KEMIJSKI RJEČNIK

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.

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.

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.

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.

stehiometrijski koeficijent    →   stoichiometric coefficient

Stehiometrijski koeficijent (ν) jest broj koji se nalazi ispred formule svakog spoja u jednadžbi kemijske reakcije. Ako ne piše nijedan broj ispred formule, stehiometrijski koeficijent je 1. Prema konvenciji negativan je za reaktante a pozitivan za produkte.

Stehiometrijski koeficijenti opisuju stehiometriju kemijske reakcije.

U ovoj reakciji, a, b, c i d predstavljaju stehiometrijske koeficijente A, B, C i D.

stehiometrija    →   stoichiometry

Odnosi množina između reaktanata i produkata u kemijskoj reakciji predstavljaju stehiometriju kemijske reakcije, a temelji se na zakonu o održanju mase. Svaka kemijska reakcija ima svoje karakteristične odnose.

Primjerice, pri potpunom izgaranju metana

vidimo da jedan mol metana reagira s dva mola kisika dajući jedan mol ugljikova dioksida i dva mola vode.

Isto tako možemo napisati da 16 g metana reagira s 64 g kisika dajući 44 g ugljikova dioksida i 36 g vode.

Kemijska jednadžba nam simbolički prikazuje kvantitativan odnos između reaktanata i produkata. Svaka kemijska jednadžba mora biti uravnotežena. Poznavanje jednadžbe kemijske reakcije omogućuje nam da odredimo količine međusobno ekvivalentnih tvari.

toplinski otpor    →   thermal resistance

Toplina uvijek prelazi s tijela više na tijelo niže temperature. Brzina toka topline, H = dQ/dt, proporcionalna je temperaturnoj razlici, ΔT, pa analogno Ohmovom zakonu, možemo pisati:

Pri čemu se H mjeri u vatima a R_t je toplinski otpor, mjeren u K/W. Pretpostavimo, na primjer, da su u dvije kuće zidovi jednake debljine, ali su u jednoj od stakla a u drugoj od azbesta. Za hladna vremena, toplina će brže otjecati kroz staklenu kuću. Dakle, toplinski otpor azbesta veći je nego toplinski otpor stakla. Ako se lijeva i desna strana jednadžbe, koja predstavlja toplinski Ohmov zakon, podijeli s toplinskim kapacitetom C, dobije se Newtonov zakon hlađenja:

gdje je dT/dt brzina hlađenja ili grijanja, mjerena u K s^-1, a C, toplinski kapacitet, mjeri se u J K^-1.

Winklerova metoda    →   Winkler’s method

Winklerova metodaje nekoć bila uobičajena metoda koja se koristila za određivanje koncentracije otopljenog kisika titracijom. Sad se rijetko koristi zbog točnijih i jeftinijih oksigenometara.

Kisik u lužnatoj sredini oksidira manganov(II) hidroksid do manganova(IV) hidroksida. Kad se otopina zakiseli u prisustvu KJ oslobađa se ekvivalentna količina joda, koji se titrira otopinom natrijeva tiosulfata uz škrob kao indikator. Ove reakcije prikazuju sljedeće jednadžbe:

Određivanje kisika po ovoj metodi ometa prisustvo željezovih(II) i željezovih(III) soli, organskih tvari, nitrita, sulfida, sulfita i drugih redukcijskih i oksidacijskih tvari.

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.