KEMIJSKI RJEČNIK

teorija sudara    →   collision theory

Teorija sudara je teorija koja objašnjava kako se događaju kemijske reakcije i zašto se mijenja brzina reakcije. Da bi se reakcija dogodila moraju se molekule reaktanta sudariti. Samo dio sudara, uspješni sudari, uzrokuje kemijske promjene. Uspješni sudari imaju dovoljno energije (aktivacija energija) u trenutku sudara da prekinu postojeće veze i stvore nove veze, stvarajući reakcijske produkte. Povećavanje koncentracije reaktanata i povišenje temperature povećava broj sudara, odnosno dovodi do povećanja brzine reakcije.

zakon o kemijskoj ravnoteži    →   law of chemical equilibrium

Zakon o kemijskoj ravnoteži kaže da je brzina kojom neka tvar reagira proporcionalna njenoj aktivnoj masi (molarnoj koncentraciji). Tako je brzina kemijske reakcije proporcionalna umnošku koncentracija reaktanata.

Einsteinova jednadžba    →   Einstein equation

Einsteinova jednadžba (E = mc²) kaže da svakom tijelu treba pripisati energiju koja je jednaka umnošku mase i kvadrata brzine svjetlosti. Na temelju te relacije može se zaključiti da su u jezgrama atoma sadržane goleme količine energije jer je gotovo sva masa atoma koncentrirana u njegovoj jezgri. Modernim rezultatima o raznim nuklearnim reakcijama, o cijepanju atoma, o dobivanju jednog dijela te energije u korisne svrhe (atomski reaktori) i u razorne (atomska bomba) ova je relacija svestrano potvrđena i predstavlja jednu od osnovnih zakonitosti u prirodi.

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

eksploziv    →   explosive

Eksplozivi (lat. explodere - raspasti se) su kemijski spojevi ili smjese koje zagrijavanjem, udarcem, trenjem ili inicijalnim paljenjem u veoma kratkom vremenskom razmaku oslobađaju veliku količinu energije. Kod gotovo svih eksploziva kemijska je reakcija trenutna oksidacija; potrebni kisik nalazi se u molekulama samog eksploziva, npr. sumpor i ugljen u crnom barutu izgaraju na račun kisika kojega u salitri (KNO₃) ima oko 50 %. Stoga sumpor i ugljen izgaraju mnogo brže u barutu nego na zraku. Kod nitroglicerina prilikom eksplozije potreban kisik daju atomske grupe NO₃^-. Brzina izgaranja eksploziva određuje se vremenom koje je potrebno za izgaranje jednog komada eksploziva određene dužine i naziva se brzina detonacije (mjeri se u m/s). Eksplozija je egzotermna reakcija, tj. reakcija pri kojoj se razvija toplina. Ovako razvijena energija izaziva golem učinak zbog trenutačnosti reakcije. Eksplozivi se upotrebljavaju u razne svrhe: u građevinarstvu, rudarstvu i vojnoj industriji. Razne vrste eksploziva mogu se prema primjeni svrstati u tri kategorije: barute, brizantne eksplozive i inicijalne eksplozive.

Haberov proces    →   Haber process

Haberov proces je industrijski postupak sinteze amonijaka iz dušika i vodika:

Reakcija je egzotermna i reverzibilna, tako da se prinos na amonijaku povećava na nižim temperaturama. Brzina reakcije je previše mala na normalnoj temperaturi, pa se reakcija provodi pri optimalnoj temperatura od oko 450 °C. U reakciji se kao katalizator koristi željezo s aluminijevim oksidom kao promotorom. Povišenjem tlaka reakcija se pomiče u smjeru nastajanja amonijaka, pa se koristi tlak od 250 atmosfera. Amonijak se uklanja iz reaktora čime se reakcija pomiče u smjeru nastajanja produkata. Kao izvor vodika u originalnom procesu koristio se vodeni plin, dok se danas koristi vodik dobiven reformiranjem zemnog plina.

Proces je vrlo važan jer je to jedini industrijski način fiksacije dušika iz zraka u svrhu dobivanja umjetnih gnojiva i eksploziva. Postupak je razvio 1908. njemački kemičar Fritza Haber (1868.-1934.), a za industrijsku primjenu prilagodio ga je Carl Bosh (1874.-1940.), te se postupak još naziva Haber-Boshov postupak.

teorije katalize    →   theories of catalysis

Teorije katalize objašnjavaju utjecaje katalizatora na brzinu reakcije na način da detaljno opisuju mehanizam po kojem katalizator reagira u pojedinom koraku kemijske reakcije.

Heyrovsky-Ilkovičeva jednadžba    →   Heyrovsky-Ilkovic equation

U polarografiji, Heyrovsky-Ilkovičeva jednadžba opisuje krivulju ovisnosti jakosti struje o potencijalu (polarografski val) reverzibilnih redoks sustava

gdje je R opća plinska konstanta, T je apsolutna temperatura, F je Faradayeva konstanta, n je broj elektrona izmijenjenih u elektrodnoj reakciji a D i D1 su koeficijenti difuzije. E_1/2 je potencijal karakterističan za danu reakciju i osnovni elektrolit (poluvalni potencijal).

Kako bi dobili E_1/2 iz gornje jednadžbe nacrtat ćemo graf ovisnosti ln[(i_d-i)/i] o potencijalu. Vrijednost E_1/2 očita se iz grafa u točki u kojoj pravac siječe ordinatu. Ako su procesi na elektrodi reverzibilni iz nagiba pravca (nF/RT) može se izračunati broj izmijenjenih elektrona, n.

akceleracija    →   acceleration

Ako se brzina materijalne točke mijenja od neke početne vrijednosti, v_p, u početnom trenutku t_p do konačne vrijednosti, v_k, u trenutku t_k, srednja akceleracija, a definira se kao kvocijent promjene brzine, Δv=v_k-v_p, i vremenskog intervala, Δt=t_k-t_p, u kojemu je ta promjena nastala:

Trenutačna akceleracija, a, dobiva se kao granična vrijednost srednje akceleracije kad se Δt približava nuli:

Akceleracija je vektorska veličina. SI jedinica za akceleraciju je m s^-2.

Achesonov proces    →   Acheson process

Achesonov proces je industrijski proces za dobivanje grafita i silicijevog karbida (karborund). Ime je dobio po svom izumitelju, američkom kemičaru Edwardu Goodrichu Achesonu (1856.–1931.). U ovom se procesu, u električnim pećima zagrijavaju (na temperature više od 2500 °C) čisti kvarcni pijesak (SiO₂) i fino usitnjeni petrol-koks (C) pri čemu nastaje silicijev karbid prema reakciji:

Proučavajući utjecaj visoke temperature na proizvedeni karborund Acheson je otkrio da pri 4150 °C silicij ispari ostavljajući čisti grafit.