KEMIJSKI RJEČNIK

aktivitet    →   activity

Aktivitet (a) je djelotvorna koncentracija neke tvari u otopinama elektrolita. U idealnoj otopini na čestice otopljene tvari djeluju samo molekule otapala, dok kod realnih otopina privlačne sile između iona u otopini rastu s povećanjem naboja iona i povećanjem njihove koncentracije, čime se smanjuje efektivna koncentracija iona u otopini. Aktivitet je jednak umnošku koeficijenta aktiviteta (f) i koncentracije (c)

Relativni aktivitet govori nam koliko je puta neka otopina aktivnija od istovrsne referentne otopine. Za standardno referentno stanje uzima se otopina tvari pri beskonačnom razrjeđenju kada je koeficijent aktiviteta jednak jedinici.

Aktivitet i koeficijent aktiviteta bezdimenzijske su veličine. Aktivitet je jednak koncentraciji tek u vrlo razrijeđenim otopinama. Za čvrste tvari uzima se da je aktivitet jednak jedinici.

koeficijent aktiviteta    →   activity coefficient

Koeficijent aktiviteta (γ ili f) pokazuje odstupanje otopine od idealnog ponašanja. Koeficijent aktiviteta nekog iona opada s porastom koncentracije i naboja svih prisutnih iona u otopini. Tek kod vrlo razrijeđenih otopina koeficijent aktiviteta približava se jedinici. U jako razrijeđenim otopinama, kod kojih je m manje od 0.01, za približno određivanje koeficijenta aktiviteta može se upotrijebiti Debye-Huckelov granični zakon

gdje je γ_i = koeficijent aktiviteta vrste i, z = naboj iona a μ = ionska jakost otopine.

Koeficijent aktiviteta neelektrolita, odnosno neutralnih molekula jednak je jedinici.

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).

fugacitet    →   fugacity

Fugacitet (f) je termodinamička funkcija koja se koristi umjesto parcijalnih tlakova kod reakcija u kojima sudjeluju realni plinovi. Za neku komponentu smjese definiran je kao

gdje je μ kemijski potencijal.

Fugacitet plinova jednak je tlaku koji bi plin imao da je idealan. Fugacitet tekućina i čvrstih tvari jednak je fugacitetu para s kojima su u ravnoteži. Aktivitet je odnos fugaciteta i fugaciteta standardnog stanja.

TISAB    →   TISAB

TISAB (Total Ionic Strength Adjustment Buffer) pufer je otopina koja održava stalnim aktivitet analita u otopini.

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

staklena elektroda    →   glass electrode

Staklena elektroda je elektroda osjetljiva na vodikove ione. Sastoji se od staklene membrane, unutarnje referentne elektrode i unutarnje otopine. Može se također prirediti i staklena elektroda osjetljiva na natrijeve ione.

Staklena elektroda ima ekstremno velik električni otpor. Membrana tipične staklene elektrode (debljine od 0.03 mm do 0.1 mm) ima električni otpor od 30 MΩ do 600 MΩ). Aktivitet vodikovih iona u unutrašnjoj otopini je stalan. Površina staklene membrane mora biti hidratizirana da bi djelovala kao pH elektroda. kada se staklena membrana uroni u vodenu otopinu na njenoj površini se formira tanki gel sloj pri čemu dolazi do ionske izmjene između iona natrija u kristalnoj rešetki stakla i vodikovog iona. Ista stvar se dešava i na unutrašnjoj strani membrane.

Najjednostavnije objašnjenje rada staklene membrane je da se staklo ponaša kao slaba kiselina (staklo-H).

Aktivitet vodikovih iona u unutrašnjoj otopini je stalan. Kada se na vanjskoj strani staklene membrane promijeni koncentracija vodikovih iona staklo će se protonirati ili deprotonirati. Razlika pH otopina s unutrašnje i vanjske strane staklene membrane stvara elektromotornu silu proporcionalnu toj razlici.

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.

Nernstova jednadžba za elektrodni potencijal    →   Nernst’s electrode potential equation

Za opću reakciju nekog redoks-sustava

ovisnost elektrodnog potencijala redoks sustava o aktivitetu oksidiranog i reduciranog oblika u otopini daje nam Nernstova jednadžba za elektrodni potencijal:

gdje je E = elektrodni potencijal redoks-sustava

E° = standardni elektrodni potencijal redoks-sustava

R = univerzalna plinska konstanta

T = termodinamička temperatura

F = Faradayeva konstanta

z = broj elektrona koji se izmjenjuju u redoks-reakciji

a_O = aktivitet oksidiranog oblika

a_R = aktivitet reduciranog oblika

n = stehiometrijski koeficijent oksidiranog oblika

m = stehiometrijski koeficijent reduciranog oblika

pH    →   pH

pH je negativni logaritam množinske koncentracije vodikova iona (točnije aktiviteta) izražen u molovima po litri:

Poveća li se kiselost otopine za jednu pH jedinicu, koncentracija H⁺ iona poveća se 10 puta. Kisele otopine imaju pH manji od 7 a lužnate veći od 7, dok je otopina koja ima pH 7 neutralna.