Kemijska promjena je procs koji rezultira nastankom jednog ili više novih materijala (spojeva). Sustav u kojem se odvija kemijska promjena zove se kemijski sustav. Kemijska se promjena još zove i kemijska reakcija, jedna se tvar prevodi u drugu ili u više drugih tvari. Kada se natrij i klor spajaju dajući natrijev klorid, kažemo da se dogodila kemijska reakcija.
Kemijske elemente prikazujemo njihovim simbolima, a kemijske spojeve skupom simbola onih elemenata koji tvore dotični spoj. Taj skup simbola, koji prikazuje koji su atomi i u kojem brojčanom odnosu spojeni u kemijskom spoju, nazivamo formulom kemijskog spoja.
U formuli nam kemijski simbol kazuje koji je element prisutan u spoju, a njegov indeks nam kaže koliko ima atoma tog elementa u spoju. Iz formule sumporne kiseline H2SO4 vidimo da se molekula sulfatne kiseline sastoji od dva atoma vodika, jednog atoma sumpora i četiri atoma kisika.
Kemijska jednadžba je način prikazivanja kemijske reakcije upotrebom simbola za reagirajuće čestice (atome, molekule, ione itd.). Na lijevoj strani jednadžbe pišemo formule ili simbole čestica koje stupaju u kemijsku reakciju, reaktante. Na desnoj strani jednadžbe pišemo formule ili simbole čestica koje nastaju kemijskom reakcijom, produkte.
Kod reverzibilnih reakcija umjesto znaka jednakosti stavlja se dvostruka strelica a kod ireverzibilnih jednostruka. Ako reakcija sadrži više faza, uobičajeno je staviti oznaku faze u zagrade neposredno iz formule:
s | = | čvrsto (solid) |
l | = | tekuće (liquid) |
g | = | plinovito (gas) |
aq | = | vodena otopina (aqueous) |
Brojevi a, b, c i d pokazuju relativni broj molekula koje sudjeluju u reakciji i nazivaju se stehiometrijski koeficijenti. Dogovoreno je da je stehiometrijski koeficijent pozitivan za reaktante a negativan za produkte. Ako je suma stehiometrijskih koeficijenata jednaka nuli, reakcija je uravnotežena.
Da bi se napisala jednadžba kemijske reakcije, moraju biti poznati svi reaktanti i produkti kemijske reakcije kao i njihovi stehiometrijski odnosi. Poznavanje jednadžbe kemijske reakcije omogućuje nam da odredimo količine međusobno ekvivalentnih tvari.
Za smjesu tvari, kemijski je potencijal komponente B (μB) definiran kao parcijalna derivacija Gibbsove energije (G) s obzirom na količinu (broj molova) komponente B, kada se temperatura, tlak i količina ostalih komponenti drži konstantnim.
Kemijski potencijal komponenti u ravnoteži jednak je.
Kemijskom jednadžbom prikazuju se kemijske reakcije. Na lijevoj strani jednadžbe pišemo formule ili simbole tvari koje stupaju u kemijsku reakciju, reaktante. Na desnoj strani jednadžbe pišemo formule ili simbole tvari koje nastaju kemijskom reakcijom, produkte.
Svaka kemijska reakcija dovodi do ravnoteže koja je više ili manje pomaknuta na jednu stranu. Zbog toga se kod reverzibilnih reakcija umjesto znaka jednakosti stavlja dvostruka strelica:
Da bi se napisala jednadžba kemijske reakcije, moraju biti poznati svi reaktanti i produkti kemijske reakcije kao i njihovi stehiometrijski odnosi. (Vidi Uravnoteživanje jednadžbe kemijske reakcije)
Temperatura staklastog prijelaza (Tg) jest temperatura pri kojoj amorfni polimeri prelaze iz staklastog stanja u stanje slično kaučuku, savitljivo i elastično, ali još uvijek čvrsto.
Toplina kemijske reakcije ili entalpija kemijske reakcije jest toplina koja se oslobađa ili apsorbira prilikom kemijske reakcije. Ako se toplina oslobađa, govorimo o egzotermnim a ako se apsorbira, o endotermnim reakcijama. Toplina kemijske reakcije ne ovisi o putu kojim se reakcija odvija već samo o početnom i konačnom stanju tvari kemijskog sustava.
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.
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.
Analitička vaga je instrument za precizno određivanje mase tvari. Analitička vaga osjetljiv je i skup instrument, a o njezinoj ispravnosti i preciznosti ovisi točnost rezultata analize. Najrašireniji tip analitičke vage jest vaga nosivosti 100 g i osjetljivosti 0.1 mg. Ni jednu kvantitativnu kemijsku analizu nije moguće napraviti bez upotrebe vage jer, bez obzira na metodu koju koristimo, uvijek treba odvagati uzorak za analizu i potrebne količine reagensa za pripravu otopina.
Analitičke vage smještaju se u staklene ormariće koji ih štite od prašine i zračnih struja koje bi mogle poremetiti položaj ravnoteže. Stalak vage pričvršćen je na debelu staklenu ili kamenu ploču kako bi se manjile vibracije, dok se horizontalnost vage provjerava ugrađenom okruglom libelom . Os oko koje se okreće poluga vage oštri je brid trostrane ahatne prizme (ahat se odabire zbog svoje tvrdoće) koji se nalazi na ravnoj podlozi od istog materijala. Zdjelice su također obješene na ahatne noževe. Noževi (prizme) i ležajevi najodgovorniji su za preciznost analitičke vage i treba ih čuvati od oštećenja. Stoga poluga i zdjelice leže na ležajevima samo kada promatramo njihanje vage dok u svakom drugom slučaju vaga mora biti zakočena.
Princip rada moderne laboratorijske vage temelji se na svojem prethodniku - vagi s jednakim krakovima. Tijelo nepoznate mase stavlja se na jednu stranu vage a utezi poznate mase na drugu. Kada se pokazivač vrati u središnji položaj, sile na oba kraka su jednake, a težina nepoznatog predmeta odredi se iz masa dodanih utega.
Moderne elektroničke laboratorijske vage temelje se na mjerenju struje potrebne da se pokretna elektromagnetna zavojnica vrati na svoju nultu poziciju iz koje je pomaknuta zbog opterećivanja vage tijelom čija se masa mjeri.
Generalić, Eni. "Kemijsko staklo." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav