KEMIJSKI RJEČNIK

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.

halogeni elementi    →   halogens

U 17. skupinu periodnog sustava spadaju fluor (F), klor (Cl), brom (Br), jod (I) i astat (At). Zajedničkim imenom nazivaju se halogenima (oni koji tvore soli) zbog toga što izravno s metalima daju soli. U vanjskoj ljusci imaju 7 elektrona pa su izrazito elektronegativni. Reagiraju sa skoro svim metalima i mnogim nemetalima. Reaktivnost im opada porastom atomske mase. Halogeni imaju jak neugodan miris i gore sjajnim plamenom.

U elementarnom stanju halogeni elementi prave dvoatomne molekule. Kako raste volumen atoma, rastu i Van der Waalsove privlačne sile. Tako su pri sobnoj temperaturi fluor i klor plinovi, brom tekućina, a jod i astat čvrste tvari.

helij    →   helium

Helij su 1868. godine otkrili Pierre Jules César Janssen (Francuska) i Sir William Ramsay (Škotska). Ime mu dolazi od grčke riječi helios što znači sunce. To je plin bez boje i mirisa koji se u prirodi pojavljuje kao jednoatomni. Helij je kemijski inertan, nezapaljivi plin koji se ne spaja s drugim elementima. Prvi put pronađen je u spektru sunčevog zračenja. Helij je drugi element, iza vodika, po rasprostranjenosti u cijelom svemiru. Nastaje raspadom radioaktivnih elemenata, a industrijski se proizvodi iz zemnog plina iz Teksasa (SAD) u kojem ga ima oko 2 % (volumna). Upotrebljava se za punjenje balona, a smjesa koja se sastoji od 21 % O₂ i 79 % He koristi se kao zamjena za zrak kod ronjenja na velikim dubinama.

para    →   vapour

Para je plinovito stanje neke tvari koja može prijeći u tekućinu djelovanjem tlaka.

tlak pare    →   vapour pressure

Tlak pare je tlak plina koji je u ravnoteži s tekućinom (ili, ponekad, čvrstim tijelom) pri određenoj temperaturi.

vertikalna energija ionizacije    →   vertical ionisation energy

Vertikalna energija ionizacije je energija potrebna da se ukloni elektron iz atoma, molekule ili iona u plinovitoj fazi bez da se ukloni bilo koja jezgra. Vertikalna energija ionizacije je veća ili jednaka adijabatskoj energiji ionizacije.

Henryjev zakon    →   Henry’s law

Henryjev zakon formulirao je 1803. engleski kemičar William Henry (1775.-1836.). Sadržaj plina otopljenog u tekućini pri određenoj temperaturi upravo je razmjeran parcijalnom tlaku tog plina iznad tekućine. Henryjev zakon vrijedi samo za slabo topljive plinove pri niskim parcijalnim tlakovima.

gdje je p_i parcijalni tlak komponente i iznad otopine, x_i je molarni udio u otopini a K_x je konstanta karakteristična za dani plin i otapalo.

vodik    →   hydrogen

Vodik je 1766. godine otkrio Sir Henry Cavendish (Engleska). Ime mu je dao Lavoisie od grčkih riječi hydro što znači voda i genes što znači tvoriti. To je plin bez boje i mirisa, netopljiv u vodi. Lako difundira kroz sve materijale. Zapaljiv je i pravi eksplozivne smjese u zraku. Zapaljen na zraku gori svijetlim vrućim plamenom dajući vodenu paru. Na povišenoj temperaturi lako se spaja s kisikom, sumporom i halogenim elementima. Procjenjuje se da 90 % svih atoma, odnosno skoro 3/4 mase svemira, otpada na vodik. Sve zvijezde, pa i Sunce, sastavljene su uglavnom od vodika (w>90 %). Vodik se u prirodi rijetko nalazi u elementarnom stanju, samo u višim slojevima atmosfere ili u vulkanskim plinovima. Uglavnom je vezan u spojevima od kojih su najrašireniji voda (H₂O), amonijak (NH₃) i razni organski spojevi. Čisti vodik se najčešće dobiva elektrolizom vode. Laboratorijski se dobiva reakcijom sulfatne kiseline i elementarnog cinka. Industrijski se dobiva prevođenjem vodene pare preko užarenog koksa. Upotrebljava se za sintezu amonijaka, hidriranje ugljena i ulja, proizvodnju kloridne kiseline i kao redukcijsko sredstvo.

ionska veza    →   ionic bond

Ionska veza predstavlja jaku silu koja drži atome zajedno u molekuli ili kristalu. Energija veze je oko 100 kJ mol^-1. Ionska veza je takva veza kod koje jedan od sudionika, za vrijeme vezanja, predaje svoje nesparene elektrone drugom atomu tako da oba postignu elektronski raspored najbližeg plemenitog plina. Da bi nastala ionska veza između atoma, mora jedan od atoma prijeći u pozitivno nabijen ion gubitkom određenog broja elektrona, a drugi atom mora primiti te elektrone i prijeći u negativno nabijen ion.

Joule-Thompsonov koeficijent    →   Joule-Thomson coefficient

Joule-Thompsonov koeficijent (μ) jest parametar koji opisuje temperaturnu promjenu koja se desi kada plin adijabatski ekspandira kroz mlaznicu. Definiran je s

gdje je H entalpija.