Zakonitost termokemijskih pojava otkrio je 1840. ruski kemičar švicarskog porijekla Germain Henri Hess (1802.-1850.). Njegov zakon glasi: Reakcijska toplina neke kemijske promjene ne ovisi o putu kojim reakciju vodimo, već samo o početnom i konačnom stanju sustava. Hessov zakon poznat je i kao zakon o stalnosti zbroja toplina reakcije.
Na primjer, eksperimentalno je određena entalpija oksidacije grafita u ugljikov dioksid i ugljikova monoksida u ugljikov dioksid. Zbog ravnoteže
nije moguće odrediti entalpiju oksidacije grafita u ugljikov monoksid. Međutim, reakcijska toplina te reakcije može se izračunati primjenom Hessovog zakona.
C(s) + O2(g) →← CO2(g) | ΔrH1 = -393 kJ mol-1 |
CO(g) + 1/2O2(g) →← CO2(g) | ΔrH2 = -283 kJ mol-1 |
C(s) + 1/2O2(g) →← CO(g) | ΔrH3 = -110 kJ mol-1 |
Ilkovičeva jednadžba je relacija koja se koristi u polarografiji a daje odnos između difuzijske struje (id) i koncentracije (c) depolarizatora, tj difundirajuće elektroaktivne vrste koja se reducira ili oksidira na kapajućoj živinoj elektrodi. Jednadžbu je 1934. izveo slovački fizičar Dionýz Ilkovič (1907.-1980.) primjenom Fickovih zakona difuzije.
gdje je k konstanta Ilkovičeve jednadžbe koja uključuje Faradayevu konstantu, π i gustoću žive i iznosi 708 za maksimalnu a 607 za prosječnu graničnu struju, D je koeficijent difuzije depolarizatora u danom mediju (cm2/s), n je broj elektrona izmijenjenih na elektrodi, m je brzina istjecanja žive kroz kapilaru (mg/sec), t je vrijeme kapanja a c je koncentracija depolarizatora (mol/cm3).
Indikator je tvar koja u otopini daje vidljivu promjenu (obično promjenu boje) u prisutnosti kemijske vrste. Koriste se za označavanje završetka kemijske reakcije. Indikatori se dijele prema vrstama kemijskih reakcija u kojima se primjenjuju (kiselo-lužnate, redoks, taložne, kompleksirajuće i adsorpcijske).
Kiselo-bazni indikatori su spojevi, kao npr. fenolftalein i metil oranž, koji reverzibilno mijenjaju boju ovisno o tome je li otopina kisela ili bazna. Oksidacijsko-redukcijski indikatori su tvari koje reverzibilno mijenjaju boju između svog oksidiranog i reduciranog oblika.
Željezo je poznato od davnih vremena (~2500. godine prije Krista). Simbol elementa dolazi od latinskog naziva za željezo - ferrum. To je sjajni, srebrni, tvrdi i krti metal. Zajedno s kobaltom i niklom čini trijadu željeza. Izložena površina brzo korodira naročito u vlažnom zraku i pri povišenoj temperaturi. Na površini se stvara crveno-smeđi oksid (hrđa). Otapa se u neoksidirajućim kiselinama. U koncentriranoj sulfatnoj i nitratnoj kiselini željezo se pasivira. Feromagnetično je sve do 768 °C. Željezo je najvažniji metal. Proizvodnja mu je veća nego svih ostalih metala zajedno. Glavne rude željeza su magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3), limonit (FeOOH) i siderit (FeCO3). Željezo se dobiva redukcijom oksida željeza koksom u visokim pećima. Kao čisti metal se malo upotrebljava već se legira s drugim metalima u razne vrste čelika, koji su osnova moderne civilizacije.
Lantan je 1839. godine otkrio Carl Gustaf Mosander (Švedska). Ime je dobio od grčke riječi lanthano što znači biti skriven. To je srebrno bijeli, kovki metal. Dovoljno je mekan da se može rezati nožem. Brzo oksidira na zraku dok s hladnom vodom reagira sporo uz razvijanje vodika. Glavni izvor lantana je mineral monacit (Ce, La, Nd, Pr fosfat) koji se nalazi u monacitnim pijescima. Koristi se kod izrade studijskih reflektora i projektora, TV-prijemnika u boji i za bojanje stakla.
Olovo je poznato od davnih vremena (~1000. godine prije Krista). Ime je dobio od latinske riječi plumbum što znači tekuće srebro. To je mekani, mutno sivi metal koji potamni na zraku od stvorenog zaštitnog sloja oksida i karbonata. Otporan je na koroziju a topljiv je samo u oksidirajućim kiselinama, kao što je nitratna. Netopljiv je u sulfatnoj kiselini do masenog udjela 80 % zbog stvaranja netopljivog PbSO4. Olovo je vrlo otrovan metal, naročito opasan zbog svog kumulativnog efekta. Spojevi su mu također otrovni ako se unesu u organizam. Olovo se najčešće pojavljuje u obliku sulfida kao mineral galenit (PbS), a rjeđe u obliku ceruzita (PbCO3), anglezita (PbSO4) i krokoita (PbCrO4). Upotrebljava se za izradu cijevi za kanalizaciju, oblaganje kablova i izradu olovnih akumulatora. Od olova se izrađuju i štitovi protiv zračenja.
Kalcijev oksid (živo vapno), CaO, industrijski se dobiva isključivo zagrijavanjem vapnenca (CaCO3) na oko 1 000 °C:
Čisti kalcijev oksid bijeli je prah koji s vodom burno reagira dajući kalcijev hidroksid (gašeno vapno) [Ca(OH)2].
Magnezij je 1808. godine otkrio Sir Humphry Davy (Engleska). Ime mu potječe od grčkog naziva za magnezijev oksid (MgO) - magnesia alba, prema okrugu u Thessaly, Grčka. To je polutvrdi, sjajni, srebrno bijeli metal, koji na zraku potamni zbog zaštitne prevlake oksida. Može se kovati, lijevati i valjati. Gori na zraku uz pojavu vrlo intenzivne svjetlosti. Lako se otapa u kiselinama a reagira i s vodom na povišenim temperaturama uz oslobađanje vodika. Magnezij se upotrebljava kao snažno redukcijsko sredstvo koje može reducirati mnoge metalne okside. Najvažniji izvor magnezija su minerali dolomit (CaCO3·MgCO3) i magnezit (MgCO3), te morska voda. Glavno područje primjene magnezija je metalurgija, posebno za izradu lakih legura.
Mangan je 1774. godine otkrio Johann Gahn (Švedska). Ime je dobio od latinske riječi magnes što znači magnet jer se smatralo da je piroluzit (MnO2) - magnesia nigra vrsta magnezita. To je sivo-bijeli metal sličan željezu ali tvrđi i krtiji. Onečišćeni oblik je reaktivan. Izložena površina se oksidira. Otapa se u razrijeđenim kiselinama oslobađajući vodik. Udisanje manganova praha, para ili spojeva, naročito viših oksida može biti smrtonosno. Mangan je po rasprostranjenosti u Zemljinoj kori deseti element. U prirodi se pojavljuje u obliku manganita(Mn2O3·H2O), piroluzita (MnO2), hausmanita (Mn3O4), rodokrosita (MnCO3) i psilomelana (BaMn9O16(OH)4). Elementarni mangan se može dobiti redukcijom rude s aluminijem. Kao feromangan troši se u velikim količinama u metalurgiji. Mangan čeliku izvanredno povećava tvrdoću i otpornost na trošenje, te se od njega izrađuju željezničke tračnice i čeljusti drobilica.
Generalić, Eni. "Neutralni oksid." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav