KEMIJSKI RJEČNIK

Gibbsova slobodna energija    →   Gibbs free energy

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.

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.

olovni akumulator    →   lead-acid battery

Olovni akumulator je naprava koja koristi reverzibilne kemijske reakcije za spremanje električne energije. Godine 1859. francuski fizičar Gaston Planté osmislio je prvi olovni akumulator koji se sastojao od olovnih ploča uronjenih u razrijeđenu sumpornu kiselinu. Olovo uronjeno u sulfatnu kiselinu presvuče se slojem olovo(II) sulfata. Ako se kroz ovaj sustav propušta istosmjerna struja dolazi na elektrodama do slijedećih reakcija:

Tako je dobiven izvor struje napona 2 V, koji je poznat kao olovni akumulator. Sam proces pretvaranja električne energije u kemijsku naziva se punjenje akumulatora.

Spajanjem polova olovnog akumulatora u strujni krug na elektrodama se dešavaju slijedeće reakcije:

Proces kojim se kemijska energija pretvara u električnu naziva se pražnjenjem akumulatora.

Olovni akumulatori imaju nisku cijenu, relativno velik napon po ćeliji, malen unutrašnji otpor i mogu dati velike jakosti struje u kratkom vremenu. Mane su mu otrovnost olova, velika masa i pojava samopražnjenja.

Heyrovsky-Ilkovičeva jednadžba    →   Heyrovsky-Ilkovic equation

U polarografiji, Heyrovsky-Ilkovičeva jednadžba opisuje krivulju ovisnosti jakosti struje o potencijalu (polarografski val) reverzibilnih redoks sustava

gdje je R opća plinska konstanta, T je apsolutna temperatura, F je Faradayeva konstanta, n je broj elektrona izmijenjenih u elektrodnoj reakciji a D i D1 su koeficijenti difuzije. E_1/2 je potencijal karakterističan za danu reakciju i osnovni elektrolit (poluvalni potencijal).

Kako bi dobili E_1/2 iz gornje jednadžbe nacrtat ćemo graf ovisnosti ln[(i_d-i)/i] o potencijalu. Vrijednost E_1/2 očita se iz grafa u točki u kojoj pravac siječe ordinatu. Ako su procesi na elektrodi reverzibilni iz nagiba pravca (nF/RT) može se izračunati broj izmijenjenih elektrona, n.

akcelerator    →   accelerator

Akceleratori su naprave koje služe za ubrzavanje nabivenih čestica (protona, deuterona, α-čestica). Čestice se pod utjecajem električnog polja ubrzavaju, a pomoću magnetnog polja zadržavaju unutar određenog prostora. Kad postignu dovoljno veliku brzinu (tj. dovoljno veliku energiju), usmjeravaju se na metu koju želimo bombardirati. Najpoznatije vrste akceleratora jesu ciklotron, sinhrotron, betatron.

Akceleratori su ubrzivači kemijske reakcije, odnosno katalizatori.

acetal    →   acetal

Acetali su organski spojevi opće formule R₂C(OH)OR’ (R’ ≠ H) nastali adicijom alkohola na karbonilnu skupinu aldehida ili ketona. prvobitno se pojam odnosio samo na spojeve izvedene iz aldehida (jedan R = H) ali je poslije proširen da obuhvati i spojeve izvedene iz ketona (nijedan R = H ). Miješani acetali imaju različite R’ skupine. Nastajanje acetala je reverzibilno; acetali mogu u kiseloj sredini hidrolizirati do aldehida (ketona).

Acetal, 1,1-dietoksietan (CH₃CH(OC₂H₅)₂), tekućina je ugodna mirisa nastala adicijom etilnog alkohola na acetaldehid. Služi kao otapalo i u organskim sintezama.

Achesonov proces    →   Acheson process

Achesonov proces je industrijski proces za dobivanje grafita i silicijevog karbida (karborund). Ime je dobio po svom izumitelju, američkom kemičaru Edwardu Goodrichu Achesonu (1856.–1931.). U ovom se procesu, u električnim pećima zagrijavaju (na temperature više od 2500 °C) čisti kvarcni pijesak (SiO₂) i fino usitnjeni petrol-koks (C) pri čemu nastaje silicijev karbid prema reakciji:

Proučavajući utjecaj visoke temperature na proizvedeni karborund Acheson je otkrio da pri 4150 °C silicij ispari ostavljajući čisti grafit.

kisela kiša    →   acid rain

Kisela kiša je kišnica koja pokazuje kiselu reakciju zbog apsorpcije dušikovih i sumpornih oksida nastalih uglavnom industrijskim zagađenjem.

aktivirani kompleks    →   activated complex

Aktivirani kompleks je intermedijerna struktura prilikom pretvorbe reaktanata u produkte. Nastaje pri maksimalnom energetskom sadržaju duž reakcijske staze. Energija aktivacije je razlika između energije aktiviranog kompleksa i energije reaktanata.

kiselina    →   acid

Kiseline su vrsta spojeva koji sadrže vodik i disocijacijom u vodi daju pozitivne vodikove ione pri čemu je rezultirajući pH manji od 7. Reakcija za kiselinu HA može se napisati kao

Ustvari, vodikov je ion (proton) solvatiziran pa reakcija disocijacije kiseline izgleda ovako:

Ova definicija kiselina dolazi iz Arrheniusove teorije. Kiseline su tvari čije vodene otopine imaju kiseli okus, korozivne su i mijenjaju boju lakmus-papira u crvenu.

Kiseline možemo podijeliti na jake, koje potpuno disociraju u vodi (npr. sulfatna i kloridna kiselina), i slabe kiseline, koje su samo djelomično disocirane (npr. octena i sumporvodična kiselina). Jakost kiseline ovisi o stupnju disocijacije i izražava se konstantom disocijacije kiseline.

Arrheniusovu definiciju kiselina i baza proširili su J. M. Lowry i J. N. Brønsted 1923. Njihova teorija definira kiselinu kao tvar koja daje proton (proton donor), a bazu kao tvar koja je sposobna primiti proton (proton akceptor). Da bi se neka jedinka ponašala kao kiselina, mora biti prisutan proton akceptor (baza). Lowry-Brønstedova teorija kaže da kad neka kiselina dade proton, nastane konjugirana baza koja može primiti proton.

Prema Lowry-Brønstedovoj predodžbi, kad neka kiselina dade proton, uvijek nastane konjugirana baza koja može primiti proton.

Slično, od svake baze kao rezultat primitka protona nastane konjugirana kiselina.

Primjerice, acetatni ion je konjugirana baza octene kiseline, a amonijev ion je konjugirana kiselina amonijaka.

Što je kiselina konjugiranog kiselo/baznog para slabija, njezina konjugirana baza postaje jača, i obrnuto.

Najopćenitiju definiciju kiselina dao je G. N. Lewis koji sve kemijske vrste koje mogu primiti elektronski par naziva kiselinama. Ova definicija uključuje sve "tradicionalne" kiselo-bazne reakcije, ali sadrži i reakcije koje ne uključuju ione, primjerice

u kojoj je NH₃ baza (donor elektronskog para) a BCl₃ kiselina (akceptor elektronskog para).