske sile djeluju na daljinu, što znači da djeluju kroz prostor bez materijalnog dodira među objektima. Newtonov zakon gravitacije izveden je iz Keplerovih zakona za planetarna gibanja, uz fizikalnu pretpostavku da je sunce središte i izvor gravitacijske sile.

Također, svaki se objekt giba u smjeru djelovanja sile koja na njega djeluje, akceleracijom koja je obrnuto proporcionalna masi objekta. Za tijela na površini Zemlje, udaljenost r u izrazu za gravitacijsku silu praktički je jednaka polumjeru Zemlje, R_E. Ako masu tog tijela označimo sa m a masu Zemlje sa R_E, izraz za gravitacijsku silu kojom Zemlja djeluje na tijela na svojoj površini može se ovako napisati

pri čemu je g gravitacijska akceleracija, koja se iako ovisi o geografskoj širini, obično smatra konstantom približne vrijednosti 9.81 m s^-2.

Onsagerove relacije    →   Onsager relations

Onsagerove relacije su važan set jednadžbi u termodinamici ireverzibilnih procesa. Onsager je uzeo da postoji linearna ovisnost struja (J_i)o silama (X_j) i to formulirao na sljedeći način:

Koeficijenti L_ij nazivaju se fenomenološkim koeficijentima i karakteriziraju uzajamni utjecaj dvaju nepovratnih procesa i i j. Onsager je pretpostavio da su L_ij = L_ji i da karakteriziraju međusobni utjecaj dvaju nepovratnih procesa i i j. Ovu teoriju je 1931. predstavio norveški kemičar Lars Onsager (1903.-1976.).

Ostwaldov zakon razrjeđenja    →   Ostwald’s dilution law

Ostwaldov zakon razrjeđenja izraz je za ovisnost molarne provodnosti Λ otopine elektrolita o koncentraciji. To se može napisati kao jednadžba pravca

gdje je c koncentracija, K_c je koncentracijska konstanta ravnoteže, i Λ₀ je provodnost kod cΛ = 0. Iz podataka za molarnu provodnost pri raznim koncentracijama može se iz odsječka odrediti Λ₀ a iz nagiba pravca K_c. Ovaj zakon je prvi iznio njemački kemičar Wilhelm Ostwald (1853.-1932.).

fotoelektrični efekt    →   photoelectric effect

Fotoelektrični efekt je pojava da se osvjetljivanjem pločica nekih metala oslobađaju elektroni. Kvante svjetlosti koji padnu na metalnu ploču metal apsorbira i energija fotona pretvara se u energiju fotoelektrona. Dio apsorbirane energije utroši se za izbacivanje elektrona iz metala, a preostali dio ostaje kao kinetička energija fotoelektrona. Energija fotona (hν) prema Einsteinovoj fotoelektričnoj jednadžbi jest