Katalizatori su tvari koje ubrzavaju kemijsku reakciju i nakon reakcije ostaju nepromijenjeni. Katalizatori koji se nalaze u istoj fazi kao i reaktanti nazivaju se homogeni katalizatori (npr. enzimi u bioreakcijama). Isto tako, oni katalizatori koji su u različitoj fazi heterogeni su katalizatori (npr. metali ili oksidi u plinskim reakcijama).
Katalizatori ne mogu izazvati kemijsku reakciju niti mogu pomaknuti položaj ravnoteže. Katalizatori snižavaju energiju aktiviranja reakcije (Ea), odnosno omogućavaju većem broju molekula da prijeđu energetsku barijeru (Ea’) čime se reakcija ubrzava. Ukupna energija reakcije (Er) ostaje nepromijenjena.
Kromatografija je metoda odvajanja koja se zasniva na različitoj raspodjeli komponenti uzorka između dvije faze od kojih je jedna nepokretna (stacionarna) a druga pokretna (mobilna). Stacionarna faza može biti čvrsta ili tekuća, a mobilna tekuća (tekućinska kromatografija) ili plinovita (plinska kromatografija). Komponente se pod utjecajem mobilne faze kreću kroz stacionarnu fazu različitom brzinom i tako se razdvajaju.
Kromatografija u koloni (na stupcu) je metoda kod koje se mobila faza kreće kroz usku cijev, pod utjecajem tlaka ili gravitacije, ispunjenu stacinarnom fazom. Kolonska kromatografija najčešće se koristi za separaciju uzorka, kako bi se izdvojila željena komponenta iz smjese. Ovisno o agregatnom stanju mobilne faze imamo plinsku (GC, gas chromatography) i tekućinsku kromatografiju (LC, liquid chromatography).
Sirova nafta (zemno ulje) nastala je raspadanjem organskih tvari prvenstveno životinjskog, ali i biljnog porijekla koje su se istaložile na dnu plićih dijelova bivših mora i oceana. Sastoji se od različitih ugljikovodika s dodatkom nešto spojeva kisika, dušika i sumpora. Ovisno o vrsti ugljikovodikovih spojeva razlikuje se nafta metanske, naftenske i aromatske osnove. Nafta se vadi pomoću bušotina, koje mogu biti na kopnu i moru. Osnovni derivati nafte su: rafinerijski plin, ukapljeni plin, benzini, petrolej, plinska ulja, loživa ulja, maziva, motorna ulja.
Filtriranje je postupak odvajanja čvrste tvari od tekućine propuštanjem suspenzije kroz filtar. Na filtru zaostaje talog a kroz filtar prolazi filtrat. Filtrirati se mogu i plinske heterogene smjese.
Pjene su dispergirani plinovi u tekućinama ili čvrstim tvarima. Plinski mjehurići mogu biti različitih veličina od koloidnih do makroskopskih (npr. mjehurići od sapunice). Kruh i spužvasta guma primjer su čvrstih pjena. Tekuće se pjene upotrebljavaju u sredstvima za gašenje požara, kremama za brijanje i sl. Pjene se mogu pripremiti mehaničkim ubacivanjem zraka što se često koristi u prehrambenoj industriji, primjerice pri proizvodnji sladoleda.
Jednadžba stanja idealnog plina izvedena je kombinacijom Boyle-Mariotteova, Charles-Gay-Lussacova i Avogadrova zakona. Stanje idealnog plina određeno je tlakom, volumenom, množinom i temperaturom. Njihova međusobna ovisnost dana je jednadžbom
gdje je p tlak, V molarni volumen, T temperatura a R opća plinska konstanta s vrijednošću 8.314 JK-1mol-1).
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 Kp i Kc 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
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
aO = aktivitet oksidiranog oblika
aR = aktivitet reduciranog oblika
n = stehiometrijski koeficijent oksidiranog oblika
m = stehiometrijski koeficijent reduciranog oblika
Osmotski tlak (Π) jest tlak potreban da se očuva osmotska ravnoteža između otopine i čistog otapala odvojenih membranom propusnom samo za otapalo. U idealnim razrijeđenim otopinama
gdje je cB koncentracija otopljene tvari, R je molarna plinska konstanta a T je temperatura.
Generalić, Eni. "Plinski termometar." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav