Destilacija je postupak koji služi za odjeljivanje ili prečišćavanje komponenti iz njihovih smjesa. Tekućina se zagrijava na temperaturu vrenja a nastale se pare kondenziraju i prikupljaju (destilat). U parnoj fazi ima više lakše hlapljive komponente nego u tekućoj fazi, u kojoj raste sadržaj komponente s višim vrelištem. Parcijalni tlak pojedine komponente ovisi o koncentraciji te komponente u smjesi i definiran je Raoultovim zakonom. Za odvajanje tekućina bliskog vrelišta provodimo frakcijsku destilaciju U tvari osjetljivih na povišenu temperaturu upotrebljava se vakuumska destilacija (sniženjem tlaka snižava se vrelište smjese).
Einsteinova jednadžba (E = mc2) kaže da svakom tijelu treba pripisati energiju koja je jednaka umnošku mase i kvadrata brzine svjetlosti. Na temelju te relacije može se zaključiti da su u jezgrama atoma sadržane goleme količine energije jer je gotovo sva masa atoma koncentrirana u njegovoj jezgri. Modernim rezultatima o raznim nuklearnim reakcijama, o cijepanju atoma, o dobivanju jednog dijela te energije u korisne svrhe (atomski reaktori) i u razorne (atomska bomba) ova je relacija svestrano potvrđena i predstavlja jednu od osnovnih zakonitosti u prirodi.
Albert Einstein(1879.-1955.) američki je fizičar njemačkog porijekla. Mladost je proveo u Minhenu, Italiji i Švicarskoj, gdje 1900. završava studij na Tehničkoj visokoj školi u Cirihu. Od 1902. do 1909. radi u Bernu u patentnom uredu. U tom razdoblju otkrio je niz osnovnih zakona prirode (brzinu svjetlosti kao maksimalnu brzinu, dilataciju vremena i novu interpretaciju dilatacije dužina, ekvivalentnost mase i energije, korpuskularnu prirodu svjetlosti i princip ekvivalencije, osnovu opće teorije relativnosti). Einsteinovo je glavno djelo teorija relativnosti koja je ne samo od osnovne važnosti kao temeljni okvir za daljnji razvoj teorijske fizike već duboko zahvaća i u filozofske koncepcije, napose o prostoru i vremenu, a povrh toga u probleme kozmologije i kozmogonije (Relativnost). Osim teorije relativnosti Einstein je fizici dao i druge važne priloge. Tako je 1905. uveo hipotezu o kvantnima svjetlosti ili fotonima, tj. pretpostavku da se svjetlost može shvatiti i korpuskularno, kao roj čestica, kada treba da se objasne neke pojave, napose fotoefekt (Hallwachs, 1888.). Godine 1917. izveo je prve kvantne zakone za materiju. Za radove na polju kvantne teorije dodijeljena je Einsteinu 1921. Nobelova nagrada za fiziku.
Elektroni su elementarne čestice s negativnim električnim nabojem od (1.602 189 2±0.000 004 6)×10-19 C i 1/1837 mase protona, odnosno (9.109 534±0.000 047)×10-31 kg.
Elektron je 1897. otkrio engleski fizičar J.J. Thompson (1856.-1940.). On je ustanovio da prilikom provođenja elektrike kroz veoma razrijeđene plinove u Crookesovoj cijevi nastaju nevidljive zrake koje se od katode šire u pravcu i pod čijim utjecajem mnoge tvari fluoresciraju. Te zrake, katodne zrake, sastoje se od negativno nabijenih čestica koje se mogu skrenuti djelovanjem električnog i magnetskog polja.
Elektroni u atomu smješteni su u sedam ljuski oko jezgre, a maksimalni broj elektrona u svakoj ljusci ograničen je fizikalnim zakonima (2n2). Vanjska ljuska nije uvijek popunjena: natrij ima dva elektrona u prvoj ljusci (2×12 = 2), osam u drugoj (2×22 = 8) i samo jedan u trećoj ljusci (2×32 = 18). Elektron iz vanjske ljuske može prijeći u nepopunjenu ljusku drugog elementa ostavljajući atom pozitivno nabijenim. Valentni elektroni su oni elektroni koji mogu biti zarobljeni od drugog atoma ili dijeljeni s drugim atomom.
Elektroni mogu biti izbačeni iz atoma toplinom, svjetlošću, električnom energijom ili bombardiranjem visokoenergetskim česticama. Slobodni elektroni koji se spontano emitiraju raspadom radioaktivnih jezgri nazivaju se β-česticama.
Elektronska konfiguracija nam kaže broj elektrona u atomu ili ionu i njihov razmještaj po orbitalama (Vidi Tablica elektronskih konfiguracija elemenata). Struktura i sve zakonitosti u periodnom sustavu ovise o elektronskoj konfiguraciji atoma elemenata. Svojstva elementa uglavnom ovise o elektronskoj konfiguraciji vanjske ljuske. Popunjavanjem nove elektronske ljuske nastaju atomi elemenata slične elektronske konfiguracije kao i u prethodnoj ljuski, što dovodi do periodičnosti svojstava elemenata.
Entropija (S) je termodinamička funkcija koja govori o iskoristivosti toplinske energije. Promjena entropije nekog sustava ovisi samo o početnom i konačnom stanju sustava i definirana je izrazom
Ako je sustav izoliran, njegova se entropija neće mijenjati kada se odvija reverzibilni proces, dok će rasti ako se odvija ireverzibilan (nepovratljiv) proces. Ireverzibilnost procesa mjeri se entropijom.
Najveću entropiju imaju plinovi a najmanju kristali. Prema tome, entropija se može smatrati mjerom za nered u nekom sustavu. Pri apsolutnoj nuli u savršenom kristalu entropija je jednaka nuli.
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.
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.
Jednadžba stanja idealnog plina izvedena je kombinacijom Boyle-Mariotteova, Charles-Gay-Lussacova i Avogadrova zakona. Stanje idealnog plina određeno je tlakom, volumenom, množinom i temperaturom. Njihova međusobna ovisnost dana je jednadžbom
gdje je p tlak, V molarni volumen, T temperatura a R opća plinska konstanta s vrijednošću 8.314 JK-1mol-1).
Idealna otopina je otopina kod koje su interakcije između molekula otopljene tvari i između otopljene tvari i otapala jednake. Idealne otopine ponašaju se u skladu s Raoultovim zakonom pri svim temperaturama i koncentracijama, a realne otopine tek pri jako velikim razrjeđenjima.
Generalić, Eni. "Termodinamički zakoni." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav