1

1. TEMPERATURA KLJUČANJA

Tačka/temperatura ključanja neke tečnosti je ona temperatura na kojoj je pritisak pare

tečnosti jednak atmosferskom pritisku na površini tečne faze, odnosno, na kojoj tečna

supstanca kontinuirano prelazi u parno stanje (ključa). Prema tome, na toj temperaturi su u

ravnoteţi njena tečna i gasovita faza. Normalna tačka ključanja je temperatura na kojoj

pritisak pare tečnosti dostiţe vrednost normalnog atmosferskog pritiska (101325 Pa).

Tačka ključanja zavisi od prirode supstance zbog čega je za svako jedinjenje različita. Isto

tako, tačka ključanja zavisi i od atmosferskog pritiska jer se zapremina naglo menja pri

prelazu tečnosti u gasno stanje. Iz ovog razloga pri navoĎenju tačke ključanja treba navesti i

vrednost odgovarajućeg atmosferskog pritiskaa. Atmosferski pritisak i tačka ključanja, po

Gej-Lisakovom zakonu, proporcionalni su, ukoliko pritisak raste i tačka ključanja se

povećava i obratno.

2. PRITISAK PARE (NAPON)

Pritisak (napon) pare je parcijalni pritisak pare supstance iznad tečnosti. Pritisak pare

moţemo da izračunamo jednačinom idealnog gasnog stanja ili Daltonovim zakonom. Tačka

ključanja i pritisak pare su proporcionalni. Pritisak pare, iznad tečnosti, ima svoju vrednost za

svaku temperaturu ispod tačke ključanja, koji, omogućava prevoz odreĎenog broja molekula

sa površine tečnosti u gasnu fazu. Ako povećamo temperaturu raste pritisak pare, a sa

sniţavanjem temperature opada, tj. dolazi do kondenzacije. Prelaţenje tečne faze u gas ili

paru (isparavanje) vrši se samo na površini tečnosti na temperaturi do tačke ključanja. Što je

više temperatura isparavanje je brţe. Na odreĎenoj temperaturi, kada se pritisak pare

izjednači sa atmosferskim pritiskom, nastaju pare i unutrašnjosti tečnosti a ne samo na

površini. Ta temperatura je tačka ključanja koja je indentična temperaturi tečnosti, a ne samo

na površini. Ta temperatura je tačka ključanja koja je identična temperaturi kondenzacije, jer

kad se para ohladi prelazi u tečnost pri istoj temperaturi. Povezanost pritiska pare i tačke

ključanja objašnjava se kohezionim silama u tečnosti. Bez obzira što za sada ne postoji

jedinstvena teorija za tečno stanje materije utvrĎeno je da su u tečnostima molekuli bliski, ali

labavo zdruţeni u kretanju. Relativno su slobodni da menjaju svoje poloţaje ali ih kohezione

sile drţe na okupu, tako da odreĎena masa tečnosti ima odreĎenu zapreminu. Energija

kretanja molekula, koja zavisi od temperature tečnosti teţi da molekule iz tečne prevede u

gasnu fazu, a njoj se suprostavljaju kohezione sile i atmosferski pritisak koji molekule

zadrţavaju u tečnoj fazi ili teţe da ih vrate iz pare u tečnosti. Ključanje nastaje kada energija

kretanja nadjača sile koje se suprostavljaju.

3. POSTOJANOST SUPSTANCE I TEMPERATURA KLJUČANJA

Postojanost neke supstance u odreĎenim uslovima dosta karakteriše tačka ključanja, jer se

jedinjenje kraće vreme zadrţava na zemljištu, u vodi, na delovima biljaka, na tehnološkim

postojanjima ili u njima, tj. brţe isparava i za kraće vreme postiţe veliku koncentraciju u

atmosferi radne i ţivotne sredine. Supstance sa visokom tačkom ključanja usporeno

isparavaju i ne postiţu visoke koncentracije para u vazduhu.

4. PRIMESE I TEMPERATURA KLJUČANJA

Uticaj primese u nekom jedinjenju na tačku ključanja supstance zavisi od prirode primese kao

i od razlike u tački ključanja supstance i primesa (ako su iste tačke ključanja nema uticaja).

2

5. ISPARLJIVOST

Pod isparljivošću se podrazumeva maksimalno postignuta koncentracija gasne faze neke

supstance pri odreĎenom pritisku i temperaturi. Prema tome, maksimalna koncentracija

zasićenja predstavlja onu masu supstance koja ispari do zasićenja u 1 m3 vazduha, pod

noramlnim pritiskom, na odreĎenoj temperaturi. Maksimalna koncentracija se izraţava g/m3

ili mg/dm3. To je, prema tome, funkcija pritiska pare i temperature:

Cmax=f(P,T).

Stvaranje i postizanje odreĎene koncentracije pare neke supstance moţe se izračunati

jednačinom:

Cmax =

(mg/dm

3), gde je:

M – molekulska masa (mg/dm3)

R – pritisak pare (kPa)

T – temperatura (K).

Isparljivost predstavlja karakterističnu konstantu za svaku supstancu, a zavisi od niza faktora

ako se posmatra u dinamičkim uslovima radne i ţivotne sredine: prirode supstance,

atmosferskog pritiska, pritiska pare, temperature, tačke ključanja, toplote isparavanja, oblika

i veličine površine isparavanja, površinskih pojava, brzine kretanja vazduha, difuzije,

vlaţnosti vazduha, meteorolških uslova, ventilacije u radnim prostorijama itd.

Zbog navedenih uslova pri primeni supstance koja isparava praktično je nemoguće očekivati

maksimalnu koncentraciju para u vazduhu, a realno je da te koncentracije budu 10 do 50 puta

manje.

6. KOHEZIONE SILE

Kohezione sile drţe na okupu čestice čvrste supstance i zato ovo agregatno stanje karakteriše

odreĎen oblik i zapremina. Od prirode kohezionih sila zavisi temperaturni nivo tačke

topljenja. Kristalno stanje supstanci ima geometrijski oblik zato što su kristalne čestice (joni

ili molekuli) vrlo pravilno i simetrično rasporeĎeni. Taj pravilan razmeštaj čestica se mnogo

puta ponavlja u kristalu. Topljenje nastaje kada je postignuta temperatura (tačka topljenja) na

kojoj sile vibracije, usled toplotne energije pojedinih čestica, postaju veće od kohezionih sila

koje teţe da zadrţe čvrsto stanje. Prema tome, proces topljenja je razlaganje kristalne rešetke

jer pri tome čestice napuštaju pravilan raspored i prelaze u stanje negeometrijskog rasporeda

(tečno agregatno stanje). Pri prelazu iz čvrstog u tečno stanje dešavaju se vrlo male

zapreminske promene i zato tačka topljenja malo zavisi od pritiska.

7. GUSTINA

Pod gustinom za čvrste i tečne supstance podrazumeva se masa jedinice zapremine, odnosno

veličina odnosa mase supstance (m) i njene zapremine (V) na odreĎenoj temperaturi:

ρ=

ρ - gustina kg/m3, m- masa tela, V zapremina.

3

Gustine elemenata i čistih jedinjenja su karakteristične konstante koje zavise od temperature.

Na gustinu neke materije utiče sastav, temperatura, agregatno stanje, alotropski oblik,

električno polje itd.

8. APSOLUTNA GUSTINA

Gustina (normalna, apsolutna) pare ili gasa predstavlja masu jedinice zapremine na

temperature od 0 C (273K) i pritisku od 101325 Pa. OdreĎivanje gustine gasova i para, za

precizna istraţivanja, zahteva osetljive i savremene instrumente, a mase gasova ili para

moraju se preračunavati na odgovarajućoj nadmorskoj visini i geografskoj širini (45 stepani ).

Jedinice gustine izrazavaju se u: g/cm3, g/dm

3, kg/dm

3, kg/m

3.

9. RELATIVNA GUSTINA

Relativna gustina (specifična masa) d je veličina odnosa gustine ispitivane supstance i gustine

standardne (referentne) supstance pri odreĎenim fizičkim uslovima. Za tečne i čvrste

supstance obično se kao standardna supstanca uzima se voda na temperature od 4 C i pritisku

od 101325 Pa. Relativna gustina se obeleţava d t kroz to :indeks t označava temperature

ispitivane supstance, a indeks t0 temperaturu standardne supstance (za vodu t0=4 C):

Relativna gustina tečnosti se izraţava i u Baumeovim (Bome) stepenima. Za gasove i pare

relativna gustina se uporeĎuje sa gustinom nekog standardnog gasa (vazduh-1,29 g/cm3,

vodonik-0,089 g/cm3, kiseonik-1,429 g/cm

3) na istoj temperaturi i pri istom pritisku. Tako

definisana relativna gustina za gasove i pare istovremeno je i odnos molekulskih masa:

pri čemu je Mr molekulska masa gasa ili pare na koji se svodi. Relativna gustina je

bezdimenzionalni broj.

Relativna gustina tečnosti se izraţava i u Baumeovim (Bome) stepenima. Za gasove i pare

relativna gustina se uporeĎuje sa gustinom nekog standardnog gasa (vazduh-1,29 g/cm3,

vodonik-0,089 g/cm3, kiseonik-1,429 g/cm

3) na istoj temperaturi i pri istom pritisku. Tako

definisana relativna gustina za gasove i pare istovremeno je i odnos molekulskih masa:

dr=

=

, pri čemu je Mr molekulska masa gasa ili pare na koji se svodi. Relativna gustina je

bezdimenzionalni broj.

10. RASTVARANJE

Rastvaranje, odnosno graĎenje rastvora počinje disperzijom čestica jedne supstance u drugoj.

Do koje granice su različite supstance rastvorene jedna u drugoj zavisi od odnosa privlačnih

sila izmeĎu čestica iste vrste i čestica različite vrste. GraĎenje rastvora počinje kada su sile

privlačenja izmeĎu čestica rastvarača i rastvorne supstance jače od sila privlačenja izmeĎu

čestica rastvarača i čestica supstance koja se rastvara. Kohezione sile koje deluju izmeĎu istih

molekula sprečavaju rastvaranje, a adhezione sile, koje deluju izmeĎu molekula rastvarača i

molekula rastvorene supstance, omogućuju rastvaranje. Kohezione i adhezione sile mogu biti

različite prirode. Proces rastvaranja je sloţeniji od procesa topljenja jer ovde treba uzeti u

obzir i promene koje nastaju u strukturi samog rastavarača. Pri rastvaranju čvrste supstance ili

teţnosti dolazi do razdvaranja njihovih čestica (joni, molekuli), a prostor meĎu njima

ispunjavaju čestice rastvarača. Prema tome, kao i pri topljenju i ključanju moraju se nadjačati

intermolekulske sile. Energija potrebna za kidanje kohezionih veza kompenzuje se

nastajanjem adhezionih veza. Stare privlačne sile zamenjuju se novim.

4

11. KRISTALIZACIJA

Kristalizacija je proces ponovnog taloţenja čestica rastvorene supstance iz rastvora na

površini kristala. Rastvaranje i kristalizacija su dva suprotna procesa i nalaze se u stanju

dinamičke ravnoteţe. Zasićen rastvor, pod odgovarajućim uslovima, se dobija kada se brzine

rastvaranja i kristalizacija izjednače.

12. PRAVILA RASTVORLJIVOSTI

Pravila rastvorljivosti:

- jedinjenja sličnog hemijskog sastava istrukture bolje se meĎusobno rastvaraju;

- polarna jedinjenja se rastvaraju u polarnim rastvaračima, a nepolarna u

nepolarnim rastvaračima;

- jedinjenja koja imaju sličan unutrašnji pritisak bolje se meĎusobno rastvaraju;

- rastvorljivost čvrstih supstanci u teţnom rastvaraču opada sa porastom njihove

temperature topljenja;

- rastvorljivost čvrstih supstanci u tečnim rastvaračima utoliko je manja, ukoliko

je veća njihova molekulska masa.

Ova pravila sluţe samo kao orijentacioni kriterijum pri izboru rastvarača i ne omogućuje

predviĎanje rastvorljivosti sa velikom tačnošću.

13. HENRIJEV ZAKON

Bilo koji gas ili para u neposrednom kontaktu sa površinom neke tečnosti rastvara se u toj

tečnosti srazmerno parcijalnom pritisku tog gasa u gasnoj fazi iznad površine tečnosti. U

stvari pod odreĎenim uslovima uspostavlja se dinamička ravnoteţa izmeĎu procesa

rastvaranja i isparavanja gasa. Po henrijevom zakonu ovaj odnos se moţe prikazati

jednačinom:

C1/C2=K, gde je C1 - molarna koncentracija gasa u gasnoj fazi, C2 - molarna koncentracija

gasa u tečnoj fazi. K - konstanta rastvorljivosti, odnosno koeficijent distribucije.

14. GRAHAMOV ZAKON

Difuzija gasova kroz polupropustljive membrane plućnih alveola nastaje zbog razlika u

parcijalnim pritiscima nekog gasa sa jedne i druge strane membrane. Brzina difuzije se

ponaša po Grhamovom zakonu. Prema tome, gasovi će prolaziti kroz membranu u smeru od

višeg ka niţem parcijalnom pritisku, dok se ne uspostavi dinamička ravnoteţa:

= √

= √

gde je: 𝑣1 i 𝑣2 –srednje brzine gasova, Mr1 i Mr2 – relativne molekulske mase, d1 i d2

relativne gustine. Prema tome Grahamov zakon glasi: Brzine difuzije gasova su obrnuto

proporcionalne kvadratnom korenu njihovih relativnih molekulskih masa (ili relativnih

gustina).

5

15. VANDERVALSOVA JEDNAČINA

(

) ( )

Konstante a i b su vandervalsove konstante i karakteristične su veličine za svaki gas. Kada su

ove konstante jednake 0, jednačina prelazi u jednačinu idelanog stanja. Što su vrednosti ovih

konstanti veće, to je veća ponašanja u ponašanju gasa u odnosu na idelno gasno stanje.

Ukupna zapremina molekula Vm, upravo je srazmerna broju pristutnih molekula, odnosno

broju molova gasa, n:

Vm=b*n, gde je b konstanta.

Privlačna sila srazmerna je ukupnom broju molekula koji udaraju u zid posude i onih koji

neposredno deluju na te molekule. Ukupan broj molekula srazmeran je gustini gasa p, pa je

sila koja deluje suprotno od udara molekula o zid suda srazmerna gustini, r:

F=a*p2, gde je a konstanta.

Kako je gustina srazmerna broju molova u jedinici zapremine, to je:

F=a*(

)

Prema tome pritisak realnog gasa treba povećati za iznos sile F koja se zove i

unutrašnji pritisak.

16. TOPLOTA ISPARAVANJA

Da bi pri ključanju temperatura tečnosti ostala konstantna, potrebno je dovoditi toplotu.

Količina toplote koju je potrebno dovesti na 1mol tečnosti na temperaturi ključanja zove se

latentna molarna toplota isparavanja, ili promena molarne entalpije isparavanja, ΔvapH.

17. KLAUZIJUS-KLAPEJRONOVA JEDNAČINA

Zavisnost napona pare os temperature izraţena je Klauzijus-Klapejronovom jednačinom:

=

(

), gde su: p1 i p2 naponi pare na temperaturama T1 i T2; ΔvapH

promena molarne entalpije isparavanja za temperaturni interval od T1 do T2.

18. VISKOZNOST TEČNOSTI

Viskoznost predstavlja merilo unutrašnjeg trenja tečnosti u kretanju i zavisi od temperature i

hemijskog sastava fluida. Tečnost koja ima veću viskoznost je manja, dok ona sa manjom

viskoznošću je više pokretna tečnost.

Viskozitet se klasifikuje na:

- apsolutnu (dinamički i kinematički) – predstavlja viskozitet fluida koji struji

laminarno i u kome se izmeĎu dva paralelna sloja, udaljena 1m, sa razlikom u

brzinama strujanja od 1m/s javlja napon smicanja od 1Pa

- relativnu viskoznost – predstavlja odnos viskoziteta ispitivane i neke

standardne supstance.

Sila trenja kojom 2 sloja tečnosti deluju jedan na drugi pri meĎusobnom kretanju

proporcionalna je dodirnoj površini S i razlici ΔV=V2-V1, a obrnuto proporcionalna njihovom

6

rastojanju F=η* ( )

. Velicina V koja zavisi od prirode tečnosti i njene temperature

specificna je za svaku tečnost i naziva se viskoznost: η=

.

19. POVRŠINSKI NAPON

Granični sloj izmeĎu dve faze bitno se razlikuju po fizičkohemijskim osobinama od graničnih

slojeva u unutrašnjost jedne faze. Ta razlika je uslovljena različitim sadrţajem energije u

unutrašnjosti jedne faze i na graničnoj površini izmeĎu dve faze.

Sila koja deluje normalno na duţinu u površinskom sloju tečnosti naziva se površinski napon

(ζ ili γ). γ =

, gde je F sila koja deluje na duţinu površine l. Iz jednačine sledi i jedinica

površinskog napona (Nm-1

). Moţe se difinisati i kao rad potreban da se površina tečnosti

poveća za jedinicu γ =

sa jedinicom (Jm

-2).

20. IZOLOVAN, OTVOREN I ZATVOREN SISTEM

Izolovan system je onaj kod koga ne postoji nikakva interakcija sa okolinom. U njemu

granica izmeĎu sistema i okolne onemogućuje razmenu supstance i energije. Zatvoren sistem

je kada u toku neke promene stanja u sistemu nema razmene supstance sa okolinom, a dolazi

do razmene energije.

Otvoren sistem je onaj u kome postoji razmena mase i energije izmeĎu sistema i okoline.

21. HOMOGENI I HETEROGENI SISTEM

Sistem je homogen kad su mu svojstva ista u svim delovima ili se kontinuirano menjaju od

tačke do tačke. Npr. homogen sistem je gas ili smeša gasova, čista tečnost, pravi rastvor.

Kada sistem nije potpuno uniforman, tj. kada unutar sistema postoje tačke u kojima se neko

svojstvo naglo menja kaţe se da je sistem heterogen. Heterogen sistem se moţe sastojati od

većeg broja homogenih delova. Faza predstavlja homogeni deo sistema koji je od ostalih

delova odvojen graničnim površinama. Takav sistem koji se sastoji od dve faze je npr. sistem

tečnosti i para, 2 nemešljive tečnosti idr.

22. STANDARDNI USLOVI

Da bi se izbeglo označavanje uslova pri kojima se promene izvode, a takoĎe i da bi se

poredile promene funkcija stanja za različite procese, konvencijom su usvojeni standardni

uslovi: pritisak od 100 kPa (1bar), količina supstance od 1mol, koncentracija rastvora od

1mol dm -3

.

23. UNUTRAŠNJA ENERGIJA

Svaki sistem sadrţi u sebi odreĎenu količinu energije u sebi koja se naziva unutrašnja

energija. Unutrašnja energija (U) predstavlja zbir ukupne energije čestica iz kojih se sistem

sastoji i uslovljena je kretanjem i uzajamnim dejstvima tih čestica. Ona obuhvata kinetičku

energiju toplotnog kretanja čestica (molekula, atoma, jona), potencijalnu energiju čestica

7

uslovljenu njihovim uzajamnim dejstvom (meĎumolekulskim silama), kinetičku i

potencijalnu energiju protona i neutrona u atomskim jezgrima.

24. IZOHORSKI PROCESI

Izohorski proces (V=const.) je proces koji se vrši bez promene zapremine. Opšti izraz za Prvi

zakon termodinamike dobija oblik primenjen na izohorski proces ΔU=Qv.

25. IZOBARSKI PROCESI

Izobarski proces (p=const.) za proces koji se vrši bez promene spoljašnjeg pritiska Prvi zakon

termodinamike vaţi u obliku: ΔU=Qp-pΔV tj. Qp=ΔU+pΔV.

26. IZOTERMSKI PROCESI

Izotermski proces (t=const.) pri izotermskom procesu unutrašnja energija sistema se ne

menja, jer je temperatura konstantna. Jednačina Prvog zakona termodinamike dobija se Q=W.

27. ADIJABATSKI PROCESI

Adijabatski procesi (Q=0) su takvi procesi u kojim nema razmene energije u obliku toplote

izmeĎu sistema i okoline. Iz opšte jednačine Prvog zakona termodinamike uz uslov da je Q=0

dobija se jednačina za adijabatski proces ΔU=W.

28. TOPLOTNI KAPACITET

Toplotni kapacitet se definiše kao količina toplote koju je potrebno dovesti sistemu da bi mu

se temperature povisile za 1 . Toplotni kapacitet (C) zatvorenog sistema, dat je izrazom: C=

,

gde je C – toplotni kapacitet, Q – količina toplote dovedena sistemom, a ΔT – promena

temperature sistema. Toplotni kapacitet zavisi od prirode supstanci koju čine sistem, od mase,

od vrste izvedenog procesa.

29. MOLARNI TOPLOTNI KAPACITET

Toplotni kapacitet izrazen po jedinici količine supstance naziva se molarni toplotni kapacitet

ili molarna toplota. Molarni toplotni kapacitet definiše se kao količina toplote potrebna da se

1mol molekula supstance zagreje za 1 . Oznaka za molarni toplotni kapacitet je Cm.

30. ENTALPIJA

Entalpija je mera totalne energije termodinamičkog sistema. Ona se sastoji od unutrašnje

energije, koja je energija neophodna da bi se formirao sistem i količine energije potrebne da

bi se obezbedio prostor za sistem potiskivanjem njegove okoline i uspostavili njegova

zapremina i pritisak.

Toplota (entalpija) stvaranja jedinjenja se odnosi na 1mol supstance na temperaturi od 25° C i

pritisku od 101,3 kPa. Pod toplotom (entalpijom) stvaranja podrazumeva se toplotni efekat

reakcije pri kojoj nastaje 1 mol sloţene supstance iz prostih supstanci. Ukupna promena

8

entalpije je stalna i ne zavisi od toga da li se reakcija odigrava u jednom stepenu ili više

stepena, ako se polazi od istih komponenata i dobijaju isti proizvodi reakcije sa

istim agregatnim stanjem. Toplotni efekat reakcije (ili promena entalpije reakcije) jednak je

algebarskom zbiru entalpije stvaranja proizvoda umanjenom za sumu stavaranja polaznih

supstanci (reaktanata).

31. EGZOTERMNI I ENDOTERMNI PROCESI

Hemijske reakcije pri kojima se oslobaĎa izvesna količina toplote nazivaju se egzotermne,

sistem tad odaje toplotu okolini.

Reakcije pri kojima sistem apsorbuje odreĎenu količinu toplote okoline nazivaju se

endotermne.

32. REAKCIJE PRI STALNOJ ZAPREMINI

Reakcije pri konstantnoj zaprenimi mogu da se vrše pod sledećim uslovima:

reakcije u zatvorenom sudu; reakcije izmeĎu čvrstih i tečnih supstanci pri kojima ne dolazi do

oslobaĎanja gasa; reakcije izmeĎu gasovitih supstanci kod kojih je broj molova pre i posle

reakcije isti. Kod takvih reakcija promena unutrašnje energije sistema jednaka je

apsorbovanoj ili osloboĎenoj toploti: ΔU=Qv.

33. REAKCIJE PRI STALNOM PRITISKU

Većina hemijskih reakcija vrši se pri kostantnom pritisku. Toplotni efekat Qp reakcija pri

stalnom pritisku jednak je promeni entalpije sistema Qp=ΔH.

34. ENTALPIJA RASTVARANJA

Entalpija rastvaranja zavisi od prirode supstance, prirode rastvarača i koncentracije

nagraĎenog rastvora. Sam proces rastvaranja obuhvata dva procesa: uzajamno delovanje

molekula rastvarača i supstance koja se rastvara i raskidanje postojećih veza u molekulima

supstance.

Standardna molarna entalpija rastvaranja neke supstance predstavlja promenu entalpije

procesa rastvaranja 1mol supstance u velikoj količini rastvarača pri standradnim uslovima.

35. ENTALPIJA NEUTRALIZACIJE

Promena standardne entalpije neutralizacije (ΔrH) je promena entalpije reakcije u kojoj 1mol

vodonikovih jona, odnosno (H3O+), jona reaguje sa 1mol-om OH

- jona u veoma razblaţenom

rastvoru. Jake baze i jake kiseline u vodenom rastvoru su potpuno jonizovane, tako da su i

njihove soli (nastale njihovom neutralizacijom) potpuno jonizovane i zato se svodi na

reakciju:

H+(aq) + OH

-(aq) → H2O(l); gde je osloboĎena energija uvek jednaka ΔrH = -55,92 kJ*mol

-1

Slabe kiseline i slabe baze su samo delom disosovane na jone, kada ove supstance učestvuju

u neutralizaciji deo toplote se troši na disosovanje slabe kiseline ili baze i zbog toga je toplota

koja se oslobaĎa uvek manja nego pri reakciji jakih kiselina i baza ΔrH < -55,92 kJ*mol-1

9

36. ENTALPIJA SAGOREVANJA

Standardna entalpija sagorevanja je promena entalpije reakcije u kojoj 1mol elementa ili

jedinjenja reaguje potpuno sa kiseonikom pri standardnim uslovima. Izraţava se po molu

supsatnce koja se oksiduje. Toplota sagorevanja je podatak koji treba znati za supstance koje

sluţe kao goriva.

37. HESOV ZAKON

Hesov zakon glasi: ukupna promena entalpije hemijske reakcije je ista, bez obzira u koliko

stupnjeva se reakcija izvodi.

38. ENTROPIJA

Entropija je izvedena kao veličina preko koje se moţe izraziti spontanost nekog procesa. U

termodinamičkim sistemima toplota spontano prelazi od sistema na okolinu samo ako je

temperatura okoline niţa od temperature sistema. Znači da entropija kao velicina koja treba

da izrazi spontanost termodinamičkih procesa, mora da sadrţ i toplotu i temperaturu sistema:

S=

.

39. GIPSOVA SLOBODNA ENERGIJA

Definiše se izrazom G=H-TS, gde je H - entalpija, S – entropija, a T - termodinamička

temperatura. Sluţi kao kriterijum za spontanost procesa ili ravnoteţu pri uslovima konstantne

temperature i pritiska.

40. BRZINA HEMIJSKE REAKCIJE

Promena koncentracije reagujućih čestica sa promenom vremena definiše brzinu hemijske

reakcije, čija je jedinica[mol ].

Da bi došlo do reakcije potrebno je da se čestice sudare dovoljnom energijom i da imaju

pogodnu orjentaciju, broj uspešnih sudara u brzini vremena je brzina reakcije. Na brzinu

reakcije utiču koncentracija reaktanata, katalizatori, i dodirna površina reaktanata.

41. FAKTORI BRZINE HEMIJSKE REAKCIJE

Faktori koji utiču na brzinu reakcije su: koncentracija reaktanata, temperatura, priroda

reaktanata, uticaj pritiska (kod gasova), prisustvo katalizatora, uticaj svetlosti na neke

reakcije.

42. ZAVISNOST BRZINE HEMIJSKE REAKCIJE OD KONCENTRACIJE

REAKTANATA

Zakon brzine glasi: Brzina hemijske reakcije srazmerna je proizvodu molarnih koncentracija

supstanci, pri čemu je svaka koncentracija stepenovana odgovarajućim redom reakcije.

10

43. ZAVISNOST BRZINE HEMIJSKE REAKCIJE OD TEMPERATURE

Pri izvoĎenju različitih eksperimenata zaključujemo da povišenje temperature ubrzava

hemijske reakcije. Iako sa povišenjem temperature kinetička energija čestica raste, ipak

povećanje brzine reakcije nije srazmerno broju sudara.

44. ZAVISNOST BRZINE HEMIJSKE REAKCIJE OD DODIRNE POVRŠINE

Reaktanti mogu meĎusobno da reaguju samo ako su u dodiru. Što je veća dodirna površina to

je veća mogućnost za reakciju, a time je veća i brzina reakcije. Drugi način da se poveća

dodirna površina jeste usitnjavanje reaktanata.

45. ZAVISNOST BRZINE HEMIJSKE REAKCIJE OD PRIRODE SUPSTANCE

Povišenjem temperature povećava se brzina i egzotermnih i endotermnih reakcija, jer ono

utiče na povećanje broja aktivnih atoma. Energija aktivacije predstavlja faktor koji pokazuje

uticaj prirode reagujucih supstanci na brzinu reakcije. Ukoliko je energija aktivacije mala,

brzina reakcije je obično velika.

46. ZAVISNOST BRZINE HEMIJSKE REAKCIJE OD KATALIZATORA

Glavne karakteristike katalizatora i katalitičkih reakcija su sledeće: delovanje katalizatora je

selektivno, katalizator moţe da ubrza samo reakciju koja je moguća, ali ne moţe izazvati

reakciju, po završetku reakcije katalizator ostaje hemijski nepromenjen, katalizatori

ubrzavaju hemijsku reakciju jer smanjuju energiju aktivacije, odnosno reakciju vode

energetski povoljnijim putem, katalizator ne utiče na poloţaj ravnoteţe.

47. KLASIFIKACIJA HEMIJSKIH REAKCIJA

Hemijske reakcije mogu se podeliti na: sloţene i proste ili elementarne.

48. MOLEKULARNOST REAKCIJE

Molekularnost reakcije odreĎena je brojem čestica reaktanata koje učestvuju u elementarnoj

reakciji. Drugačije, molekularnost je zbir broja molekula reaktanata čijim se istovremenim

uzajamnim delovanjem ostvaruje hemijska promena. Poznate su jedno, dvo i tromolekulske

reakcije.

49. REAKCIJE PRVOG REDA

Reakcije prvog reda su one reakcije čija brzina zavisi samo od koncentracije jednog

reaktanata. Konstanta brzine reakcije prvog reda predstavlja se k=-

log

, gde je c0 –

početna koncentracija, ct – koncentacija posle vremena t. Pored konstante, brzinu reakcije

karakteriše i poluvreme reakcije (η). To je vreme za koje odreaguje polovina početne količine

supstance k=

.

v=k*CA za A → produkt reakcije; (pr. J2 → 2J ona je v=k*CJ2).

11

50. REAKCIJE DRUGOG REDA

Reakcije drugog reda su reakcije koje se najčešće dešavaju. Za reakciju A+B=produkti,

brzina je data izrazom v=k2*CA*CB, odnosno zbir eksponenata na koncentracijama je dva, pa

je to reakcija 2 reda.

51. POVRATNE REAKCIJE

Povratne reakcije se odvijaju u oba smera. Brzina pretvaranja supstance A u supstancu V

odreĎena je razlikom brzina suprotnih reakcija v=k1CA-k2CB.

52. PARALELNE REAKCIJE

Paralelne reakcije su one reakcije kod kojih se dva ili više procesa odvijaju uporedo. Brzina

kojom se smanjuje koncentracija supstance A odreĎena je izrazom: v=k1CB +k2CA.

53. UZASTOPNE REAKCIJE

Uzastopne reakcije su takve reakcije tokom kojih na putu od početnog do konačnog stanja

nastaje čitav niz meĎuprodukata. Brzina reakcije zavisi od brzine najsporijeg procesa.

Posebnu vrstu uzastopnih reakcija predstavljaju lančane reakcije kao što su radioaktivni

procesi i dr.

54. HEMIJSKA RAVNOTEŢA

Hemijska ravnoteţa je stanje gde je brzina reakcije u pravcu stvaranja proizvoda jednaka

brzini reverzibilne reakcije. U stanju ravnoteţe masa i koncentracija reaktanata i produkata se

ne menja, iako reakcija još uvek teče. Konstanta ravnoteţe (Ks) je količnik proizvoda

reakcionih proizvoda i prozvoda reaktanata i zavisi samo od temparature.

Ukoliko je Kc veće od 1 produkti reakcije su u višku, a ukoliko je manje reaktanti su u višku.

Povišenjem temperature ravnoteţa se pomera u pravacu endoterme, a smanjenjem u pravcu

egzoterme reakcije.

Promena pritiska ima uticaj samo na gasne reakcije kod kojih je broj molova sa leve i desne

strane različit, odnosno kod kojih se zapremina posle reakcije smanjuje ili povećava.

Povećanje pritiska pomera ravnoteţu u pravcu manje, a njegovo smanjenje u pravcu veće

zapremine sistema.

nA + mB -----> sC + pD

Kc=[A]n * [B]

m/ [C]

s * [D]

p

55. HEMIJSKI POTENCIJAL

Gibsova energija pri konstantnom pritisku i temperaturi zavisi od količine supstanci koje čine

sistem. Hemijski potencijal je faktor intenziteta hemijske energije, a faktor ekstenzivnosti je

količina supstance.

12

56. RAVNOTEŢA U HOMOGENOM SISTEMU

Homogene reakcije se odigravaju u sistemima koji sadrţe samo jednu fazu, aheterogene u

dvo- ili višefaznim sistemima. Homogene i heterogene reakcije mogu biti:

konačne ili nepovratne

ravnoteţne ili povratne.

Na osnovu Zakona o hemijskom dejstvu masa koji su formulisali Guldberg iWaage, izveden

je matematički izraz koji je poznat kao

zakon o hemijskoj ravnoteţi.

57. LE ŠATELIJEOV PRINCIP

Ako se nekom od spoljnih činilacakoji utiču na ravnoteţu promeni vrednost (T, R

koncentracija reaktanata) sistem uspostavlja novo stanje ravnoteţe tako da se odupre

promeni.

58. UTICAJ PROMENE KONCENTRACIJE NA RAVNOTEŢU

U sistemu koji se nalazi u stanju dinamičke ravnoteţe, pri konstantnom pritisku i temperaturi,

promena koncentracije jedne supstance uticaće na poloţaj ravnoteţe, ali ne i na urednost

konstante ravnoteţe.

59. UTICAJ PROMENE PRITISKA NA RAVNOTEŢU

Promena pritiska ima uticaja samo na one ravnoteţne reakcije u kojima učestvuju gasovite

supstance. Pošto pritisak gasa zavisi od broja gasnih čestica u odreĎenoj zapremini, Le

Šateljeov princip predviĎa da povećanje spoljašnjeg pritiska sistem moţe da umanji

smanjivanjem broja molekula. To znači da će se u sistemu odvijati ona reakcija kojom će se

smanjiti broj molekula gasa.

60. UTICAJ PROMENE TEMPERATURE NA RAVNOTEŢE

Promenom temperature sistema u stanju ravnoteţe menja se poloţaj ravnoteţe, kao i

vrednosti ravnoteţnih konstanti Ks i Kp. Prema Le Šateljeovom principu povišenjem

temperature pomera se poloţaj ravnoteţe u smeru koji umanjuje povišenje temperature

apsorbovanjem toplote. Pomeranjem ravnoteţe ka produktima ostvaruje kod egzotermnih

reakcija sniţavanjem temperature, a kod endotermnih povišenjem temperature.

61. UTICAJ PROMENE KATALIZATORA NA RAVNOTEŢU

Postojanje ili odsustvo katalizatora nema uticaj na poloţaj ravnoteţe jer katalizator

podjednako utiče na brzinu reakcije u oba smera. Pošto katalizator u nekom reakcionom

sistemu deluje samo na smanjivanje energije aktivacije za reakcije u oba smera, uvoĎenje

katalizatora u system koji još nije dostigao ravnoteţu pomoći će da se ona brţe uspostavi.

Katalizator moţe da promeni brzinu dostizanja ravnoteţe, ali ne menja ravnoteţne

koncentracije, niti vrednost konstante ravnoteţe.

13

62. RAVNOTEŢA U HETEROGENOM SISTEMU

Ravnoteţa u sistemu koji se sastoji od dve ili više faza naziva se heterogena ravnoteţa. Na

reakciji u heterogenom sistemu mogu se primeniti zakoni koji vaţe za homogene reakcije, ali

samo ako su, osim čvrstih ili tečnih supstanci, učesnici reakcije i gasovi. Konstanta ravnoteţe

neke heterogene reakcije u kojoj učestvuju gasovite supstance jednaka je odnosu njihovih

parcijalnih pritisaka. Poloţaj ravnoteţe ne zavisi od količine čvrstih ili tečnih učesnika

reakcije.

63. DISPERZNI SISTEMI

Sistemi u kojima je jedna supstanca u vidu vrlo sitnih čestica rasporeĎena u drugoj nazivaju

se disperzni. Takvi sistemi se sastoje od disperzne faze i disperznog sredstva.

Disperznu fazu čini supstanca čije su čestice rasporeĎene u drugoj supstanci koja se naziva

disperzno sredstvo ili disperziona sredina.

64. GIPSOVO PRAVILO FAZA

Pri definisanju termodinamičkog sistema objašnjeno je značenje pojmova faza i komponenta.

Faza (R) je svaki homogeni deo sistema uniforman po svojim fizičkim i hemijskim

svojstvima u celoj zapremini.

Broj nezavisnih komponenata (S) u sistemu predstavlja najmanji broj nezaviisno

promenljivih sastojaka neophodnih da se odredi sastav svake pojedinačne faze.

Broj stepeni slobode (F) predstavlja najmanji broj uslova koji se mogu menjati nezavisno u

odreĎenim granicama, a da se broj faza u ravnoteţi ne menja. Pri tom su uslovi koji se mogu

menjati: temperatura, pritisak i sastav.

IzmeĎu broja stepeni slobode, komponenta i faza postoji odreĎen kvantitativni odnos, koji je

prvi ustanovio Gibs. Taj odnos je poznat kao pravilo faza.

Broj stepeni slobode dobija se iz razlike ukupnog broja intenzivnih veličina potrebnih da se

opiše stanje sistema i broja veličina koje su zavisno promenljive zbog uslova da je sistem u

ravnoteţi:

F=ukupan broj promenljivih (broj zavisno promenljivih).

Ukupan broj koncentracija za izračunavanje sastava čitavog sistema od R faza je R(S-1).

Pošto je za opisivanje stanja sistema potrebno definisati temperaturu i pritisak, ukupan broj

promenljivih R(S-1)+2. Broj zavisno promenljivih veličina za svih S komponenata sistema je

S(R-1). Stoga je broj stepeni slobode: F=P(C-1)+2-C(P-1),

F=C-P+2, što predstavlja Gibsovo pravilo faza.

65. MASENI UDEO

Izraţava se preko masenog udela ωrs predstavlja odnos izmeĎu mase date supstance i ukupne

mase rastvora.

ωrs=

=

mrs – masa date supstance mrč – masa rastvarača (vode)

mrr – ukupna masa rastvora (mrs+mrč)

14

66. KOLIČINSKI UDEO

Molski (količinski) udeo izraţava se preko molskog udela Xrs koji predstavlja odnos izmeĎu

broja molova date supstance nrs i ukupnog broja molova svih supstanci u rastvaraču nrr.

Xrs =

=

nrr – ukupan broj molova u rastvaraču (nrs+nrč).

67. ZAPREMINSKI UDEO

Izraţava se preko zapreminskog udela koji predstavlja odnos izmeĎu zapremine date

supstance Vrs i ukupne zapremine supstance u rastvoru Vrr.

=

Vrr – zbir zapremina date supstance i rastvarača (Vrs+Vrč)

68. MASENA KONCENTRACIJA

Masena koncentracija predstavlja masu supstance rastvorene u jediničnoj zapremini rastvora.

γB=

69. KOLIČINSKA KONCENTRACIJA

Predstavlja broj molova rastvorene supstance i zapremine rastvora Vrr. Obeleţava se sa C i

ima jedinicu [ ] koji se moţe obeleţavati sa M.

C=

70. ZAPREMINSKA KONCENTRACIJA

Zapreminska koncentracija se koristi u slučaju rastvaranja tečne supstance i predstavlja

zapreminu rastvorene supstance po jedinici zapremine rastvora, zbog čega je

bezdimenzionalna.

71. MOLALNOST

Molalnost predstavlja količinu supstance rastvorene u 1kg rastvarača. Simbol za molalnost je

δ, sa naznakom supstance na koju se odnosi.

72. KONCENTRACIJA (p-vrednost)

Koristi se za izrazavanje koncentracije razblaţenih rastvora. Ova vrednost definisana je kao

negativan logaritam koncentracije odreĎivane supstance.

73. KONCENTRACIJA JONA

Koncentracija jona u rastvoru zavisi od koncentracije elektrolita, stepena njegove disocijacije

i broja istoimenih jona koji nastaju disocijacijom jednog molekula elektrolita: [Mn+]=cαn

15

74. SNIŢENJE NAPONA PARE RASTVARAČA IZNAD RASTVORA

Eksperimentalnim merenjima relativnog sniţenja napona pare razblaţenih rastvora francuski

fizičar Raul, došao je do zaključka poznatog kao Raulov zakon: relativno sniţenje napona

pare rastvarača iznad rastvora jednako je molskom udelu rastvorene supstance:

= XB, gde je p A – napon pare čistog rastvarača, pA – napon pare rastvarača iznad

rastvora, XB – molski udeo rastvorene supstance u rastvoru.

75. SNIŢENJE TAČKE MRŢNJENJA

Sniţenje temperature mrţnjenja rastvora upravo je srazmerno molarnoj koncentraciji:

ΔTf = T0

f – Tf = Kf * b,

gde je ΔTf (K) – sniţenje temperature mrţnjenja rastvora, Kf – krioskopska konstanta, b –

molalna koncentracija rastvora, fT - tačka mrţnjenja (temp.) sa povećanom koncentracijom.

Krioskopska konstanta predstavlja sniţenje temperature mrţnjenja jednomolarnog rastvora.

(koju izaziva 1 mol supstance rastvorene u 1 kg rastvarača). Tako se merenjem temperature

mrţnjenja rastvarača i rastvora moţe takoĎe odrediti i molarna masa rastvorene supstance.

Kf=i

f

Q

TR

*1000

*20

; Qi - latentna toplota topljenja; 0

fT - početna tačka (temperatura) mrţnjenja

MB=fA

fB

Tm

Km

*

*; MB - molarna masa rastvorene supstance (kg*mol

-1); mA - masa rastvarača

(kg); mB - masa rastvorene supstance (kg); R – univerzalna gasna konstanta

76. POVIŠENJE TAČKE KLJUČANJA

Povišenje temperature ključanja rastvora upravno je srazmerno njegovoj molalnoj

koncentraciji:

ΔTb = Tb – T0b = Kb * b,

gde je ΔTb (K) – povišenje temperature ključanja rastvora, Kb – ebulioskopska konstanta, b –

molalna koncentracija rastvora, bT - tačka ključanja (temp.) sa povećanom koncentracijom.

Ebulioskopska konstanta predstavlja povišenje temperature ključanja koje izaziva 1 mol

supstance rastvorene u 1 kg rastvarača. Tako se merenjem temperature ključanja rastvarača i

rastvora moţe takoĎe odrediti i molarna masa rastvorene supstance.

Kb=i

b

Q

TR

*1000

*20

; Qi - latentna toplota isparavanja; 0

bT - početna tačka (temperatura) ključanja

MB=bA

bB

Tm

Km

*

*; MB - molarna masa rastvorene supstance (kg*mol

-1); mA - masa rastvarača

(kg); mB - masa rastvorene supstance (kg); R – univerzalna gasna konstanta

16

77. OSMOTSKI PRITISAK

Osmotski pritisak se najbolje moţe objasniti na primeru kada se rastvor i čist rastvarač ili dva

rastvora različitih koncentracija odvoje polupropustljivom membranom doći će do spontanog

prelaţenja molekula rastvarača kroz polupropustljivu membranu u rastvor ili u rasvor sa

većom koncentracijom. Ovaj proces se naziva osmoza. Prelaţenjem, molekuli rastvarača

povećavaju nivo rastvora i time stvaraju dodatni hidrostatički pritisak koji je dovoljan da

zaustavi proces osmoze i pritisak naziva se osmotski pritisak. Za odredjivanje osmotskog

pritiska koristi se Van Hofova jednačina P=cRT i on se koristi samo za razblaţene rastvore

dok se kod jakih dobijaju pribliţni rezultati.

78. NERNSTOV ZAKON RASPODELE

Ukoliko se u sistem koji se sastoji od dve tečnosti koje se ne mešaju uvede supstanca

rastvorljiva u obe tečnosti, ona će se raspodeliti izmeĎu te dve tečnosti srazmerno svojoj

rastvorljivosti u svakoj od njih. Ako su C1 i C2 ravnoteţne koncentracije supstance u prvom i

drugom rastvoru, onda vaţi sledeća jednačina:

C1/C2= K,

gde je K – konstanta ravnoteţne raspodele ili koeficijent raspodele.

Jednačina predstavlja matematički izraz Nernstovog zakona raspodele koji glasi: Kada je

jedna supstanca raspodeljena izmeĎu dva rastvarača koji se ne mešaju, odnos njenih

koncentracija u dva posmatrana rastvora u ravnoteţi je konstantan.

79. BRAUMOVO KRETANJE

Slično česticama pravih rastvora, koloidne čestice pokazuju Braunovo kretanje. Čestice se

haotično kreću u rastvoru jer poseduju izvesnu kinetičku energiju.u toku pravolinijskog

kretanja koloidne čestice sa energijom sudaraju molekule ili jone disperznog sredstva. Ti

sudari menjaju pravac kretanja koloidne čestice i putanja dobija izgleda nepravilne izlomljene

linije. Takvo haotično kretanje prvi je otkrio engleski botaničar Braun, i zbog toga je dobilo

naziv Braunovo kretanje. Ovim kretanjem pokazano je da se koloidni rastvori po

molekularno-kinetičkim svojstvima u suštini ne razlikuju od pravih rastvora.

80. ULTRAFILTRACIJA

Koloidne čestice prolaze kroz običnu filter-hartiju ali ne i kroz opne od celofana, kolodijuma

čiji su otvori veličine 106

cm. Te opne nazivaju se ultrafilteri, a odvajanje koloidnih od pravih

rastvora ultrafiltracija.

81. TINDALOV EFEKAT

Tindalov efekat se obično odnosi na efekat rasejanja svetlosti na česticama u koloidnom

sistemu, poput suspenzija ili emulzija. Tindalov efekat se koristi u razlikovanju različitih

tipova mešavina naime rastvora, koloida i suspenzija. Tindalov efekat srećemo kada upalimo

farove vozila u magli. Svetlosni zraci kraćih talasnih duţina bivaju bolje rasejani, tako da

boja rasejanog svetla dobija plavkaste nijanse. Ovaj efekat je i razlog zbog koga nebo izgleda

plavo.

82. RADIOAKTIVNI NIZOVI

Element koji nastaje kao proizvod radioaktivnog raspadanja obično je i sam radioaktivan.

Tako se raspadanje nastavlja u nizu elemenata sve dok ne nastane stabilan atom. Kad je reč o

prirodnoj radioaktivnosti, postoje 3 niza: niz urana (uranijuma), torijuma i aktinijum-urana.

17

83. ATOMSKO JEZGRO

Otkriće elektrona i pojava radioaktivnog raspadanja elemenata pokazali su da atomi nisu

nedeljive čestice, već da se sastoje od još manjih čestica. Atom se sastoji od pozitivno

naelektrisanog jezgra oko kojeg kruţe elektroni poput planeta oko Sunca. Samo jezgro je

sastavljeno od elementamih čestica protona i neutrona, tzv. nukleona. Protoni ulaze u sastav

svih atomskih jezgara. Broj protona jednak je broju elektrona Neutron je neutralna čestica,

protoni su pozitivno, a elektroni negativno naelektrisane čestice.

84. ZAKON RADIOAKTIVNOG RASPADANJA

Brzina radioaktivnog raspadanja definisana je brojem raspadnutih atoma u jedinici vremena i

upravno je srazmerna ukupnom broju radioaktivnih atom:

V = - ΔN/Δt = k * N,

gde je: v-brzina radioaktivnog raspadanja, ΔN-broj raspadnutih atoma u jedinici vremena, Δt,

k-konstanta brzine raspadanja, N-ukupan br radioaktivnih elemenata. Znak minus pokazuje

da brzina tokom vremena opada. Radioaktivno raspadanje spada u reakcije prvog reda. Zakon

radioaktivnog raspadanja je opšti zakon reakcije prvog reda:

Nt = N0 * e-kt

ili 2,3 logNt/No = -kt,

gde je: N0 – početni broj radiaktivnih atoma, Nt – broj atoma radioizotopa posle vremena t.

Vreme poluraspada (η) je: η=0,693/k; gde je k - konstanta radioaktivnog raspadanja i zavisi

samo od vremena poluraspada, a ne od broja radioaktivnih atoma: k=0,693/η

85. TRANSURANSKI ELEMENTI

Elementi sa atomskim brojevima većim od 92 nazivaju se transuranski elementi jer se u

periodnom sistemu elemenata nalaze iza urana. Nijedan od njih se ne javlja u prirodi i svi su

radioaktivni. Neki transuranski elementi dobijeni su bombardovanje uranovog izotopa U-238

neutronom, gde se dobija U-239 koji emituje β zrake i nastaje neptunijum koji isto emituje β

zrake i iz kog nastaje plutonijum, otkriveno je posle toga još 15-ak transuranskih elemenata. 238

92 U + 1

0 n → 239

92 U → 239

93 Np + 0

1 e → 239

93 Np → 239

94 Pu + 0

1 e

86. VEŠTAČKA RADIOAKTIVNOST

S obzirom na to da element dobijen veštački izazvanom transmutacijom ima radioaktivna

svojstva, pojava je nazvana veštačka radioaktivnost. Reakcija α čestica sa izotopom bora daje

azot i neutron, pošto je izotop azota nestabilan on se raspada i dobija se ugljenik uz emisiju

pozitrona: 10

5 B + 4

2 He → 13

7 N + 1

0 n ; 13

7 N → 13

6 C + 0

1 e

87. NUKLEARNA FISIJA

Jezgro izotopa urana U-235, bombardovano sporim neutronima, zahvata neutron i gradi

nestabilan izotop U1-236. Ovaj izotop se raspada na dva fragmenta, koji predstavljaju nove

elemente i 2-3 neutrona, pri čemu se oslobaĎa energija. OsloboĎene neutrone hvataju druga

jezgra U-235, nastavljajući fisiju kao lančanu reakciju. Lančana reakcija u kojoj se povećava

broj neutrona je nekontrolisana. Masa ispod koje se ne moţe odvijati lančana reakcija naziva

se kritična masa. Lančana reakcija traje milioniti deo sekunde i iz 1kg U-235 dobija se

energija od nekoliko 109J.

235

92 U + 1

0 n → 236

92 U → 92

35 Kr + 141

56 Ba + 3 1

0 n + 200MeV.

18

88. NUKLEARNA FUZIJA

Nuklearna fuzija predstavlja reakciju u kojoj se laka atomska jezgra spajaju u jezgra veće

mase. Da bi došlo do spajanja, jezgra moraju imati takve brzine da mogu savladati uzajamne

odbojne sile. Dovoljnu brzinu za ostvarivanje fuzije čestice postiţu na veoma visokim

temperaturama, reda veličine 1070

C. Zbog toga se reakcije fuzije nazivaju termonukleame

reakcije. Pri reakciji fuzije oslobaĎaju se pozitroni i γ zraci: 4 1

1 H → 4

2 He + 2 0

1 e + γ

Konverzija masa-energija objašnjava odakle potiče energija nuklearne fuzije. Umesto dva

odvojena zakona o odrţanju mase i o odrţanju energije načinjen je jedan. Ukupna količina

mase i energije u sistemu je konstantna i moguće je pretvaranje jedne u drugu. Ajnštajn je

došao do jednačine koja dopušta preračunavanje mase u energiju ΔE = Δm * C2, gde je C –

brzina svetlosti, ΔE – promena energije, Δm – promena mase. Tako da ukoliko se zna ukupna

masa čestica pre i posle nuklearne reakcije moţe da se izračuna osloboĎena energija čija je

jedinica (J) ili (eV). Mase se zbog toga mere velikom preciznošću sa 6 decimala.

89. ENERGIJA VEZE I STABILNOST JEZGRA

Ako se jezgro obrazuje od pojedinačnih nukleona energija se oslobada i tako je jezgro

stabilnije od drugog. S druge strane, da bi se nukleoni razdvojili, energija se mora uneti u

jezgro, mora se izvršiti rad, kako bi se savladale sile koje nukleone drţe zajedno što su veće

ove vrednosti, jezgro je stabilnije. Energija koju treba utrošiti da se jezgro rastavi na odvojene

nukleone naziva se energija veze. Treba naglasiti da ta energija nije akumulirana u jezgru,

naprotiv, ova energija mora biti uneta u jezgro da bi se ono rastavilo. U primeru izotopa C-12

izračunata je energija veze preko razlike masa jezgra ugljenika i masa razdvojenih nukleona.

Veće vrednosti energije veze znače veću jačinu veze nukleona koji popunjavaju jezgra.

90. APSORBOVANA DOZA JONIZUJUĆEG ZRAČENJA

Svaka vrsta radioaktivnog zračenja karakteriše se time koliku energiju predaje supstanci u

interakciji sa njenim molekulima. Veličina kojom se izraţava ta karakteristika naziva se

apsorbovana doza jonizujućeg zračenja (D). Apsorbovana doza jonizujućeg zračenja je

količina energije koju je apsorbovala jedinica mase ozračenog materijala. Jedinica za

apsorbovanu dozu je grej (grau) - Gy. Grej je apsorbovana doza u telu čija je masa jedan

kilogram, a kome je jonizujućim zračenjem predata energija od jednog dţula (1 Gy = 1 J/kg).

91. JAČINA APSORBOVANE DOZE

Veliki značaj ima i vreme za koje će primljena odreĎena doza zračenja. Jačina apsorbovane

doze (D) je apsorbovana doza u jedinici vremena. Jedinica za jačinu apsorbovane doze je grej

u sekundi, čija je oznaka Gy/s ili J/kg * s. Kako je J/s = W (vat), to je jedinica jačine

apsorbovane doze vat po kilogramu (W/kg).

92. EKVIVALENT DOZE

Apsorbovana doza jonizujućeg zračenja zavisi od prirode i svojstava zračenja i supstance

kroz koju zraci prolaze. Tako α-zraci mnogo više ostećuju ćelije zbog veće jonizacione

sposobnosti nego ista doza β, γ ili x-zraka. Ovu činjenicu uzima u obzir veličina nazvana

ekvivalent doze (H). Ekvivalent doze dobija se kada se apsorbovana doza pomnoţi

odgovarajućim koeficijentom (faktorom): .

H=D * K.

Vrednost tog koeficijenta zavisi od vrste zračenja. Jedinica za ekvivalent doze je sivert,

oznaka SV. Sivert se izraţava istim jedinicama kao i grej (1 Sv = lJ/lkg).

19

93. FOTOELEKTRIČNI EFEKAT

Emitovanje elektrona sa površine metala pod dejstvom svetlosti nazvano je fotoelektričnim

efektom. Kvant svetlosti (h * v) oslobaĎaju elektrone koji se nazivaju fotoelektroni.

94. DAKARS-SNELIJUSOV ZAKON

Ovaj zakon dat je sledećim izrazom:

n2/n1= sinα/sinβ koji kaţe da je odnos sinusa ugla 1 i sinusa 2 obrnuto srazmeran indeksima

prelamanja za te dve sredine. Zakon prelamanja svetlosti moze se formulisati kao relativni

idneks prelamanja dve sredine n1,2 jednak je odnosu apsolutnih indeksa prelamanja sredine

n2 i sredine n1, takodje je jednak odnosu sinusa upadnog i sinusa prelomnog ugla i odnosa

brzina u sredini V1 i sredini V2 i konstantan je pri konstantnim uslovima.

95. REFRAKCIJA

Specifična refleksija data je izrazom r =

=

[m

3kg

-1], a molarna ratifikacija predstavlja

proizvod specifične refleksije i molarne mase: =

=

[m

3mol

-1],

gde je ρ – gustina supstance, n – indeks prelamanja, a M – molarna masa sredine za koju se

definišu specifična i molarna refrakcija..

96. POLARIZACIJA SVETLOSTI

Polarizovana svetlost je ona u kojoj su ravni oscilovanja paralelne, odnosno ona svetlost u

kojoj zrak osciluje sarno u jednom smeru normalnom na pravac širenja. Ljudsko oko ne pravi

razliku izmeĎu polarizovane i nepolarizovane svetlosti, ali se skretanje ravni oscilovanja

lakše uočava ako je svetlost polarizovana. Zato je potrebno od nepolarizovane svetlosti dobiti

polarizovanu svetlost. Taj proces izdvajanja sarno jednog srnera oscilovanja naziva se

linearna polarizacija.

97. UGAO ROTACIJE

Činjenica da različite optički aktivne supstance obrću ravan polarizacije za različit ugao

dovele su do zaključka od čega zavisi ugao rotacije ravni polarizacije. U rastvoru optički

aktivne supstance ugao rotacije a zavisi, pored prirode supstance i od njene koncentracije, od

debljine sloja kroz koji prolazi polarizovana svetlost, od talasne duţine upotrebljene svetlosti

i od temperature rastvora. Uglavnom se radi sa svetlošću odreĎene talasne duţine i na stalnoj

temperaturi (20C ili 25C). Tada je zavisnost ugla rotacije ravni polarizacije moguće

predstaviti izrazom: α = αm * m * 1/V gde je V zapremina rastvora, 1m debljina sloja i αm

koeficijent proporcionalnosti koji se naziva specifična moć optičke rotacije a m/V je masena

koncentracija rastvora.

98. LANBER-BEROV ZAKON

Kada snop svetlosnih zraka padne na pločicu obojenog kristala ili na kivetu (posuda ravnih

zidova od optičkog stakla) sa obojenim rastvorom, intenzitet upadne svetlosti I0 moţe se

podeliti na tri dela. Jedan njegov ceo deo se odbija (reflektuje) od površine kivete, odnosno

pločice - intenzitet Ir. Prolaskom ostatka svetlosti kroz obojen sistem deo te svetlosti se

apsorbuje - intenzitet Ia. Na kraju, deo svetlosti koji nije apsorbovan biće propušten -

20

intenzitet It. Ber je zaključio da koeficient, a zavisi kako od vrste tako i od koncentracije

ispitivane supstance ako se radi o rastvoru, pa je onda a = ε * c.

99. PODELA SPEKTRA PREMA TALASNOJ DUŢINI

Poznata elektromagnetna zračenja zauzimaju interval talasnih duzina od 10-4

do 1013

nm, tako

da prva podela izvršena je na osnovu vrednosti talasnih duţina.

Gama zračenje (γ), talasna duţina: 10-4

– 10-2

nm

Rendgensko (x) zračenje, talasna duţina: 10-2

– 10 nm

Ultraljubičasto (UV):

o daleko (vakumsko) 10-200 nm;

o blisko (vazdušno) 200-380 nm

Vidljivo (VIS):

o Ljubičasto, talasna duţina: 380-450 nm

o Plavo, talasna duţina: 450-500 nm

o Zeleno, talasna duţina: 500-575 nm

o Ţuto, talasna duţina: 575-590 nm

o Narandţasto, talasna duţina: 590-650 nm

o crveno, talasna duţina: 650-780 nm

infracrveno (IC): talasna duţina: 780 – 3*105 nm

o blisko

o srednje

o daleko

mikrotalasno (MT), talasna duţina: 3*105 – 10

9 nm

radiofrekventno (RF), talasna duţina: 109 – 10

13 nm

100. KOLRAUŠEVO PRAVILO KVADRATNOG KORENA

Na osnovu niza merenja providljivosti Kolraus je empirijski došao do jednačine poznate pod

nazivom pravilo kvadratnog korena koje prestavlja jednačinu prave za jake elektrolite i glasi:

λ = λ0 - a√c. Ova relacija predstavlja linearnu zavisnost molarne provodljivosti od kvadratnog

korena koncentracije i sluţi za odradjivanje granicne provodljivosti jakih elektrolita.

101. PROVODLJIVOST ELEKTROLITA

Elektricna otpomost R (omega) ma kog provodnika zavisi od njegove duzine 1 (m),

poprečnog preseka S (m2) i prirode materija1a od koga je naprav1jen. Ova zavisnost

definisana je izrazom: R=ro*1/S. Jedinica za provodnost je: ω-1

i naziva se simens.

1/R=1/ro*S/1

102. ELEKTRODNI POTENCIJAL

Jednačinu na osnovu koje se moţe izračunati elektrodni potencijal izveo je Nernst 1888.

godine. lzvoĎenje je zasnovano na razmatranju rada koji se izvrši pri prelasku jednog mola

jona kroz dvojni elektrodni sloj. Naime da bi jedan mol jona prešao iz metala, u kome se

nalazi u stanju atoma, u elektrolit, on mora da savlada potencijalnu razliku izmedu elektrode i

elektrolita. Isto vaţi i za suprotan smer kretanja jona.

Rad koji je potrebno izvršiti za prenošenje jednog mola jona naelektrisanja z da bi se

savladala potencijalska razlika E iznosi: W = z F * E. Metali koji se nalaze na pocetku

21

elektrohemijskog niza lako se oksidiraju dok metali na kraju niza predstavljaju relativno

plamenite metale.

103. FARADEJEVI ZAKONI ELEKTROLIZE

Faradej je postavio kvantitativne zakone elektrolize zahvaljujući zaključcima da se

elektrohemijski procesi pokoravaju strogim stehiometrijskim odnosima kakvi postoje u

običnim hemijskim reakcijama. Za razelektrisavanje jednog jednovalentnog jona potreban je

jedan elektron (e), a pošto jedan mol sadrţi Avogadrov broj čestica (L), onda sledi da je (F)

Faradejeva konstanta koja iznosi: F=e*L [C mol-1

]. Ako se radi o oksidaciji ili redukciji

dvovalentnog jona onda je 2F (ali za jednomolalni jon), odatle sledi da (z) predstavlja

valentnost jona. Gde (n) predstavlja broj mol-ova i za njihovo izdvajanje je potrebna količina

elektriciteta (Q), odatle sledi da Faradejev zakon elektrolize glasi: Q = n * z * F. Zamenom

da je n=m/M dobija se m= QFz

M

* gde je: m (kg) – masa elektrolizom izdvojene supstance;

M (kg/mol) – molarna masa; Q (C) – količina elektriciteta, pošto je količina elektriciteta

jednaka proizvodu struje i vmrena dobija se Q = I * t, pa odatle sledi najčešće primenjivan

oblik Faradejevog zakona koji glasi: masa supstance koja se na elektrodi izdvoji elektrolizom

srazmerna je protekloj količini elektriciteta: m= tIFz

M*

*

Za jednu supstancu odnos M/zF je konstantan. Masa supstance koja se pri elektrolizi izdvoji

na elektrodi proporcionalna je molskoj masi supstance i količini proteklog naelektrisanja, a

obrnuto proporcionalna broju elektrona 2

1

m

m=

22

11

/

/

zM

zM tj

2

1

m

m=

12

21

*

*

zM

zM

104. JEZGRO ATOMA

Jezgro atoma je pozitivno naelektrisano i nalazi se u samom središtu atoma. U njemu je

skoncentrisana skoro sva masa atoma. U odnosu na veličinu atoma jezgro je veoma sitno-

njegov prečnik je oko 10.000 puta manji od prečnika atoma i reda veličine 10-14

m. Jezgro

atoma se sastoji od protona i neutrona. Proton je pozitivno naelektrisana čestica koja nosi

najmanju moguću količinu pozitivnog elektriciteta. Neutron je električno neutralna čestica

čija je masa pribliţno jednaka masi protona.

105. ENERGIJA JONIZACIJE

Energija jonizacije (Ei) je ona energija koja je potrebna za udaljavanje elektrona iz najvišeg

energetskog nivoa slobodnog atoma, u gasovitom stanju tj energija koju je potrebno dovesti

atomu u gasovitom stanju da bi odpustio jedan elektron. Proces jonizacije atoma nekog

hemijskog elementa moţe se prikazati na sledeći nacin: E(g)= E+(g) e. Atomi koji imaju vise

elektrona poznate su sa vise energija jonizacije: 1.(Ei,1) 2. (Ei,2) 3. (Ei,3) sto odgovara

njihovom udaljavanju. Elementi sa malom energijom jonizacije su elektro-pozitivni elementi

(metali) dok visoku energiju jonizacije imaju nemetali tj elektro-negativni elementi. Drugim

recima ako se posmatra periodni sistem najmanju energiju imaju elementi na pocetku periode

22

(alkalni metali), a kako raste atomski broj elemenata rastu i njihove energije do najvece

vrednosti koji odgovara plemenitom gasu.

106. Afinitet prema elektronu

Energija koja se oslobaĎa pri vezivanju elektrona za neutralni atom u gasovitom stanju naziva

se afinitet prema elektronu, tj energija afiniteta (Ea) je ona koja se oslobodi kada atom u

gasovitom stanju primi jedan elektron. Moţe se predstaviti na sledeći nacin: E(g)+e=E^-

(g)+Ea. Ako posmatramo periodni sistem afinitet prema elektronu elemenata u periodama

raste sa porastom njihovih atomskih brojeva. U grupama najveći afinitet prema elektronu

najčešće ima element koji se nalazi na početku grupe. Halogeni elementi imaju najveći

afinitet jer im nedostaje samo 1 elektron do stabilne elektronske konfiguracije odnosno

konfiguracija najblizeg plemenitig gasa. Zbog ove osobine oni lako vezuju elektrone

107. Hemijski ekvivalent

Hemijski ekvivalent su kolicine hem elemenata u kojima se oni medjusobno sjedinjuju.

Dalton je prvi upotrebio kao jedinicu za hem ekvivalent vodonik i prema njemu je odredjivao

hem ekvivalente drugih poznatih elemenata. Svakom hemijskom elementu moţemo naći neki

broj koji pokazuje koliko se grama tog elementa jedini sa 1,0079 grama vodonika ili 8,00

grama kiseonika, a koji nazivamo hemijski ekvivalenat. Elementi se jedine u odnosu svojih

hem ekvivalenata iz cega smo i i zvukli prethodni zakljucak. Danas se upotrebljava

ugljenikova jedinica (hem ekvivalent 3) za odredjivanje hem ekvivalenata.

108. Valenca

Sposobnost nekog elementa da se jedini sa odreĎenim brojem atoma nekog drugog elementa

naziva se valentnost. Pri nastajanju molekula atom jednog elementa moţe da se jedini sa

jednim ili više atoma drugog elementa. Pri odredjivanju relativnih atomskih masa elemenata

dobijaju se vrednosti hem ekvivalenata i uporedjivanjem tih vrednosti uocava se da su

jednake ili je hem ekvivalent 2,3 ili vise puta manji od relativne atomske mase. Količnik

relativne atomske mase (Ar) i hemijskog ekvivalenta (HE) predstavlja broj koji pokazuje

koliko se hemijskih ekvivalenata nalazi u relativnoj atomskoj masi nekog elementa i zove se

valenca (V). V=Ar/HE. Na primer kod O2 r.a.m.=16 a h.ekv = 8; a kod N2 r.a.m. = 14 a h.

Ekv=2,3,4,ili 5 puta manje od r.a.m. kod jednog velikog broja elemenata moze se govoriti o

valenci kao konstantnoj velicini i cesto se nije moglo utvrditi koji su atomi davalaci a koji

primaoci e-. Ove nedostatke otklonila je e- teorija valence, prema kojoj valentnost prestavlja

br e- koji neki atom koristi, tj angayuje ya gradjenje hemijske veye sa 1im ili vise atoma

drugog elementa. Ako atomiangayuju da bi gradili veyu vise e- to su polivalentni elementi,

ako koristi 1 e- onda je to jedno valentan ili monovalentan element, a oni elementi koji su

raylicito valentni su multivalentni.

109. Oksidacioni broj

Oksidacioni broj je oksidaciono stanje elemenata koje zavisi od broja primljenh ili odpustenih

elektrona. Valencu atoma koja proizilazi iz stehiometrijskog odnosa meĎusobno spojenih

atoma nazivamo stehiornetrijskom valencom (oksidacioni broj, oksidaciono stanje, stepen

23

oksidacije). Od svih naziva najviše se koristi termin oksidacioni broj, jer pokazuje u kom se

oksidacionorn stanju dati elemenat nalazi. Ovo predstavlja samo formalnu velicinu koja ne

pokazuje stvarno stanje elektrona u molekulima jer ne predstavlja realno i eksperimentalno

svojstvo elemenata.

110. Pravila za odreĎivanje oksidacionog broja

Oksidacioni broj odredjuje se po pravilima: 1.oksidacioni broj bilo kog elementa u

elementarnom stanju je 0 (Na,Al, H2); 2.oksidavioni broj H je +1u svim jedinjenjima osim u

hitridima metala gde je -1 (NaH); 3.oksidacioni broj O je -2 u svim jedinjenjima osim u

peroksidima gde je -1 (Na2O2);4.algebarski zbir oksidacionih brojeva u jedinjenjima jednak

je nuli;5.ako jedan hem element ima veci broj razlicitih oksidacionih brojeva najpre pisemo

o.br.drugih elemenata koji ulaze u sastav tog jedinjenja (cije o.br.znamo) a zatim pisemo

nepoznati o.br.elemenata kao dopunu zbira tj do 0. Oksidacioni broj moţe imati pozitivnu,

negativnu ili nultu vrednost. Vrednost oksidacionog broja označava se arapskim ili rimskim

brojevima iznad sirnbola elementa sa pozitivnim ili negativnim predznakom ispred broja za

razliku od naelektrisanja jona gde se predznak stavlja iza broja.Svaki elemenat ima najmanje

dva oksidaciona broja (stanja): nulu i najmanje jednu pozitivnu ili negativnu vrednost.

111. Dipolni momenat

Ako su kovalentnom vezom povezana dva ista atoma, koji imaju isti afinitet prema elektronu,

zajednički elektronski parovi će biti simetrično raspodeljenu. Prostoru izmeĎu atomskih

jezgara. Takva veza naziva se nepolarna kovalentna veza.

U slučaju kada su kovalentnom vezom povezana dva različita atoma, zajednički elektronski

parovi su pomereni ka atomu koji ima veći afinitet prema elektronu. Usled toga dolazi do

asimetrične raspodele negativnog elektriciteta u prostoru, tj. stvara se električni dipol. Takva

veza naziva se polarna kovalentna veza, a molekul u kome se ona javlja - polarni ili dipolni

molekul. Sto je dipolni momenat molekula veci kovalentna veza imaveci udeo jonskog

karaktara a samim tim i vecu energiju. Polarnost molekula eksperimentalno se odreĎuje

merenjem njegovog dipolnog momenta (µ)[Cm]. Ova fizička veličina definiše se na sledeći

način :µ = q * 1. q-apsolutna vrednost naelektrisanja elektrona (1.6*10^-19 C), l-rastojanje

izmedju centara dipolnih molekula (duzina dipola)

112. Duţina kovalentne veze

Kovalentna veya nastaje kao reyultat teynje atoma da postignu stabilnu konfiguraciju

najblizeg plemenitog gasa, gde se udruzuju nesparenih e- iz najblizeg energetskog nivoa

atoma u yajednicke ele.parove. Sama duzina kovalentne veze zavisi od rastojanja izmeĎu

jezga atoma vezanih kovalentnom vezom. To rastojanje moţe se izračunati sabiranjem

kovaleninih poluprečnika vezanih atoma. Izračunate duţine veza u molekulima nepolarnih

elementarnih supstanci (npr. Ch i F2) slaţu se sa eksperimentalno dobijenim vrednostima.

Ako je u pitanju raznorodna kovalentna veza(izgradjena od razlicitih atoma) odredjene

duzine veza su manje od izracunatih, sto se tumaci polarizacijom k.veza i imaju jonski

karakter pa su ove vaze krace i cvrsce.

24

113. Energija veze

To je energija potrebna za raskidanje odreĎene vrste veze u molekulu koji se nalazi u

gasovitom stanju, tj energija veze je merilo jačine kovalentne veze. Obicno se pod energijom

veze podrazumeva molarna energija veze, koja se odnosi na 6,02 * 1023 veza, koja se dobija

mnoţenjem energije jedne veze Avogadrovom konstantom. Izraţava se u kJ/mol. Na energiju

veze uticu polarizacija, stepena prekrivanja orbitala ( najveca je kod sigma veze), i koko su

vezani atomi, tj da li su u pitanju jednostruke, dvostruke ili trostruke veze. Ako je molekul

izgradjen od 2 razlicita atoma energija veze se izracunava sabiranjem doprinosa svakog od

vezanih atoma eneriji veze.

114. Relativna molekulska masa

Po analogiji sa relativnom atomskom masom, relativna molekulska masa se definiše kao

odnos mase molekula (mf) i atomske jedinice mase u: Mr=mf/u. Relativna molekulska masa

izračunava se tako što se saberu relativne atomske mase atoma koji čine dati molekul

(odnosno formulsku jedinku). Молекулска релативна маса (Mr) je broj koji pokazuje koliko

je puta masa nekog molekula veća od 1/12 mase atoma C-12. Нпр.: Mr(H2O) = 2*Ar (H) +

Ar (O) = 2+16= 18, Ar prestavlja relativnu atomsku masu tj broj koji pokazuje koliko puta je

masa nekog atoma veća od 1/12 mase atoma C-12. Ar nema jedinicu. Piše se u uglu

hemijskog simbola.

115. Količine supstance

jedinica za količinu supstance (n) je mol, jedna od sedam osnovnih SI-jedinica. Mol je

količina supstance koja sadrţi onoliko čestica (atoma, molekula, jona i sl.) koliko ima atoma

u 12g ugljenikovog izotopa C-12.

U 12 g ugljenikovog izotopa C-12 nalazi se 6,02 * 1023 atoma. Avogardov broj je konstanta

koja pokazuje da u 1 mol supstance ima 6x10^23 cestica NA = 6x10^23 1/mol.Znači da 1

mol bilo koje čiste supstance sadrţi 6,02 * 1023 čestica.

Kod izrazavanja kolicine cestica u nekom uzorku, treba naznačiti o kojim cesticama je rec.

To se cini tako što se u zagradi pored simbola n navede znak cestica. Na primer:

n(CI) oznacava kolicinu atoma hlora,

n(Cl2) oznacava kolicinu molekula hlora, n(Cl-) označava kolicinu jono hlora.

Brojnost cestica u nekom uzorku, N i kolicina supstance, n su proporcionalne velicine;

konstanta proporcionalnosti je Avogadrova konstanta, NA:

N =nNA.

116. Molarna masa

Molarna masa M[kg/mol] ili [g/mol] je fizička veličina koja se definiše kao odnos mase čiste

supstance, m i količine te supstance, n(B).

M(B)=m/n(B).

Molarna masa neke supstance izračunava se mnoţenjem njene relativne atomske, odnosno

molekulske mase mernom jedinicom g/mol. M=Ar*g/mol, tj. M=Mr*g/mol.

25

117. Molarna zapremina

predstavlja odnos zapremine supstance i njene količine (ona pokazuje koliko dm3 zauzima 1

mol nekog gasa), pri odreĎenoj temperaturi i pritisku. Vm=22,4dm3

Molarna zapremina supstance B, V m(B) definiše se kao odnos zapremine te supstance, V i

njene količine, n(B). Vm(B)=V/n(B). Molarna zapremina zavisi od pritiska i temperature.

Idealni gas pri normalnim uslovima ima zapreminu 22.4 dm3/mol.Molarna zapremina nije

uvek 22,4dm3/mol već se njena vrednost menja sa promenom pritiska i temperature. Ako je

3/mol, što se dobija iz jednačine

idealnog gasnog stanja: pV=nRT. Avogardov zakon: Isti broj molekula dva različita gasa pri

istim uslovima zauzimaju istu zapreminu.

118. Arenijusova teorija

Osnovne postavke Arenijusove teorije jonizacije su: 1. Broj pozitivnih ili negativnih

naelektrisanja svakog jona = je njegovoj valenci. 2.Molekuli elektrolita (kiseline, baze, soli)

pri rastvaranju u vodi razlaţu se na suprotno naelektrisane jonove: katjone i anjone; broj

pozitivnih ili negativnih naelektrisanja svakog jona jednak je njegovoj valenci; zbir

pozitivnih i negativnih naelektrisanja jona jednak je nuli; jonizacija je povratan proces na

koga se moţe primeniti zakon o dejstvu masa; svaki jon ima specifične fizicko-hemijske

osobine. Arenijusova kiselina je svako neutralno jedinjenje koje disocijacijom u vodenom

rastvoru daje pozitivne jone vodonika i druge negativne jone (negativne jone kiselinskog

ostatka).Arenijusova baza je svako neutralno jedinjenje koje disocijacijom u vodenom

rastvoru daje negativne hidroksidne jone i druge pozitivnejone (pozitivne jone metala,

uslovno). Drugačije rečeno, po njemu, kiselina je svaka supstanca koja povećava

koncentraciju H+ jona u rastvoru, dok je baza supstanca koja povečava koncentraciju OH

-

jona u rastvoru. Soli su jedinjenja koja u vodenom rastvoru joniyuju na katjone metala i

anjone kiselinskog ostatka 3. Zbir pozitivnih i negativnih naelektrisanja jona u svim

stupnjevima jonizacije = je nuli.

119. Osvaldova jednačina razblaţenja

K=alfa c*alfa c/c-alfa c=alfa na 2 c/1 –alfa gde K predstavlja konstantu jonizacije elektrolita.

Ovaj izraz povezuje stepen jonizacije, molarnu koncentraciju i konstantu jonizacije

elektrolita. Ako je stepen jonizacije veoma mali tada je 1-alfa priblizno 1 pa prethodni izraz

ima oblik K=alfa na 2 c.

120. Jonski proizvod vode

Hemijski čista voda je izrazito slab elektrolit, te je samo vrlo malo jonizovana na vodonikove

i hidroksilne jone. Autojonizaciju vode moţemo predstaviti jednačinom:

h20+h20povratna reakcijah30+ + Oh-. prema jednačini koncentracije H jona i Oh jona u

vodi je ista. Na osnove ekspreimentalnog merenja je utvrĎeno da na 25 C iznosi: /H+/=10-7

mola/dm3. Primenom zakona o dejstvu mase na ravnoteţu dobijamo konstantu jonizacije

vode: Kh2O=/H+/ /OH-/ kroz H20.

26

121. Vodonikov jonski eksponent – pH

pH je vodonikov jonski eksponent koji je jednak negativnom dekadnom logaritmu

koncetracije jona vodonika i pise se u obliku pH= -log [H+] a hidroksilni jonski eksponent

koji je analogan pH jednak je negativnom dekadnom logaritmu koncentracije hidroksilnih

jona i pise se u obliku pOH= -log[OH-]. Nekada su se koncentracije jona u nekom rastvoru

izrazavale graficki (na jednoj osi dekartovog sistema) sto je predstavljalo odredjena

poteskoce. Iz ovih razloga i radi lakse prakticne primene predlogom danskg hemicara

koncentracija jona je pocela da se izrazava u obliku negativnog dekadnog logaritma

koncentracije jona. Upravo taj negativan logaritam nazvan je jonski eksponent i obelezava se

sa p (potencija).

122. Hidroliza soli slabih kiselina i jakih baza

One u vodenom rastvoru reaguju bazno npr NaNO2, K2CO3...ako je pisemo u obliku B^+ +

A^- +H2O=B^+ + HA+OH^- primenom zakona o dejstvu masa i proizvodu dva stalna broja

koja je jednak konstanti (konstanta hidrolize, KH) dobijamo KH=(HA)(OH-)/(A-)=Kw/Ka...

123. Hidroliza soli jakih kiselina i slabih baza

124. Hidroliza soli slabih kiselina i slabih baza

125. Proizvod rastvorljivosti

Znajuci pravila proizvoda rastvorljivosti mozemo izracunati koncetraciju jona tesko

rastvorljivih soli u zasicenom rastvoru, rastvorljivost, koncentraciju reagensa potrebnu za

talozenje itd. Rastvorljivost zavisi od same supstance, kako ce se ona rastvoriti u rastvorima u

rastvorima. Ako se potpuno rastvori dobicemo homogenu sredinu i znati proizvod

rastvorljivosti. Medjutim heterogeni sistemi se sastoje iz vise faza npr cvrsta faza-tecna faza

se sastoji iz tesko rastvorenog elektrolita i njegovog zasicenog rastvora. Ako to posmatramo u

opstem slucaju BA na odredjenoj temperaturi uspostavlja se dinamicka ravnoteza izmedju

njegovih molekula (cvrsta faza,talog) i slobodnih jona u rastvoru (tecna faza): BA

(talog)=gore rastvaranje na stelici dole talozenje=B+ + A- (rastvor). Brzina rastvaranja kada

se izjednaci sa brzinom talozenja uspostavlja se dinamicka ravnoteza tj isti br molekula BA

se rastvori (reakcija ide sleva na desno ) koliko se u istom vremenu sjedinjavaju B+ i A-

natalozi (reakcija ide sa desna na levo). Koncentracija rastvorenog dela na zavisi od kolicine

taloga a zavisi od prirode elektrolita i temperature. Ako primenimo zakon o dejstvu masa

K=(B+)(A-)/(BA) BA je konstantna velicina i proizvod (BA)K konstantan inaziva se

proizvod rastvorljivosti (P) i pise se : PBA=K(BA)=(B+)(A-).

126. Puferski sistemi

Puferski sistemi su rastvori čiji se pH veoma malo menja pri dodatku male količine kiseline

ili baze. To su obično smeše rastvora slabih kiselina i njihovih soli, odnosno slabih baza i

njihovih soli. Te smeše imaju sposobnost da vezuju dodane H+ (odnosno OH- jone), i tako

odraţavaju pH rastvora pribliţno konstantnim. Granice do koje se puferski sistemi odupire

promeni pH naziva se kapacitet pufera. Smanjenjem koncentracije puferskog rastvora

smanjuje se njegova sposobnost regulisanja pH pri dodatku kiseline ili baze.

27

127. Pokazatelj toksičnosti dima

Iskazuje se kao srednja smrtonosna koncentracija dima, isparljivih produkata sagorevanja i

termickog i oksidacionog razlaganja materijala. Ovaj podatak se koristi za uporedjivanje

relativnih toksicnosti produkata sagorevanja razlicitih materijala u uslovima pozara, moze da

se iskoristi i za organozvanje sistema zastite ljudstva pri pozarima.toksicne materije koje se

mogu ocekivati u dimu istovremeno su podatci za LC 50 i MDK. Sumarni kriterijumi

toksicnosti Lcsum[kg/m3] izracunava se po formuli LCsum=sumaWi/(suma Wi/LC50i) gde

je Wi-koncentracija ite toksicne materije u vazduhu posle 5min gorenja a LC50i-kriterijum

toksicnosti ite supstance tj srednja smrtonosna koncentracija.

128. Toksicnost

Toksicnost je veoma znacajna osobina hemijskih supstanci. Vaznost ove osobine posebno

istice cinjenica sto u zavisnosti od uslova, dolazi do izrazaja na razlieite nacine. Supstance se

medusobno mnogo razlikuju po svojoj toksicnosti, sto je u skladu sa njihovon prirodom.

Tako raspon stepena toksicnosti se krece od supstanci, koje uopste nisu toksicne, preko

supstanci za koje se kaze da su toksicne, do izuzetno toksicnih supstanci kod kojih kontakt sa

njima predstavlja ozbiljnu opasnost. Toksična supstanca je štetna, čista supstanca (hemijski

element ili jedinjenje), koja uneta na različite načine (oralno, inhalaciono, perkutano),

odjednom ili za duţe vreme, u organizam odreĎene biološke vrste, ili se u njemu stvara u

takvoj masi, delujući na njega hemijski i/ili fizičkohemijski, pod odreĎenim uslovima

(spoljašnje sredine i u organizmu), sposobna da prouzrokuje patološke promene sa lakšim ili

teţim posledicama ili prestanak egzistencije ţivog organizma. Toksicnost je osobina koja pod

odredjenim uslovima stupa u interakciju sa zivim organizmom i sposobna je da izazove

toksicni efekat.

129. Vrste toksicnosti

Vrste toksicnosti delimo u zavisnosti koji se aspekt uzima u obzir iz odnosa zivog organizma

i toksicne supstance. Apsolutna, dvofazna, specificna, nespecificna, fizicka, akutna

toksicnost, hronicna I geno toksicnost. Apsolutna predstavlja reciprocnu vrednost udahnute

koncentracije odgovorne za toksicno dejstvo supstance. Dvofazna predstavlja odnos Co/Cili

Po/P. Specificna podrazumeva toksicno dejstvo samo na jednom organu ili jednom tkivu.

Nespecificna je ukoliko deluje na vise organa. Fizicka je u slucaju kada su za trovanje fizicke

osobine supstance odgovorne za toksicnost. Akutna nastupa neposredno posle unosenja

srazmerno velike kolicine toksikanata. Hronicna se ispoljava nakon odredjenog vremena sa

slabijim toksicnim efektom. Genotoksicnost dovodi do ostecenja struktureDNK.

130. Toksični efekat

Toksicni efekat se javlja kao posledica interakcije imedju toksicne supstance i organizma,

gde dolazi do zbira promena: biokinetickih i biodinamickih. On zavisi od koncentracije

toksicne supstance(doze) i duzine izlaganja t.supstanci. Male doze mogu biti nestetne ako se

umereno izlazemo njima, ali duzi vremenski period, pri visekratnom izlaganju stvara

t.efekat(hronicno trovanje) Obrnuto ovome, pri jednokratnom izlaganju visokim

koncentracijama t.sup. nastaje akutno trovanje. Zavisnost izmedju koncentracije, vremena

njenog dejstva i toksicnog efekta je prikazano j-nom (Haberov zakon= za unosenje t.sup.

preko disajnih organa: D=c*t gde je toksicni efekat - D upravo proporcionalan koncentraciji –

c toksicne sup. U atmosferskom vazduhu i vremenu –t ekspozicije. Sa porastom koncentracije

28

raste t.efekat, jer t.sup. reaguje sa izvesnim receptorima na membrani i u unutrasnjosti celije,

a daljim porastom stagnira.

131. Uopste o toksicnim parametrima

Osnovni zadatak toksikologije je, da pri izucavanju bilo koje toksicne supstance, nezavisno

od cilja preduzetog istrazivanja, da toksicne osobine supstrance pored kvalitativnog i

kvantitativno defInise. Toksicne osobine supstanci kvmititativno se defInisu toksicnim

paratnetrima (pokazatelji), koji se uzimaju kao kriterijimi toksicnosti date supstance i njene

potencijalne opasnosti. Pravilan zakljucak o stepenu toksicnosti neke supstance moze da se

donese samo pod uslovom da su parametri toksicnosti precizno i jednoznacajno

odredjeni(jednoznacno- polazna tacka z aodredjivanje veze i zavisnosti fizickohemijskih

osobina i strukture sup., i toksicnog dejstva sup). Osnovni parametri su: doza- D,

koncentracija-C, maksimalno dozvoljena koncentracija za radme prostorije –MDKrp, i za

naseljena mesta – MDKnm.

132. Neefektivna doza

Najmanja kolicina supstance koja ne prouzrokuje nikakav efekat, a prisutna je u organizamu,

naziva se neefektivna doza. Kolicina supstance koja je veca od neefektivne doze, kojom se

postize neki efekat u organizmu naziva se efektivna doza(ED). Veca kolicina od efektivne

doze koja izaziva toksican efekat naziva se toksicna doza(TD). Jos veca doza koja izaziva

smrt naziva se smrtna doza (LD).

133. Terapijska doza

Terapijska doza se u udzbel1icima farmakologije definise leao kolicina leka kojom se postize

takva njegova koncentracija na mestu delovanja koja je u stanju da unisti uzrok bolesti

odnosno da bolesllo starDe organizma prevede u nolmalno stanje. Terapijska doza moze biti

pojedinacna(kolicina leka koja se daje pacijentu odjednom), dnevna(ukupna kolicina leka u

24h koju pacijent unese) i ukupna (ukupna doza za celu terapiju). Posto velicina terapijske

doze nije kod svih pacijenata ista ona se deli na: Najmanje, srednje i najvece terapijske doze.

134. Efektivna doza

Najmanja efektivna doza je ona kolicina koja prouzrokuje terapijski efekat kod 1% ljudi ili

zivotinja. Srednja efektivna doza je ona kolicina koja ispoljava kod 50% terapijski efekat.

Najmanja kolicina leka koja sigurno izaziva kod svih ljudi/zivotinja lekovit efekat naziva se

maksimalna efektivna doza. Pored ovih postoje i druge efektivne doze. ED29, ED74, ED99.

135. Toksicna doza

Toksicnost neke supstance kvantitativno se oznacava toksicnim dozama. Najveca netoksicna

doza (NNTD) ili maksimalno tolerantna doza (MTD) je najve6a kolicina neke supstance koja

ne . izaziva toksieni efekat i koja se ne sme prekoraciti. Vrednost NNTD-e se nalazi izmedu

vrednosti rnaksimalno terapijske' i minimalne toksicne doze. Doze odredene supstance koje

prouzrokuju toksicni efekat, ali nedovode do sIlliii nazivaju se toksicne doze. Najmanja

toksicna doza je ona kolicina koja kod 1% tretiranih organizama izaziva toktiksicne efekte.

Srednja toksicna doza kod 50% organizama izaziva trovanje. Najveca toksicna doza je

najmanja kolicina koja sigurno izaziva toksicni efekat kod svih tretiranih

organizama.Kolicina t.sup. koja je veca od toksicne doze i koja moze dovesti i do smrtnog

efekta je smrtna doza. Doza koja izaziva smrt naziva se visoka toksicna doza. U industijskoj

toksikologiji doze delimo u 2grupe: one koje izazivaju akutno trovanje, subakutno trovanje,

29

hronicno trovanje, i maksimalno dozvoljene doze (bezbedne kolicine toksicne supstance pri

radu). LD50 je jedan od najvaznijih kriterijuma toksicnosti supstance.

136. Nezavisni efekat toksicnih supstanci.

Kada jednoj toksicnoj supstanci u smesi radne atmosfere, ostale toksicne supstance ne

onmetaju toksicno dejstvo I obrnuto, onda smesa ima nezavistan efekat i predstavlja se

jednacinom C/M=C1/M1gde je C- koncentracija smese, C1- koncentracija toksicnih sup., M-

MDK, M1- MDK pojedinacnih toksicnih supstanci. Iz jednacine se moze zakljuciti da je C/M

<1-MDK smese manja je od MDK ya pojedinacnu sup. ; C/M=1- u istoj su visini i C/M>1-

MDK smese je vece od MDK pojedinacnih supstanci. Svw koncwntracije iyrayavaju se u

cm3/m3 ili zapreminkim procentima.

137. Adicioni efekat toksičnih supstanci

Najcesce zajednicko stetno dejstvo smese je efekat sumacije. Adicioni efekat smese dve ili

vise toksicnih supstanci dat je jednacinom: C/M=C1/M1+C2/M2...+cn/mn, gde je C-

koncentracija smese, C1- koncentracija toksicnih sup., M-MDK, M1- MDK pojedinacnih

toksicnih supstanci. Kao sto vidimo iz jednacine toksicna dejstva supstanci u smesi se

sumiraju. Jednacina efekta sumacije omogucava izracunavanje mdk smese i dozvoljenu

koncentraciju pojedine supstance u smesi.

138. sintergetski efekat toksicnih supstanci

Sinergetski efekat smese javlja se u slucaju kada jedna toksicna supstanca pojacava toksicno

dejstvo druge supstance, tj druga toksicna supstanca ima veci intenzitet toksicnog delovanja

od onog kada se ne bi nalazila u smesi. Ovaj efekat dat je jednacinom: C/M=C1+f(C2) sve

kroz M1, gde je f-koeficijent (eksperimentalno je odredjen) C- koncentracija smese, C1-

koncentracija toksicnih sup., M-MDK, M1- MDK pojedinacnih toksicnih supstanci. Ovaj

efekat je vrlo redak.

139. antagonisticki efekat toksičnih supstanci

kada jedna toksiena supstanca utiee na slabljenje intenziteta toksienosti druge supstance u

smesi, ree je o antagonistiekom efektu. Ovaj efekat dat je jednacinom: C/M= C1 -f(C2)/M1

C1/M1gde je f-koeficijent (eksperimentalno je odredjen) C- koncentracija smese, C1-

koncentracija toksicnih sup., M-MDK, M1- MDK pojedinacnih toksicnih supstanci.Kod

antagonizma MDK smese se moze povecati, jer se smanjuju toksieni efekti pojedinih

komponenti smese. Klasifikacija toksicnih supstanci prema aditivnim efektima je: narkotici,

respiratorni otrovi i iritansi, sistematski otrovi.

140. Biomarkeri

Bioloski momtoring u toksikologijipredstavlja procenu ukupne ekspozicije hemijskim

toksienim supstancama, na osnovu merenja pogodnih pokazatelja (biomarkera) u bioloskim

uzorcima sakupljenih od eksponiranih osoba u odredenom vremenskom periodu. Merenje

pogodnih pokazatelja podrazumeva analizu hemijskih toksicnih jedinjenja, njihovih

metabolita ili njihovih specificnih efekata u bioloskom materijalu (tkivima, sekretima,

ekskretima i izdalmutom vazduhu). Klasifikacija biomarkera: biomarkeri ekspozicije,

toksicnogefekta, osetljivosti.

30

141. Biomarkeri ekspozicije

Biomarkeri ekspozicije prate koncentracije jedinjenja unesenih u organizam, njihovih

metabolite ili reakcionih produkata u telesnim tecnostima ili tkivima. Primenjuju se za

odredjivanje nivoa ekspozicije I pracenje efekata preterane ekspozicije.. mogu se primeniti

samo za hemijske stetnosti sa poznatim mehanizmom biotransformacija I moraju biti

dovoljno specificni I osetljivi da pokazuju pozitivnu korelaciju sa ekspozicijom u radnoj

sredini. U biomarkere ekspozicije spadaju: hemijske supstance u bioloskom materijalu I

bioloski pokazatelji fiziolosko-toksicnog odgovora.

142. Biomarkeri toksicnih efekata

Biomarkeri toksicnih efekata mere napredovanje bolesti, odnosno, stepen trovanja, npr.

biomarkeri ranog gubitka trudnoce, proizvodnje antigena, sekrecije tumora, supresije gena i

benzo - piren - DNA. Ovi biomarkeri otkrivaju biohemijske, fizioloske, bihevioralne I dr

promene organa I sistema u organizmu I procenjuju rizik od genotoksicnih I negenotoksicnih

materija. Isto tako koriste se za identifikaciju profesionalnih bolesti.

143. Biomarkeri osetljivosti

Biomarkeri osetljivosti otkrivaju pojedinacni genotip ili polimorfizam (kao sto su genetski

markeri osetljivosti za kancere) ili moze nagovestiti bolest kao sto je prekancerozni polip.

Markeri osetljivosti su povecana ili smanjena enyimska aktivnost. Oni mogu ukazati na

prisustvo potencijalne subklinicke bolesti ili mogu ukazivati na potencijalnu zastitu protiv

negativnih zdravstvenih efekata ekspozicije.

144. Azot u atmosferi

Gas sa najvccom procentualnom zastupljenoscu u sastavu vazduha.

Izuzetno je znacajan u biosferi za sintezu proteina u biljkama. Pri pritisku od 1 atmosfere ne

utice na organizam coveka i zivotinja. Inertan je gas. Azot je gas bez boje, ukusa i mirisa, ne

gori i ne podrzava gorenje, nije otrovan, specificna masa mu je manja od specificne mase

vazduha. Azot se u vodi znatno slabije rastvara od kiseonika. Lako se jedini sa

odgovarajucim alkalnim i zemnoalkalnim metalima, gradeci odgovarajuce nitrite. Na visoj

temperaturi azot se brzo vezuje sa kiseonikom i stvara azotne okside. On sa jedne strane

prestavlja zagadjenje, a sa druge je modulator i medijator mnogih procesa u fizioloskim

uslovima.

145. Kiseonik u atmosferi

U prirodi se neprekidno trosi i stvara procesima fotosinteze, bez znacajnijeg utlcaja coveka na

taj proces. Sadrzaj kiseonika u vazduhu se bitno ne menja. Nazalost, covekove aktivnosti u

prirodi sve vise smanjuju zelene povrsine, koje su direktni generatori kiseonika. Istovremeno

stalno raste potrosnja kiseonika pri sagorevanju fosilnih goriva i pri raznim industrijskim

procesima. Dovoljne kolicine kiseonika na Zemlji su jedan od osnovnih uslova zivota u

biosferi. Danas jos nije bitno izmenjen sadrZaj kis'eonika u slobodnoj prirodi.

U zatvorenim prostorijarna, gde boravi veCi broj ljudi ili zivotinja, cesto se koliCina

kiseonika u vazduhu smanjuje, ako se ne vrsi adekvatno provetravanje. Prvi simptomi

nedovoljne kolicine kiseonika u prostoriji se javljaju pri koncentraciji od 16% do 18%.

31

Organizam pokusava da obezbedi dovoljnu kolicinu kiseonika za celije putem ubrzanijeg

disanja i ubrzanjem rada srca. Ozbiljnije narusavanje zdravlja organizma sa izrazenom

anoksijom i anoksemijom nastaje kada koncentracija kiseonika pada ispod 12%. Pri

koncentraciji ispod 7% dolazi do srnrti zbog anoksije celija.

146. Ugljen dioksid u atmosferi

U biosferi se neprekidno trosi i stvara, on je normal an sastojak vazduha u koliCini od 0,03

do 0,04%. Dospeva u vazduh kao posledica sagorevanja i oksidacije organskih materija,

disanja, fermentacije, medusobnog dejstva mineral a u zemlji. Ugljendioksid je neophodan za

proces fotosinteze u biljkama a samim tim i kruzenje materija u prirodi. Smanjenje zelenih

povrsina na Zernlji kao i povecana emisija u cilju dobijanja sto vise energije dove1i su

poslednjih desetina godina u velikim gradovima do porasta kolicine ugljendioksida i do 0,8%.

Njegovi slojevi reflektuju IR zracenje i povecavaju toplotnu energiju na zemljinoj povrsini.

On se dobro rastvara u vodi, deo iz vazduha se vezuje atmosf.padavinama, a drugi deo sa

vodenim povrsinama. Ako je porast njegove koncentracije veci smatra se zagadjenjem.

147. Vodena para u atmosferi

Kolicina vodene pare u vazduhu je direktno zavisria od procesa koji se odvijaju u prirodi ili

zatvorenom prostoru. Vlaznost vazduha je izuzetno znacajna za osecaj komfora u prostoru.

Za razliku od suvog vazduha, vodena para je promenljiv sastavni deo atmosferskog vazduha.

Sadrzina vlaznosti vazduha varira do 5% zapreminskih sa promenom klimatskih i

metereoloskih uslova: umereni predeli (l - 3%), tropski krajevi (do 5%), polami (ispod 0,01

%). Glavvni izvori atmosferske vode su: okeani, jezera, reke, sume, snezna polja itd.

Povoljno delovanje vodene pare desava se kada je covek u mogucnosti da kontrolise vlaznost

vazduha. Vlaznost vazduha se moze izraziti kao parcijalni pritisak vodene pare ili kao

apsolutna vlaga. Maksimalnu masu vodene pare u jedinici zapremine vlaznog vazduha, koju

moze da primi pri odredjenoj temperaturi, naziva se maksimalna vlaga, a vazduh koji je

sadrzi je zasicen vazduh vodenom parom.

148. AerozagaĎenja

Aerozagadjenje je cesto naziv za zagadjen varduh. Ono podrazumeva prisusvo primesa

(toksicnih i netoksicnih) koje su posledica covekovih proizvodnih aktivnosti, a dospele u

atmosferu. Javljaju se u vidu gasova, para i aerosoli. Posledice zagadjenog vazduha su

najcesce: smanjena vidljivost, neprijatan miris, izvor prljavstine, korozija metala..

Aerozagadjenja se lako mogu preneti na velika rastojanja od mesta izvora, bilo da se emituju

na nivou tla ili visokih dimnjaka, emitovane z.materije dospevaju do visina koja zavisi od

uslova u atmosferi. Ona stetno deluju na coveka putem respiratornog sistema. Prema poreklu

zagadjenje moze biti prirodno i vestacko, a prema sastavu zagadjenja mogu biti organske i

neorganske prirode. Hemijska aerozagadjenja delimo prema mestu gde se nalaze na hem. Z.

Radne i hem .z. zivotne sredine.

32

149. Vertikalna i horizontalna kretanja vazduha

Posebna odlika atmosfere je njena velika pokretljivost.Smatra se da je vrem:e vertikalnog

mesanja atmosferedo 80 dana, a horizontalnim strujanjima u stratosferi vazduh se izmesa za

daleko krace vreme (brzina strujanja vazduha na 25 do 30 km visine je oko 50 m/s).

Pomeranje vazduha u atmosferi je uzrokovano prijemom Sunceve energije i modifikovano

rotacijom Zemlje. Veca zagrejanost vazduha na ekvatoru nego na polovima pokrece vazdusne

mase od ekvatorijalnnh oblasti ka vecim geografskim sirinama, a veca zagrejanost Zemljine

povrsine nego vazduha iznad nje glavni je uzrocnik vertikalnih kretanja, jer se vazduh tada

penje uvis.

150. Turbulencija i difizija gasova

Turbillencija je slozeno kretanje koje prouzrokuje difuziju. Dva su osnovna oblika

turbulentnih kretanja: telmalna turbtilencija, koja nastaje usled razlicltnh lokalnih zagrevanja

pojedinih delova vazduha, i mehanicka turbulencija, koju prouzrokuje kretanje vazduha preko

neravnog terena. Difuzijom se ujednacavaju osobine supstanci prisutnih u atmosferi. Ova

kretanja su uvek u pravcu smanjivanja gradijenta posmatrane osobine i ukljucuju kako

prirodne komponente atmosfere tako i one antropogenog porekla.Kao posledica turbulencije

javlja se difuzija samog vazduha, sto dovodn do ujednacavanja svih karakteristi.k.il

svojstvenih vazduhu, kao sto su:boja, hemijski sastav, mirisi, sadrzajvodene pare itd. Deliei

vazduha takode poseduju razliCitu toplotu, gustinu itd. Sva ova svojstva prenose se i

ujednacavaju kroz vazduh difuzijom. Haoticno kretanje molekula na veeimvisinama, koje je

rezultat kineticke enetgije gasova,predstavlja molekulsku difuziju.

151. Vrtlozna kretanja vazduha

Najbrze ujednacavanje .. pomenutih osobina obavlja se pomseu vrtloZnih kretanja velikih

razmera. Velicina svih vrtlogaide od dela ceritimetra do vise desetina kilometara. Efekat

vrtloznog kretanja je veoma vazan za razblazivanje primes a u vazduhu. Elemenat zapremine

vazduha pomeren sa jednog nivoa na drugi prenosi sa sobom momenat kolicine kretanja i

toplotnu energiju, a takode i sve sto je ispu~teno u vazduh iz izvora zagadenja. Na taj nacin

se, usled efekata turbulencije, vrsi razblazivanje gasova i dima i u vertikalnom i u

horizontalnom pravcu.

152. Temperatura inverzije.

Pod normalnim uslovima pokretljivost atmosfere je dovoljna da razredi zagadujuce

supstancije i spreCi njihovo nagomilavanje. Temperatuma struktura atmosfere odreduje

vertikalna strujanja vazduha, a ako je on zagaden, kontrolise i vertikalna kretanja zagadujueih

materija. Temperatume inverzije znatno uticu na disperziju zagadujueihsupstanci• jer ometaju

vertikalni transport vazdusnih masa. To je pojava u atmosferi kada temperatura vazduha sa

visinom raste, urriesto da opada. Do inverzija najcesce dolazi iz dva razloga. U toku vedrih

noci,kada je temperature tla niza od temperature okolnog vazduha, prizemni sloj se brze hladi

od visih slojeva,I ako nema vetra stvaraju se uslovi za temperaturnu inverziju. Na drugi nacin

inverzija nastaje kada se vazduh sa vecih visina krece ka povrsini tla.

33

153. Aerozagadjenja i temperatura vazduha

Problem kombinovanog dejstva stetnih supstanci i povisene temperature vazduha ne javlja se

sarno kao problem metalurgije, masinogradnje i hemijske industrije; vec je prisutan i pri

primeni pesticida u poljoprivredi, posebno u toplijim, juZnim oblastima. Visoka temperatura

vazduha po pravilu ubrzava razvoj toksikacije, a moze doprineti i pojavi specificnog dejstva

otrova koje je sko1'o nezapaieno na obicnim temperaturama, ali isto tako moze ubrzati

reakcije hemijske transformacije toksicne supstanci. Druga karakteristika nalazi se u cinjenici

da visoka temperature zivotne sredine povecava osetljivost organizama na dejstvo skoro svih

toksicnih supstanci koje se mogu naci u njoj.

154. Aerozagadjenja i vlaznost vazduha

Visoka vlaznost vazduha bitno menja (u nizu slucajeva pojacava) razdrafujute i opste.

toksicno dejstvo supstanci koje se lako hidrolizuju. Promene u njihovom dejstvu s jedne

strane se objasnjavaju specificnim delovanjem nastalih produkata hidrolize, a s druge

kombinovanimdejstvom na organizam ne sarno konacnih vet i intermedijernih proizvoda, od

kojih neki mogu biti toksicniji od polazne supstancnje. Osim navedenog, treba imati u vidu

da i visoka vlaynost,slicno visokoj temperaturi vazduha, moze doprineti pregrevanju

organizma i pojacanju osetljivosti nadejstvo zagadujutih supstanci.

155. Aerozagadjenja buka i vibracija

Istrazivanja dejstva stabilne buke i zagadujucih supstanci na organizam,ukazala su na

znacajnije promene u nervnom sistemu u odnosu no. njihovo pojedinaenodejstvo. Kod

eksperimentalnih zivotinja pored smanjenja prirasta i snizavanja arterijskog pritiska•

registrovane su i promene nekih biohemijskih pokazatelja. Slicni rezultati dobijeni su i pri

proucavanju kombinovanog dejstva zagadujucih supstanci i vibracija.

156. Aerozagadjenja i svetlost

Pod uticajem suneeve i kosmicke radijacije odvijaju se fotohemijski procesi, odnosno do

reakcije vazdusnih supstanci, pri cemu nastaju atomi, radikali, joni itd., koji su reaktivniji od

molekula od kojih su nastali. Mehanizmi ovih slozenih reakcija u najvetoj meri zavise od

stepena i intenziteta radijacije i od prirode, koliCine, agregatnog stanja i dr. prisutnih

supstanci.

157. Transport aerozagaĎenja

Pisati o vertikalnom i horizontalnom strujanju vazduha, ruzi vetrova...

158. Emisija aerozagadjenja

Emisija aerozagadenja je ispustanje (emitovanje) zagadujuCih supstanci u atmosferu. Tennin

emisija ima dvostruku funkciju jer oznacava dva pojma: proces ispustanja aerozagadenja iz

izvora i mCise ispustenihzagadujueih supstanci. Opsta (globalna) emisija aerozagadenja

34

podrazumeva emitovanje zagadujuCih supstanci iz svih emitera na planeti Zemlji u

atmosferu. Posebna emisija odnosi se :q.a ispustanje aerozagadenja iz jednog ili vise emitera

na odredenoj teritoriji (lokalna, regionalna, drZavna, kontinentalna) u odgovarajueedeo

atmosfere te oblasti.

159. Hemijski parametri emisije

Hemijskj parametri. emisije. Hemijski parametri emisije odreduju se kvantitativno merenjem

ili izracunavanjerh. Masena emisija je masa emitovanih zagadjujucih supstanci u jedinici

zapremine atmosferskog vazduha. Stepen emisije predstavlja masu zagadjujucih supstanci u

jedinici vremena. Standard emisije je utvrdjeni stepen emisije koji se ne sme prekoraciti jer je

normativno uredjen. Factor emisije predstavlja masu emitovane zagadjujuce supstance u

jedinici sirovine, medjuproizvoda I finalnog proizvoda. Fluks emisije predstavlja stepen

emisije I jedinice povrsine nekog izvora emisije. Stepen emitovanja predstavlja odnos

emitovane mase neke zagadjujuce supstance I mase iste supstance koja je usla u proces.

160. Katastar emisije

Stanje zagadenosti neke oblasti odreduje se katastrom emisije.

Katastar emisije je javna knjiga sa kompleksom podataka: spisak svih izvora zagadivanja

neke oblasti, geografski polozaj izvora, vrste izvora, vrste i agregatna stanja emitovanih

supstanci, mase zagaduju6ih supstanci (emisioni faktori i1i koncentracije zagaduju6ih

supstanci u nose6em gasu koje ispusta izvor), naCin i uslovi emitovanja, trajanje emisije i

njena ucestalost (ako je emisija povremena).

161. Imisija aerozagadjenja

Imisija je proces primanja zagaduju6ih supstanci od strane atmosfere.

Imisija podrazumeva nivo koncentracija zagaduju6ih supstanci, odnos.no rezultantu svih

emisija u atmosferi odredene teritorije. To je prizernna koncentracija cvrstih, tecnih ili

gasovitih aerozagadenja, merenana utvrdenoj visilli, koja zavisi od kretanja vazdusnih masa i

sunceve energije. lmisija se izrazava ujedinicama: mg/m3; g/m3. Opsta imisija je ukupan

process primanja svih zagadjujucih supstanci iz svih izvora na Zemlji, od strane zemljine

atmosfere. Posebna imisija aerozagadjenja ej primanje ispustenih zagadjujucih supstanci od

jednog ili vise izvora na odredjenoj teritoriji ododgovarajuceg dela atmosfere te oblasti.

162. Hemijski parametri imisije

Hemijski parametri imisije odreduju se kvantitativno merenjem ili matematicki.

Stepen imisije predstavlja masu zagaduju6ih supstanci u jedinici vremena kojaje u kontaktu

sa receptorom. Jedinice stepena imisije su: mg/h; g/h.

Fluks imisije predstavlja step en imisije po jedinici povrsine receptora.

JediIJjce fluksaimJsije sU:1?lS/h 'lJ]\g!JJ. . m2 .... Doza imisije predstavlja ukupnu imisiju u

toku nekog interval vremena. Standard imisije je normativno utvrdjen stepen imisije, koji se

ne sme prekoraciti.

35

163. Rasprostranjenost vode na zemlji

Prema trenutnim saznanjima zalihe vode na zemlji iznose 26,6 triliona tona.od ove kolicine

cak 94,7 nalazi se u litosferi. Na povrsini najveca kolicina medjusobno povezane vode nalazi

se u morima I okeanima. U unutrasnjosti zemlje podzemna voda se nalazi u razlicitim

promenljivim oblicima. Kolicina bioloski vezane vode u organizmima biljaka I zivotinja je u

odnosu na spomenute vode beznacajna. U atmosferi se nalazi kao nevidljiva para ili

kondenzaciona voda u oblacima.

164. Kruţenje vode u prirodi

Isparavanjem vode sa povrsine zemlje obrazuju se atmosferske vode u obliku vodene pare.

Posto se ohladi u gornjim slojevima atmosfere vodena para se kondenzuje uz formiranje

sitnih kapljica vode ili kristala leda, koji se pod dejstvom sile zemljine teze vracaju na zemlju

u obliku atmosferskih padavina. Isparavajuci sa povrsina mora i okeana i vracajuci se u vidu

padavina na njihovu povrsinu voda se ukljucuje u malo kruzenje. U slucaju da atmosferske

padavine padnu na povrsinu kopna jedan deo dospeva neposredno u reke i jezera, a veci deo

se procesom filtracije kroz zemlju obogacuje mineralnim i organskim supstancama i obrazuje

podzemne vode. Zajedno sa oticanjem povrsinskih voda one dospevaju u reke a odatle se

vracaju u okean. Voda koja isparava sa povrsine kopna obrazujuci atmosferske vode, u vidu

padavina takodje moze da dospe u okean. Tako se zatvara njeno veliko kruzenje. Pri tom

ukupna kolicina vode na zemlji ostaje stalna.

165. Anomalija vode

Na 0 c (273,15 K) voda pretvara se u led cija gustina na toj 0 temperaturi iznosi 0,9168

g/cm3• Za vade je karakteristicno postojanje nekoliko polimorfnih oblika leda. U zavisnosti

od temperature i pritiska pri' kojima dolazi do formiranja kristalne faze, razlikuje se 13 oblika

leda.Pri obicnim uslovima stabilan je led koji ima heksagonalnu strukturu.

166. Fizickohemijske osobine vode

Na obicnoj temperaturi voda jedna od svih tecnosti, osim zive, 0 ima maksimalan povrsinski

napon. Ova osobina opredeljuje povrsinske pojave i ima vaznu ulogu u odvijanju

biohemijskih procesa. Kod pritiska od 101,325 kPa voda mrzne na 0 C, a kljuca na 100°C.

Specificna toplota joj je 4,18 kJ/kg. Specificna masa vode iznosi 1,0, dokjoj je gustina na

+4°e takodje 1,0 kg/dm3. Viskozitet vode na 20 C je dogovomo usvojenkao 1 mPas. Po

fizickim osobinama cista voda je providna, bezbojna, a u debljem sloju ima boju nebeskog

plavenila. Voda nema ni ukusa a ni mirisa. Voda ima malu toplotnu provodljivost, veliku

specificnu toplotu, I veliku toplotu isparavanja.

167. Kiseonik u vodi

Kao prvo za bilo kakav zivot potreban je kiseonik jer bez njega nebi ni bilo sveta. Kada je rec

o kiseoniku u vodi on dospeva difuzijom iz vazduha u vodu ili procesima fotosinteze biljaka.

Kod površinskih voda koncentracija zavisi od temperature voda i nasmorke visine. Kiseonika

najvise ima u popodnevnim casovima a najmanje nocu. Sadrzaj kiseonika opada se porastom

36

dubine tj sa porastom dubine proces fotosinteze se smanjuje jer nema dovoljno svetlosti.

Maksimalni sadrzaj kiseonika je leti a minimalan je zimi.

168. Ugljenik (IV)-oksid i karbonatna kiselina u vodi

Znamo da osnovni izvori ugljen (IV)-oksida nalaze u povrsinskim vodama i nastaju iz

biohemijskih procesa razlaganja organskih meterija. On se rastvara u vodi stupajuci

delimicno u reakciju sa njom, uz obrazovanje karbonatne kiseline. Pored toga sto se moze

naci u povrsinskim vodama najvise ga ima u morima i okeanima cak ga imaa 60 puta vise

nego u atmostferi. On je neophodan za zivotnu aktivnost biljnih organizama u vodi. Sadrzaj

slobodne karbonatne kiseline u vodama zavisi od sadrzaja soli, pH, temperature i

koncentracije jona Ca+. Pri niskim vrednostima pH u vodi je prakticno prisutna samo

slobodna karbonatna kiselina. Pri visim vrednostima pH u vodi se u ravnotezi nalaze

slobodna karbonatna kiselina i hidrokarbonati.

169. Sumporvodonik u vodi

Vode koje ne sadrze rastvoren kiseonik nastaju uslovi za pojavu sumporvodonik. On nastaje

rastvaranjem sulfidnih minerala pod dejstvom karbonatne kiseline, pri biohemijskom

razlaganju organskih jedinjenja koja sadrze sumpor u odsustvu kiseonika. S obzirom da je

sumporvodonik toksicno jedinjenje koje vodi daje neprijatan miris, koji se javlja vec pri

koncentracijama veciom od 0,3 mg/dm3 prisustvo sumporvodonika u vodi je nepozeljno.

Pored toga sumporvodonik izaziva koroziju gvozdja i doprinosi razvoju bakterija.

170. Potrosnja kalijum-permanganata u vodi

Potrosnja kalijum-permanga-nata predstavlja merilo sadrzaja organskih supstanci u vodi.

Kalijum permanganate je jako oksidaciono sredstvo koje deluje na niz organskih materija,

redukujuci se pri tome. Potrosnja kalijum-permanganata predstavlja iznos kiseonika potreban

za oksidaciju nestabilnih materija u uzorku u kiseloj sredini I na povisenoj temperaturi.

171. Hemijska potrosnja kiseonika

Termin “potrosnja kiseonika” definisan je kao kolicina kiseonika koja je potrebna da se pod

odredjenim uslovima izvrsi oskidacija organskih I neorganskih supstanci u vodi.

HPK se podrazumeva masa kiseonika neophodna za potpunu oksidaciju svih zagadjujucih

supstanci u 1 dm3 otpadne vode, koje se mogu oksidovati odredjenim oksidacionim

sredstvom. Tehnoloska voda nije zagadjena ako je HPK< 20 mg/dm3.

172. Biohemijska potrosnja kiseonika

Pod BPK5 se podrazumeva kolicina kiseonika izrazena u mg, koja je potrebna

mikroorganizmima da oksiduju organske supstance u 1 l vode pod aerobnim uslovima. Ova

potrosnja kiseonika ne ukljucuje potrosnju kiseonika na nitrifikaciju.

37

173. Toksicna jedinjenja u vodi

Medju toksicnim jedinjenjima cija se kolicina mora ogranicavati u vodama zap ice nalaze se

jedinjenja bora, berilijuma, molbidena, kadmijuma, zive, stroncijuma, urana, mangana, olova,

arsena i srebra.

174. ZagaĎivanje zemljišta

Kao prvo povrsinski sloj zemlje mazivamo zemljiste, i od njegovog sastava zavisi buducnost

ljudskog roda. Covek zivni na povrsini zemljine kore, obradjuje je, gradi stanove, industrije,

saobracajnice i dr. Ali on svojim mnogobrojnim delatnostima neposredno zagadjuje zemljiste

po povrsini i dubini. Zagadjivanje povrsinskih i dubinskih slojeva zemlja utice u prvom redu

na zagadjivanje vodonosnih tokova. Voda koja prodira u zemlju unosi razne vrste zagadjenja

i procedjuje se da dubinskih slojeva. Proccedjivanje ili filtracija zavisi od sastava zemljista,

kolicine i vrste zagadjenja, kolicine atmosferskih padavina. Za ocenu zemljista sa ekoloskog

aspekta vazni su sledeci pokazatelji: kolicina vazduha u zemljistu, sastav zemljista, brzina

procedjivanja vode sa povrsine na dublje slojeve, zagadjenost zemljista po vrsti i

koncentracijama.

175. Vazduh u zemljistu

Vazduh se nalazi u porama zemljista. On je neophodan za rast biljaka, za normalan razvoj I

delatnost bakterija pri procesima mineralizacije organskih materija. Vazduh u zemljistu se po

svom sastavu razlikuje od atmosferskog jer sadrzi vise ugljendioksida, a manje kiseonika, sto

je posledica oksidacije. Vazduh u zemljistu sadrzi jos I azot,metan, amonijak,sumpor

vodonik,ako je zemljistejako zagadjeno. Vazduh u zemljistu sadrzi I vecu kolicinu vodene

pare, pa se relativna vlaznost krece od 70-100 %.

176. Voda u zemljišta

Imamo razne vrste zemljista tako da i imamo razlicite sposobnosti da se zadrzi ili propusti

voda sa povrsine do nepropustljivih slojeva. Propustljivost zemljista je jako bitna jer ako je

zemljiste manje propustljivo voda ce se zadrzavati na povrsini zemljista. Ono zavisi od

poronosti zemljista i od velicine pora koje se nalaze u njemu. Sitnozrna zemljista sporo

propustaju ali dobro filtriraju vodu sa povrsine, a krupnozrna zemljista propustaju vodu brze

ali ima je filtraciona moc smanjena.

177. Kiselost zemljišta

u zavisnosti od katjona koji dominira u zemljistu uspostavljaju se njegove razlicite ph

vrednosti. i u ovom procesu ucestvuju gline jer najvecim delom iz njih mogu da se oslobode

ili da se za njih vezu katjoni. svi ostali fizickohemijski procesi kao na primer rastvorljivost

tesko rastvorenih soli ,ne uticu bitno na ph zemljista.

178. Ekološka funkcija zemljišta

U bisferi zasniva se na sledecem. Kao prvo, zemljiste sluzi kao sredina za zivot i fizicki

oslonac za ogroman broj organizama, a kao drugo, zemljiste se javlja kao neophodna,

38

nezamenljiva karika i regulator svih biogeohemijskih ciklusa tj kroz zemljiste prolaze i

zemljiste regulise kretanje svih elemenata u biosferi. Glavna funkcija zemljista jeste

obezbedjivanje zivota na zemlji. Ova funkcija zasniva se na cinjenici da se u zemljistu

koncentrisu biofilni elementi neophodni organizmima i to u obliku njima dostupnih hemijskih

supstanci.

179. Hemijski sastav zemljista.

U normalnom zemljistu ima najvise kiseonika – 50 %, silicijuma 30 %, aluminijuma 7%,

gvozdja 3.8%, ugljenika 2%, kalcijuma 1,9% I manjih kolicina kalijuma, natrijuma, hlora,

sumpora, selena, hroma..prisustvo mikroelemenata u zemljistu ima veliki znacaj za coveka.

Hem sastav zemljista utice na biljke i sastav vode za pice a iz toga sledi da deluje i na coveka.

180. Organske materije u zemljištu

Orgenske materije u zemljistu – humus je veoma plodno zemljiste u kome se nalaze od 2-5%

organskih materija koje imaju veoma veliku ulogu u kvalitetu i osobinama zemljasta. Zivotni

ciklus u novonastalon sistemu ekosistema omogucava da se ubrza proces razlaganja biomase

i sekundarne sinteze organskih materija u zemljistu. Za nastanak humusa potrebno je od 200-

1000godina. Humin predstavlja nerastvoreni deo humusnog materijala u zemljistu dok su

huminske i fulvokiseline rastvorene samo u laboratorijskim uslovima. Vazna osobina

huminskih materija je ta sto mogu da se oblikuju i vezuju za razne organske materije

vestackog porekla koje covek dodaje zemljistu.

181. GEONOMSKI PROSTOR

Geonomski prostor je prostor koji obuhvata zemlja sa svojom atmosferom (do, oko, 3700km

od površine Zemlje), odnosno tj. to je prostor koji se proteţe u svim pravcima kosmosa sve

dok materijalnost zemlje i njeno energetsko dejstvo moţe da se konstatuje savremenim

naučnim metodama. Geonomski prostor predstavlja samo fizički objekat u astronomskom,

odnosno Univerzalnom prostoru. To je fizički prostor koji ima svoje realne dimenzije i oblik.

Karakteriše ga koncentričan raspored prostorne struktuiranosti zbog čega su elementi njegove

strukture podeljeni na sfere. Osnovna podela geonomskog (planetarnog) prostora je na:

geološki prostor i geografski prostor. Granica izmeĎu ovih prostora nije topografska površina

Zemlje, već Zemljina kora sa podzemnim vodama, koja istovremeno pripada i jednom i

drugom prostoru.

U geonomskom prostoru nalazi se geonomosfera ili planeta Zemlja, koja se sastoji iz dve

sfere: geosfere (geografski prostor) i geološke sfere ili terasfere (geološki prostor). Ove dve

sfere sadrţe litosferu sa podzemnim vodama (deo hidrosfere) jer se meĎusobno proţimaju i u

litosferi zalaze jedna u drugu.

182. GEOLOŠKI PROSTOR (TERASFERA)

Geološki prostor je čvrsti deo (sa podzemnim vodama), geonomskog prostora, prostor koji

zauzima Zemlja (elipsoid, geoid), sa prosečnim poluprečnicima od 3671,2 km.

Terasfera je heterogen system i u materijalnom i u energetskom pogledu, odnosno postoji

kontinuitet kroz razvoj strukture i diskontinuitet u materijalnoj graĎi Zemlje. Terasfera se deli

na tri osnovne sfere (litosfera, omotač jezgra i jezgro). Njihova deljivost se dalje nastavlja,

tako što se osnovne sfere dele na manje omotače i slojeve.