Termodinamika je znanost koja proučava pojave vezane za međusobno pretvaranje toplinske i drugih oblika energije (mehaničke, kemijske, električne).
Galvanski članak (naponski članak, Voltin članak) jest elektrokemijski članak u kojem se kemijska energija spontano pretvara u električnu. Galvanski članak sastoji se od dva polučlanka, a svaki polučlanak od elektrode uronjene u elektrolit. Elektrolit može biti zajednički za obje elektrode ili različit za svaku elektrodu. Dva elektrolita odvajamo polupropusnom membranom ili ih spajamo elektrolitskim mostom. Ako se elektrode povežu nekim vodičem, elektroni putuju kroz vodič od negativnog pola prema pozitivnom polu.
Danielov članak je primjer galvanskog članka. Sastoji se od bakrene i cinkove elektrode, a kao elektrolit služe otopine bakrova(II) sulfata i cinkova sulfata odijeljene polupropusnom membranom. Kada se elektrode spoje električnim vodičem kroz strujni krug će proteći električna struja. Na negativnom polu (cinkovoj elektrodi) zbiva se proces oksidacije A na pozitivnom polu (bakrenoj elektrodi) zbiva se proces redukcije.
Elektromotornu silu galvanskog članka možemo izračunati iz razlike redoks potencijala tvari koja se reducirala (bakra) i tvari koja se oksidirala (cinka).
Galvanski članak može se shematski prikazati upotrebom okomite crte. Uobičajeno je da se oksidirana vrsta piše s lijeve strane.
Ime je dobila u čast talijanskog znanstvenika i liječnika Luigia Galvania (1737.-1798.).
Globalno zatopljenje ili efekt staklenika pojava je koja se zbiva u atmosferi zbog prisustva određenih plinova koji apsorbiraju infracrveno zračenje. Vidljive i ultraljubičaste zrake sposobne su prodrijeti kroz atmosferu i zagrijati Zemljinu površinu. Ovu energiju Zemlja reemitira kao infracrveno zračenje, koje zbog veće valne duljine biva apsorbirano od strane ugljikova dioksida. Posljedica toga je povećanje srednje temperature Zemlje i njene atmosfere (globalno zatopljenje). Slično se dešava i u stakleniku gdje svjetlost i duže ultraljubičaste zrake mogu proći kroz staklo ali infracrvenu radijaciju staklo apsorbira i dio reemitira u staklenik.
Ova pojava se smatra velikim rizikom i opasnošću za okoliš. Prosječno povećanje temperature može promjeniti klimu te može dovesti do otapanja ledenih polarnih kapa, a onda bi porast razine mora mogao imati katastrofične posljedice. Pokraj ugljikova dioksida, koji nastaje sagorijevanjem fosilnih goriva, negativan utjecaj na atmosferu imaju dušikovi oksidi, ozon, metan i klorofluorougljici.
Hibridne orbitale predstavljaju istovrsne orbitale nastale miješanjem različitih atomskih orbitala. Broj nastalih orbitala jednak je broju atomskih orbitala. Primjerice, kod sp3 hibridizacije dolazi do miješanja jedne s orbitale s tri p orbitale pri čemu nastaju četiri nove orbitale iste energije, manje od energije p ali veće od energije s orbitale.
Hibridizacija atomskih orbitala je postupak u kojem se linearnim kombiniranjem valnih funkcija energijski bliskih orbitala stvaraju nove hibridne valne funkcije. Novonastale orbitale su hibridi originalnih i imaju svojstva (oblik, veličinu i energiju) koja se nalaze negdje između svojstava orbitala iz kojih su nastale.
Glukoza (grožđani šećer, krvni šećer) ugljikohidrat je iz skupine monosaharida ili jednostavnih šećera kemijske formule C6H12O6. Stari naziv dekstroza potječe od toga što glukoza zakreće ravninu polarizirane svjetlosti u desno. Prema broju ugljikovih atoma u svojoj molekuli glukoza je heksoza, a prema funkcionalnoj skupini aldoza (aldoheksoza). Glukoza je najrasprostranjeniji šećer u prirodi. Slobodna se nalazi u raznom voću i medu a vezana u disaharidima (saharozi, maltozi, laktozi), polisaharidima (škrobu, glikogenu, celulozi) i raznim drugim spojevima. Kod čovjeka se može naći slobodna u krvi ili kao rezerva pohranjena u jetri i mišićima u obliku glikogena.
Glukozu sintetiziraju biljke procesom fotosinteze i pohranjuju u polimernom obliku kao škrob. U probavnom sustavu škrob se hidrolizira u glukozu koja se zatim iskorištava u stanicama za dobivanje energije. Ukupno se iz jedne molekule glukoze može dobiti 36 molekula ATP-a.
Zbog tetraedarskih kutova koje čine veze među ugljikovim atomima, molekula glukoze može zauzeti takvu konformaciju da hidroksilna skupina vezana na petom ugljikovom reagira s karbonilnom skupinom pri čemu nastaje poluacetal, odnosno šesteročlani heterociklički prsten. Time se javlja još jedan asimetrični centar na atomu C-1, tako da D-glukoza može postojati u dva oblika, kao α-D-glukopiranoza i β-D-glukopiranoza. Ta su dva ciklička oblika u ravnoteži, tj. oni mogu preći jedan u drugog preko aldehidnog oblika.
Hidrosfera (iz grčkog imena za vodenu kuglu) je diskontinuirani vodeni omotač koji obuhvaća svu vodu na, ispod i iznad Zemljine površine bez obzira u kakvom se agregatnom stanju nalazi. To uključuje sve tekuće i smrznute površinske vode, podzemne vode zadržane u tlu i stijenama te vodenu paru u atmosferi. Voda neprestano kruži između ovih vodnih retencija (rezervoara) u tzv. hidrološkom ciklusu koji energiju dobiva iz Sunca.
Vodne zalihe | V / 106 km3 | w / % |
---|---|---|
oceani | 1 370.0 | 97.25 |
ledene kape i glečeri | 29.0 | 2.05 |
podzemne vode | 9.5 | 0.68 |
jezera i rijeke | 0.127 | 0.01 |
vlaga u tlu | 0.065 | 0.005 |
atmosfera (kao tekući ekvivalent vodene pare) | 0.013 | 0.001 |
biosfera | 0.0006 | 0.00004 |
UKUPNO | 1 408.7 | 100 |
Grätzelova sunčeva ćelija je fotoelektrokemijska ćelija koju je razvio Michael Grätzel sa suradnicima. Oponaša djelomice prirodnu sunčevu ćeliju, koja omogućava biljkama da ostvare fotosintezu. U prirodnoj sunčevoj ćeliji molekule klorofila apsorbiraju svjetlost i to najjače u crvenom i plavom dijelu spektra, dok se zelena svjetlost reflektira. Apsorbirana energija dovoljna je za izbacivanje elektrona iz pobuđenog klorofila. U prijenosu tog naboja, sudjeluju potom druge molekule. U Grätzelovoj ćeliji su, također, za stvaranje naboja apsorpcijom svjetlosti i prijenos tog naboja "zaduženi" različiti dijelovi ćelije.
Na vodljivo staklo nanesen je sloj nanokristala poluvodiča TiO2 čija je površina jako velika. Na TiO2 nanesen je fotoosjetljivi pigment koji čine rutenijevi ioni povezani s organskim molekulama koje jako apsorbiraju vidljivu svjetlost. Fotopobuđeni elektroni prelaze s rutenijevih iona na kristalite TiO2, koji ih odvode daleko od iona-donora. Čitav sustav uronjen je u tekući jodidni elektrolit koji preuzima elektrone s elektrode i prenosi ih na rutenijeve ione kako bi se nastavio proces apsorpcije svjetlosti.
Efikasnost ovih ćelija iznosi oko 10 % i raste u difuznoj svjetlosti, tj. za oblačna vremena.
Generalić, Eni. "Potencijalna energija." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav