KEMIJSKI RJEČNIK

elektrokemijski članak    →   electrochemical cell

Elektrokemijski članak jest članak u kojem se pri odvijanju kemijske reakcije kemijska energija pretvara u električnu ili obrnuto. Sastoji se od dvije elektronski vodljive faze (metal ili poluvodič) koje se zovu elektrode, međusobno povezane ionski vodljivom fazom (vodene i nevodene otopine elektrolita, taline ili ionski vodljive čvrste tvari).

Pri svom prolazu kroz članak struja se mora mijenjati iz elektronske u ionsku i ponovo u elektronsku. Ove promjene vrste vodljivosti popraćene su oksido-redukcijskim reakcijama. Reakcije oksidacije i redukcije se odvijaju istovremeno, ali su prostorno odijeljene, a elektroda na kojoj se zbiva reakcija oksidacije zove se anoda, a elektroda na kojoj se zbiva redukcija jest katoda.

inhibitor    →   inhibitor

Inhibitor je tvar koja usporava ili zaustavlja kemijsku reakciju.

nepovrativi galvanski članak    →   irreversible galvanic cell

Nepovrativi galvanski članci su kemijski izvori istosmjerne struje u kojima su reakcije na elektrodama nepovrative.

elektrolitska ćelija    →   electrolytic cell

Elektrolitska ćelija je ćelija u kojoj se električna energija pretvara u kemijsku. Kemijske reakcije se ne dešavaju spontano, već se odvijaju na račun struje koju u ćeliju šalje vanjski izvor i vrši elektrolizu. Promjena slobodne Gibbsove energije ukupnog procesa pozitivna je. Koriste se za elektrolizu tvari ili za spremanje električne energije pretvorbom u kemijsku (akumulatori).

mjerodavni reaktant    →   limiting reactant

Mjerodavni reaktant je reaktant u kemijskoj reakciji koji ograničava količinu proizvoda koji može nastati. Reakcija će stati kada sav limitirajući reagens proreagira. Svi ostali reaktanti su prisutni u suvišku.

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

Faradayevi zakoni elektrolize    →   Faraday’s laws of electrolysis

Faradayevi zakoni elektrolize su dva zakona koja je formulirao britanski kemičar i fizičar Michael Faraday (1791.-1867.):

1. Količina tvari koja se izluči na elektrodi proporcionalna je količini naboja (Q = I·t) koja je protekla tijekom elektrolize.

gdje je z = broj elektrona koji se izmijeni u reakciji a F = Faradayeva konstanta i iznosi 96 487 C mol^-1.

2. Mase elemenata koje se izluče s istom količinom struje su direktno proporcionalnu njihovim kemijskim ekvivalentima.

Prolaskom struje od 96 487 C u prvom elektrolizeru razvit će se 1 mol Ag i 1/4 mol O₂ a u drugom 1/2 mol Cu i 1/4 mol O₂. Relevantne polureakcije su

mineralna kiselina    →   mineral acid

Mineralna kiselina je kiselina koja kemijskom reakcijom nastaje iz minerala, npr. kloridna kiselina se proizvodi iz natrijeva klorida, a sulfatna iz sumpora.

gorivi članak    →   fuel cell

Gorivi članci su naprave koje pretvaraju kemijsku u električnu energiju. Razlikuju se od baterija po tome što se proces pretvorbe odvija sve dotle dok se u članak dovode gorivo i oksidirajuće sredstvo, dok je baterija napravljena s ograničenom količinom kemikalija, te je ispražnjena kada sve kemikalije izreagiraju. Gorivi članak je galvanski članak u kojem se na elektrodama odvijaju spontane reakcije. Gorivo (uglavnom vodik) oksidira se na anodi, a oksidans (gotovo uvijek kisik ili zrak) reducira se na katodi.

Neki gorivi članci koriste kao elektrolit vodene otopine, on može biti kiseli ili alkalni, a može biti i ionski vodljiva membrana namočena vodenom otopinom. Ovakvi gorivi članci rade na relativno niskim temperaturama, od sobne temperature do temperature vrenja vode. Neki gorivi članci kao elektrolit koriste taline soli (posebno karbonata) i rade na temperaturi od nekoliko stotina Celzijevih stupnjeva. Drugi koriste ionski vodljive čvrste tvari a rade na temperaturama blizu 1 000 °C.

fugacitet    →   fugacity

Fugacitet (f) je termodinamička funkcija koja se koristi umjesto parcijalnih tlakova kod reakcija u kojima sudjeluju realni plinovi. Za neku komponentu smjese definiran je kao

gdje je μ kemijski potencijal.

Fugacitet plinova jednak je tlaku koji bi plin imao da je idealan. Fugacitet tekućina i čvrstih tvari jednak je fugacitetu para s kojima su u ravnoteži. Aktivitet je odnos fugaciteta i fugaciteta standardnog stanja.