Portal:Kemija/Izdvojeni članci redom
Helij je kemijski element koji u periodnom sustavu elemenata nosi simbol He, atomski (redni) broj mu je 2, a atomska masa mu iznosi 4,002602(2).
Helij (grč. ἥλιος = Sunce), otkrio je Pierre Janssen 1868. godine, kada je tijekom potpune pomrčine Sunca spektografskim isptivanjem kromosfere, gdje ga ima u velikim količinama, otkrio posebnu emisijsku liniju. Iste godine Lockyer je u žutom dijelu spektra, između dvije natrijeve, otkrio novu liniju. Smatravši da pripada novom elementu, dao mu je ime helij.
Na običnoj je temperaturi plin bez boje, mirisa i okusa, u načelu kemijski gotovo potpuno neutralan, od svih plinova najteže ukapljiv. Poslije vodika, najlakši je plin. Koristi za punjenje zračnih brodova (cepelina) i rjeđe, za punjenje balona za meteoroška promatranja (češće se koristi vodik), budući da nije lako zapaljiv kao vodik.
Tekući helij ima najniže vrelište od svih elemenata, a pri standardnom tlaku nema talište, već je, da bi se skrutio, potrebno tlačiti ga. Koristi se za postizanje niske temperature, primjerice za hlađenje supravodljivih magneta u čestičnim ubrzivačima, MRI uređajima, kao i za punjenje plinskih termometara za niske temperature.
Vodik je kemijski element koji u periodnom sustavu elemenata nosi simbol H, atomski (redni) broj mu je 1, a atomska masa mu iznosi 1,00794(7).
Vodik nema određen položaj u periodnom sustavu. Ima jedan valentni elektron kao alkalijski metali, a od njih se razlikuje mnogo većom energijom ionizacije. Za stabilnu elektronsku konfiguraciju nedostaje mu jedan elektron. Vodik bi se mogao smatrati halogenim elementom, ali od njih ima manju elektronegativnost i afinitet prema elektronu, pa se zbog toga proučava zasebno.
Iako ga nije prvi proizveo (prvi ga je proizveo Paracelsus u 16. st. reakcijom metala i jake kisline), vodik (lat. Hydrogenium) je definirao Britanac Henry Cavendish 1766. i nazvao ga "zapaljivim zrakom".
Pri standardnom tlaku i temperaturi, vodik je plin bez boje, mirisa i okusa, 14.4 puta laksi od zraka. Neotrovan je i nije zagušljiv. Slabo je topljiv u polarnim, a bolje u nepolarnim otapalima.
Kozmetika je pojam koji se odnosi na substance čiji je cilj povećati ili zaštititi izgled ili miris ljudskog tijela. Ponekad se kozmetika koristi uklanjanje ili prikrivanje određenih fizikalnih oštećenja ili određenih fizičkih nedostataka kod nekih osoba. Također postoji posebna vrsta kozmetike koja je dostupna u prirodnom obliku (npr. kao ljekovito bilje). Kozmetika je nekoć, sve do 19. stoljeća, sadržavala opasne sastojke, koji su vrlo često bili smrtonosni.
Upotreba kozmetičkih sredstava, koja mogu biti fizikalna, kemijska i biološka, široko je raširena, uglavnom među ženama u zapadnjačkim zemljama.
Proizvodnja kozmetike je trenutačno pod dominacijom maloga broja multinacionalnih kompanija nastalih početkom 20. stoljeća, dok je distribucija i prodaja kozmetike raširena među velikim spektrom raznih poduzeća.
U nekim proizvodima se nalaze sastojci na koje mogu biti alergične neke osobe. Kozmetika je bila testirana na životinjama, a utvrđeno je da se, nakon tjedna aktivnosti estrogena, aktiviraju xenoestrogeni.
Fluorescencija je pojava kod koje tvar izložena elektromagnetskom zračenju emitira elektromagnetsko zračenje manje valne duljine od onog kojim je izložena. Poput ostalih vrsta luminiscencije fluorescenciju pokazuju samo određeni materijali.
Fluorescencija nastaje kada foton upadnog zračenja pobudi elektron iz molekule u neko pobuđeno stanje. Molekula se iz pobuđenog stanja može vratiti u osnovno stanje bilo emitiranjem fotona, bilo bez emitiranja fotona – neradijativnim putem. Kako svaka molekula pokazuje vibracije koje su kvantizirane, pobuđivanjem elektrona iz osnovnog stanja, molekula će se pobuditi u neko pobuđeno vibracijsko stanje pobuđenog elektronskog stanja. Koje će vibracijsko stanje biti najviše pobuđeno ovisi o preklapanju valnih funkcija osnovnog vibracijskog stanja osnovnog elektronskog stanja i vibracijskih stanja pobuđenog elektronskog stanja, a opisuje se Franck-Condonovim principom.
Fluorescencija se koristi u fluorescentnim žaruljama. Unutrašnjost fluorescentne žarulje je ispunjen plinom pod niskim tlakom, kojem se elektrodama dovodi električna energija. Plin svjetli, uglavnom emitirajući ultraljubičasto zračenje. Tvar koja je nanesena na stjenke fluorescentne žarulje apsorbira ultaljubičasto zračenje i procesom fluorescencije emitira vidljivo zračenje niže valne duljine. Na taj način fluorescentne žarulje većinu emitiranog zračenja emitiraju u vidljivom području.
Barut je pirotehnička smjesa sljedećeg sastava:
- kalijev nitrat 75%
- drveni ugljen 20%
- sumpor 15%
Ovaj sastav i omjer je korišten od početka u Kini, gdje je i izmišljen. Smatra se prvim eksplozivom i prvom pirotehničkom mješavinom.
Kroz povijest su se mijenjale sastojci baruta i način izrade. U svojim počecima, barut se radio u velikim količinama, jer je bio jedni do tada poznati eksploziv i često se koristio. Pošto je pravljenje i izrada baruta dosta opasan i rizičan posao, da se smanji mogućnost od zapaljenja miješan je s etanolom.
Ima široke primjene u pirotehnici. Od svih vrsta eksploziva barut reagira najsporije. Vrlo je osjetljiv na mehaničke impulse. Osjetljivost mu je na udar i trenje u razini osjetljivosti jakih sekundarnih eksploziva, heksogena i oktogena. Posebice ga karakterizira velika osjetljivost na plamen i iskru. Zbog takvih svojstava rad sa crnim barutom zahtjeva primjenu strogih mjera pirotehničke sigurnosti, posebno usmjerenih na sprječavanje stvaranja uvjeta koji bi mogli izazvati nastanak iskre (trenje, statički elektricitet i sl.). Zbog izvanredno velike osjetljivosti na iskru i plamen, velike brzine pripaljivanja i sagorijevanja kod nižih tlakova, crni je barut našao veliku primjenu u streljivu.
Nobelova nagrada za kemiju (švedski: Nobelpriset i kemi) je godišnja nagrada Švedske akademije znanosti znanstvenicima kemičarima. To je jedna od pet Nobelovih nagrada ustanovljenih oporukom Alfreda Nobela iz 1895. godine, a koje se dodjeljuju za izuzetne doprinose u kemiji, fizici, književnosti, fiziologiji ili medicini te za doprinos svjetskom miru.
Prvu je Nobelovu nagradu za kemiju 1901. dobio nizozemski kemičar Jacobus Henricus van 't Hoff, "za otkriće zakona kemijske dinamike i osmotskog tlaka u otopinama". Nagrada se tradicionalno dodjeljuje u Stockholmu na godišnjicu Nobelove smrti, 10. prosinca.
Ovogodišnji dobitnici Nobelove nagrade za kemiju su Venkatraman Ramakrishnan (1/3 nagrade), Thomas Arthur Steitz (1/3 nagrade) i Ada E. Yonath (1/3 nagrade), "za proučavanje strukture i funkcije ribosoma".
Dosadašnji hrvatski dobitnici Nobelove nagrade za kemiju su:
- 1939. - Lavoslav (Leopold) Ružička (1/2 nagrade) - "za rad na polimetilenima i višim tarpenima"
- - nagradu je podijelio sa njemačkim kemičarom Adolfom Friedrichom Johannom Butenandtom (1/2 nagrade) - "za rad sa seksualnim hormonima"
- 1975. - Vladimir Prelog (1/2 nagrade) - "za proučavanje stereokemije organskih molekula i reakcija"
- - nagradu je podijelio sa australskim kemičarom Johnom Warcupom Cornforthom (1/2 nagrade) - "za rad na stereokemiji enzimsko-kataliziranih reakcija"
Vitamin A esencijalni je nutrijent u ljudskom tijelu. Topljiv je u mastima odnosno uljima. Njegovo je djelovanje uglavnom posljedica vezanja za specifične nuklearne receptore te tako kasnije utječe na sintezu specifičnih proteina. Važan je za kontrolu rasta i razvoja epitelnog tkiva tj. za diferencijaciju te sudjeluje u stvaranju vidnog pigmenta. Pa tako njegovi nedostaci nose razne poremećaje, od noćnog sljepila do određenih dermatoloških problema. Uz to značajan učinak vitamina A proizilazi iz njegovih antioksidacijskih svojstava (tako da se veže za slobodne radikale u tijelu). Ali važno je znati da najveće probleme u tijelu vitamin A može izazvati prevelikim unošenjem u organizam. Tada dolazi do brojnih toksičnih učinaka praćenim poremećajima u probavi, na koži, kostima i zglobovima.
Pojavljuje se u organizmu u različitim oblicima, pa možemo govoriti o skupini vitamina A. Svi zajedno pripadaju retinoidima tj. derivatima retinoične kiseline (esteri, eteri ili alkoholni derivati). Vitamin A u užem smislu nazva se retinol ili vitamin A1. To je cikloheksanski prsten na kojem su tri –CH3 skupine i pobočni lanac s četiri dvostruke veze te primarnom –OH skupinom. Retinol je narančasto viskozno ulje. Ovaj se vitamin otapa u alkoholu i biljnim uljima dok u vodi i glicerolu ne. Toplina mu može smanjiti aktivnost, a relativno se brzo razgrađuje djelovanjem dnevne i ultraljubičaste svjetlosti. Tako danas postoje mnoge tvari koje to onemogućuju.
Ukapljeni naftni plin (LPG ili UNP, također propan-butan ili autoplin) je mješavina ukapljenih ugljikovodika nastalih preradom nafte koji su u normalnom stanju plinovi, a pri povećanju tlaka prelaze u tekuće stanje.
U međunarodnom prometu označava se kraticom LPG prema engleskom nazivu liquified petroleum gas.
Ima vrlo raširenu upotrebu, kao izvor energije u industriji i domaćinstvu, zatim i kao zamjena za skuplja goriva u automobilima, a u zadnje vrijeme zamjenjuje razne tipove freona kao aerosol u raznim bocama pod pritiskom, da bi se smanjio štetan utjecaj čovjeka na okoliš, tj. da bi se izbjeglo oštećenje ozonskog omotača freonskim plinovima.
Ukapljeni naftni plin se sastoji većinom od propana C3H8 ili butana C4H10, a najčešće je smjesa obaju plinova. U manjim koncentracijama, u ukapljenom naftnom plinu su sadržani i neki drugi plinovi, kao što su propilen, butilen,...
Kako je ukapljeni naftni plin bez boje i mirisa, a prilikom propuštanja predstavlja potencijalnu opasnost, dodavaju mu se posebni dodaci (npr. etan-etiol ili tetrahidro-tiofen) koji ukapljenom naftnom plinu daju miris i time olakšavaju otkrivanje propuštanja.
Međunarodni standard koji uređuje pitanja oko ukapljenog naftnog plina je EN 589, a Hrvatska priprema izvedenicu HRN EN 589.
U kemijskom smislu, aminokiseline su molekule koje sadrže amino grupu (-NH2) ili karboksilnu grupu (-COOH). Njihova glavna biološka uloga je izgradnja bjelančevina, iako postoje i aminokiseline koje ne ulaze u sastav bjelančevina i nazivaju se neproteinske aminokiseline (npr. ß-alanin, ornitin i citrulin).
Aminokiseline su prirodni spojevi koji u prirodi rijetko dolaze u slobodnom stanju. Uglavnom su međusobno povezane čineći makromolekule peptida i proteina. U proteinima se nalazi samo dvadeset vrsta aminokiselina. Sve su one, osim prolina, α-aminokiseline jer su amino i karboksilne grupe vezane za isti, α-atom ugljika. Osim amino i karboksilne grupe, strukturu aminokiselina određuje i bočni lanac koji se naziva i ostatak i obilježava se sa R.
Najvažnija kemijska reakcija aminokiselina je formiranje peptidne veze koja omogućava povezivanje dvije aminokiseline i stvaranje lanca aminokiselina (peptidi i proteini). Peptidna veza je veza između karboksilne grupe jedne aminokiseline i amino grupe druge aminokiseline, u kojoj se atom ugljika veže za atom dušika uz oslobađanje molekula vode.
U sastav čovjekovog organizma ulazi ukupno 20 aminokiselina. 9 od njih se mogu izgraditi u samom organizmu, dok je preostalih 11 neophodno unijeti kroz ishranu. Aminokiseline koje čovjekov organizam nije u stanju napraviti, a neophodne su za njegovo funkcioniranje se nazivaju esencijalne aminokiseline.
Estrogeni su skupina steroidnih kemijskih spojeva, koja je naziv dobila zbog svoje važnosti u estrusu sisavaca (menstruacijskom ciklusu kod žena). Estrogeni su ženski spolni hormoni. Koriste se kao kontracepcijsko sredstvo i zamjenska terapija kod žena u menopauzi.
Tri glavna estrogena koja se prirodno nalaze u žene su estradiol, estriol i estron. U ljudskom tijelu estrogeni nastaju iz androgena uz pomoć enzima. Od prve mjesečnice (menarha) do menopauze glavni hormon je 17β-estradiol, a u menopauzi u tijelu nalazimo više estrona. Estradiol nastaje iz testosterona i estrona, koji nastaju iz androstendiona. Najjači estrogenski učinak ima estradiol zbog čega se smatra glavnim estrogenom. Estriol je oksidacijski produkt estrona i estradiola.
Estrogeni se nalaze i u tijelu muškarca i žene (kod žena u puno većoj količni). Kod muškarca estrogen regulira određene funkcije spolnog sustava važne za sazrijevanje sperme i smatra se da su važni za zdravi spolni nagon. Fiziološki učinak kod žena mnogo je veći, pa se tako očituje promjenama u spolnom i središnjem živčanom sustavu te promjenama u ostalim sustavima i organima.
Estrogeni djeluju na mnoge sustave u tijelu, te je kod liječenja njima potreban oprez zbog mogućih popratnih pojava. Dokazano je da vanjska primjena estrogena povisuje rizik za nastanak tumora dojke ili tumora endometrija maternice. Nije zanemariv i njihov učinak na krvne žile i faktore zgrušavanja, što može dovesti do infarkta miokarda, duboke venske tromoboze ili plućne embolije.
Alkani su aciklički zasićeni ugljikovodici.
Opća formula homolognog niza alkana je CnH2n 2, a članovi (izuzevši metan) se razlikuju po skupini CH2. Od pentana nadalje, imena im se izvode iz grčkih brojeva uz nastavak -an (pentan, heksan, heptan, oktan, nonan, dekan...).
Fizička svojstva alkana ovise o broju i rasporedu atoma ugljika u molekuli.
Vrelište im raste s porastom relativne molekularne mase, a pada s većim stupnjem razgranatosti lanca.Kao i ostali organski spojevi ne otapaju se u vodi, a dobro se otapaju u organskim otapalima.
Alkani nisu kemijski aktivni - pri standardnim uvjetima ne reagiraju s kiselinama, bazama ni jakim oksidacijskim sredstvima.
Zapaljeni na zraku gore, pri čemu nastaje ugljikov(IV) oksid i voda. Piroliza alkana nastaje kada zagrijavamo alkane bez prisustva zraka. Pri pirolizi metan i etan se razlažu na ugljik i vodik, a ostali alkani na manje organske spojeve. Reagiraju samo s halogenim elementima, i to samo uz prisustvo vidljive svjetlosti. Događa se reakcija supstitucije (zamjene), pri kojoj se atomi vodika zamjenjuju s atomima halogenih elemenata te nastaje odgovarajući halogenovodik.
Vitamin C ili askorbinska kiselina je vitamin topljiv u vodi, a prisutan je u svježem voću i povrću. On je jedan od najispitanijih i najviše opisanih vitamina i prvi sintetski dobiveni vitamin. Sudjeluje kao reducens u brojnim biološkim procesima. Važan je za sintezu kolagana i karnitina te za metabolizam masnih kiselina. Najjači je antioksidans među vitaminima topljivim u vodi. Inače je vitamin C poznat po skorbutu, bolesti koja nastaje, zbog njegovog nedostatka.
Askorbinska kiselina funkcionira kao koenzim u brojnim reakcijama hidroksiliranja i amidiranja. Svojim dehidro-oblikom reverzibilni je oksido-redukcijski sustav, koji ima važnu ulogu u oksido-reduktivnim procesima i u staničnom disanju. Ima veliku ulogu u stvaranju kolagena značajnog za razvoj i regeneraciju tkiva, krvnih žila, kostiju i zuba. Vrlo je važno znati da povećava otpornost organizma prema virusnim i bakterijskim infekcijama uključujući i alergije, učinkovita je kod bolesti dišnih putova i još niz drugih bolesti.
Najbogatiji su izvor vitamina C raznoliko voće i povrće. To su prije svega agrumi (naranče, mandarine, limun), šipak, višnja, crni ribiz, lisnato povrće, kupus, krumpir, paprika i dr. U mlijeku i životinjskim tkivima se nalazi malo vitamina C. Preporučene dnevne količine (RDA) za odraslu zdravu osobu iznosi 75-90 mg dok se u terapiji koriste i znatno veće doze.
Neon su 1898. godine otkrili Sir William Ramsay i M. W. Travers (Engleska). Ime je dobio od grčke riječi neos što znači nov. To je kemijski inertan, jednoatomni, nezapaljivi plin bez boje i mirisa. Spada u skupinu plemenitih plinova.
Može se dobiti umjetno. Neon se dobiva se frakcijskom destilacijom tekućeg zraka. Gustoća u tekućem stanju 1,2 gcm^-3, specifične težine u odnosu na zrak 0,674. Komercijalno se dobiva kao nusproizvod frakcionirane destilacije tekućeg zraka pri proizvodnji kisika i dušika. Upotrebljava se u svijetlećim napravama (neonske cijevi), u elektronskoj industriji i laserskoj tehnici.
Sva ugrijana tijela zrače elektromagnetske valove. Svako tijelo se sastoji od atoma. Prilikom grijanja nekog tijela, u njega se ulaže energija i atomi počinju titrati jer prelaze u pobuđena stanja (energija im se povećava).
Jezgre atoma nose električne naboje, pa tako pri titranju atoma dolazi zapravo do titranja električnih naboja. U točkama prostora oko električnog naboja uvijek postoji električno polje, a ako se električni naboj giba, onda postoji još i magnetsko polje. Time, električni naboj koji titra predstavlja izvor elektromagnetskog vala.
Sredinom 19. stoljeća veliki izazov bio je poznat kao svjetlost, magnetizam i elektricitet. Stoljeća ranije Thomas Young je izmjerio valnu duljinu svjetlosti, William Gilbert je otkrio polaritet magneta i brojni istraživači su eksperimentirali s novim otkrićem – elektricitetom. Maxwell je, 1865. godine, napravio teoretski opis elektromagnetskih valova, ali se nije znalo kako ih proizvesti, iako je prema Maxwellu to trebalo biti moguće postići titranjem električne struje.
Kemijski elementi nulte skupine nazivaju se još i plemenitim plinovima, dok su se ranije nazivali inertnim plinovima jer se vjerovalo da su nul-valentni i da ne grade spojeve. Otuda potječe naziv same skupine. U kemijskoj se literaturi ova skupina sve češće naziva XVIII. skupinom. U ovu skupinu elemenata spadaju: helij (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), ksenon (Xe) i radon (Rn). Radon je radioaktivan s poluvremenom raspadanja od 3,8 dana. Proizvod je radioaktivnog raspadanja radija. Ovi su se elementi počeli primjenjivati tek 1910. kada je otkriveno da električna struja pri prolasku kroz ove elemente daje obojenu svjetlost. Do 1910. godine plemeniti su plinovi imali samo teoretski značaj. Zajednička je oznaka elektronske konfiguracije ove skupine ns2 np6 (s izuzetkom helija čija je konfiguracija ns2 ) s popunjenim valentnim orbitalama.
Zbog vrlo stabilne konfiguracije, plemeniti plinovi ne mogu primiti nijedan elektron, a da se ne počne popunjavati nova elektronska razina. Popunjene elektronske orbitale ne daju mogućnost međusobnog spajanja atoma ovih elemenata, te su u svim trima agregatnim stanjima monoatomi. Plemeniti plinovi imaju vrlo visoke vrijednosti energije ionizacije tako da teško mogu otpustiti elektron.
Kisik je na sobnoj temperaturi plin. Kisik se javlja u molekularnom obliku kao spoj dva atoma kisika, (kada se molekula obilježava s O2) i kao spoj tri atoma kisika, (kada se molekula obilježava s O3). Molekula O3 naziva se ozon, ključni dio zemljine atmosfere.
Kisik su krajem 18.st. otkrili,neovisno jedan o drugom,švedski ljekarnik Scheele i Joseph Priestly. Pravo objašnjenje i značenje njihovog otkrića dao je Antoine Laurent de Lavoisier,1779,ustanovio je da se zrak sastoji od dvaju plinova čiji je omjer 1:4,a nazvao ih je oxygen i azot. Dokazao je da su reakcije gorenja,disanja i hrđanja u biti istovrsne reakcije - reakcije oksidacije.
Kao elementarna tvar kisik je jedan od glavnih sastojaka zraka – volumni udio kisika u zraku je 21%. Na sobnoj temperaturi je bezbojan plin, bez mirisa, okusa, teži je od zraka, ne gori ali podržava gorenje, kemijski je vrlo aktivan.
Suvremena se kemija počela razvijati prije otprilike 200 godina iz drevnih učenja alkemičara prethodnih 2000 godina. Stoljećima u prošlosti mnogi su ljudi koji su se bavili alkemijskim naukovanjem imali u svijesti isti cilj: željeli su otkriti način na koji će pretvoriti proste metale kao što su željezo i olovo u zlato. Bez obzira na njegovu vrijednost, za zlato se vjerovalo i da liječi sve bolesti i daje vječni život.
Alkemiju se može pratiti tisućama godina u prošlost, sve do ideja koje su stvarali filozofi, čarobnjaci i promatrači zvijezda. Najraniji zapisi o alkemiji dolaze iz Egipta (1500 godina pr.Kr.), Kine (600 godina pr.Kr.) i Grčke (500 godina pr.Kr.). Neki ljudi smatraju da riječ alkemija dolazi od arapskog korijena alKhem, što znači umjetnost Egipta. Kao i suvremeni, rani su alkemičari trošili svoje vrijeme pokušavajući promijeniti jednu tvar u drugu. Za razliku od suvremenih kemičara, oni nisu provodili naučne pokuse kako bi otkrili kako se i zašto događaju promjene. Oni su stoljećima miješali i kuhali svoje neobične mješavine i propovijedali svoje čarolije. Iako nisu otkrili način pretvorbe prostih metala u zlato, alkemičari su došli do mnogih korisnih novih sprava i razvili tehnike proizvodnje otopina i razdvajanja smjesa filtracijom i destilacijom.
Elektronegativnost je mjera jakosti kojom atomi jednog elementa u molekuli privlače elektrone. Pri tome dolazi do privlačenja elektrona vanjske ljuske drugog atoma pa samim time i zajedničkog elektronskog para. Kad nastaje određena kemijska veza između atoma različitih kemijskih elemenata, ponajprije ona kovalentna, jedan od njih jače privlači elektrone drugog atoma, pa je njegov elektronski oblak gušći. U pravoj kovalentnoj vezi između istovrsnih atoma oba jednako sudjeluju u oblikovanju zajedničkog elektronskog oblaka, pa se težišta pozitivnog i negativnog električnog naboja nalaze na istom mjestu.
Vrijednost elektronegativnosti nije lako mjeriti, ali se može pokazati brojčano pomoću koeficijenta elektronegativnosti. Njih je odredio istaknuti kemičar Linus Pauling. Najelektronegativnijem elementu fluoru dao je koeficijent elektronegativnosti - 4, dok najmanji koeficijent je dobio element cezij - 0.7. Elektronegativnost ostalih elemenata kreće se između 0.7 i 4.0. Najveća vrijednost elektronegativnosti imaju atomi nemetala u gornjem desnom kutu periodnog sustava elemenata, a najmanja atoma metala doneg lijevog kuta.
Biokemija je kemija života, most između biologije i kemije koji proučava kako kompleksne kemijske reakcije stvaraju život. Biokemija je hibridni dio kemije koji konkretno proučava kemijske procese u živim organizmima.
Ovaj članak opisuje samo kopnenu biokemiju, koja počiva na ugljiku i vodi. Kako svi oblici života koje danas imamo na planetu imaju zajedničko porijeklo, prema tome imaju i slične biokemije, kao što su genetski kod i stereokemija mnogih biomolekula. Nepoznato je da li su naizmjenične biokemije uopće i moguće.
Biokemija proučava strukturu i funkciju staničnih komponenti, kao što su proteini, ugljikohidrati, lipidi, nukleinske kiseline i ostale biomolekule. Iako postoji ogroman broj različitih biomolekula, oni se često sastoje od istih jedinica koje se ponavljaju monomera, ali koji se ponavljaju u različitim sekvencima. Nedavno, biokemija se počela fokusirati na proučavanje reakcija u kojima su katalizatori enzimi, i na proučavanje osobina proteina.
Kemija (starofrancuski: alkemie; arapski al-kimia: umjetnost preobrazbe) je znanost koja proučava ustroj, osobine, sastav i pretvorbu tvari. Kemija se bavi kemijskim elementima i spojevima, koji se sastoje od atoma i molekula, kao i njihovim odnosima.
Atomska teorija je osnova kemije. Ta teorija kaže da se sve tvari sastoje od vrlo malih čestica, atoma. Jedan od prvih zakona koji je doveo do utemeljenja kemije kao znanosti bio je Zakon očuvanja mase. Taj zakon kaže da tijekom kemijske reakcije nema primjetne promjene u količini tvari. (Moderna je fizika pokazala da se zapravo radi o očuvanju energije, te da su energija i masa povezane.)
Jednostavno rečeno, ako na početku imate 10.000 atoma i napravite mnogo kemijskih reakcija, na kraju ćete opet imati 10.000 atoma. Masa je ostala ista ako uračunamo energiju koja se pritom izgubila ili stekla. Kemija proučava odnose među atomima: ponekad među pojedinačnim atomima, ali češće kad su atomi vezani uz druge atome i čine ione i molekule.
Fluor je vrlo reaktivan - što je tipično za elemente njegove skupine, ali on je najžešći. Često ga u obliku njegovih iona (atoma fluora s jednim dodatnim elekronom), nalazimo u pastama za zube. Njegov koeficijent elektronegativnosti iznosi 4.0. Hrvatski naziv za ovaj kemijski element je jedik (Klaić, "Rječnik stranih riječi").
U prirodi se nalazi gotovo isključivo u spojevima, najvažniji su mu minerali fluorit CaF2 i kriolit Na3AlF6. Fluorovi su spojevi normalna sastojina zubne cakline i kosti, a nalaze se i u nekim biljkama.
Otkriće fluora pripisuje se H. Moissanu, koji ga je 1886. godine dobio elektrolizom razrijeđene otopine kalijevog hidrogenfluorida (KHF2) u fluorovodiku.
Vibracijska spektroskopija je grana spektroskopije koja proučava spektre, koji su uzrokovani vibracijama molekula. To obuhvaća infracrvenu spektroskopiju i Ramanovu spektroskopiju.
Sve molekule vibriraju. Molekulske vibracije, za razliku od vibracija makroskopskih tijela, su kvantizirane. Molekula može vibrirati točno određenim amplitudama, koje odgovaraju vibracijskim energijskim razinama. Spektroskopski prijelaz se može dogoditi jedino ako je energija apsorbiranog ili emitiranog fotona jednaka razlici dviju vibracijskih energijskih razina (Bohrov uvjet), odnosno ako je razlika energija raspršenog i dolazećeg fotona jednaka razlici energijskih razina.
Ukoliko vibracija molekule uzrokuje promjenu dipolnog momenta molekule, vibracija će se sprezati s elektromagnetskim zračenjem i doći će do apsorpcije ili emisije zračenja. Takva vibracija će biti aktivna u infracrvenom spektru. Vibracija će biti aktivna u Ramanovom spektru ako vibracija uzrokuje promjenu polarizabilnosti molekule. Elektromagnetsko zračenje se može sprezati i s kvadrupolnim ili magnetskim momentom, ali ta sprega je vrlo slaba, pa je takve vibracije izuzetno teško proučavati.
Goriva su sve tvari koje sagorijevanjem daju toplinu. Toplinska energija dobiva se iz goriva kemijskim procesom koji se zove oksidacija ili gorenje. U najviše slučajeva oksidacija je spajanje gorive tvari i kisika. Gorive tvari su najvećim dijelom ugljici pa je gorenje spajanje kisika (gorive tvari) s ugljikom. I ne-ugljična goriva kao vodik, klor, amonijak, natrij..., spajanjem s kisikom oksidiraju i oslobađaju toplinu. Prilikom oksidacije dolazi do kemijske reakcije, promjene u strukturi atoma goriva i oksidatora (kisika) te se takva goriva svrstavaju u kemijska goriva.
Isprva se energija dobivala od vjetra, vode, vodene pare ili sunca. Najčešći izvor za dobivanje energije bili su drva i ugljen koji su se koristili za pogon brodova, lokomotiva i termoelektrana. 1823. godine braća Budinin destilacijom nafte dobivaju ulje za rasvjetu, petrolej. Prvu petrolejsku svjetiljku konstruirao je 1848. Poljak Ignacy Łukasiewicz a prvu bušotinu nafte izgradio je Edwin L. Drake 27. kolovoza 1859. u Titusville-u (SAD). Poslije pronalaska Otto-motora dolazi do naglog povećanja potrošnje naftnih derivata.
Otopine su homogene smjese dvaju ili više sastojaka pri čemu je jedan sastojak u velikom suvišku (otapalo). Tvari koje nisu u suvišku su otopljene tvari ili soluti. Molekule soluta su međusobno izolirane zbog velike većine molekula otapala, tako da otapalo diktira svojstva otopljenih tvari u otopini.
Uobičajeni primjeri su kuhinjska sol ili šećer koji su krutine otopljeni u vodi koja je tekućina. U tekućinama se također mogu otapati i plinovi, npr. ugljikov dioksid i kisik u vodi, dok se između sebe plinovi otapaju bez ograničenja. Primjeri krutih otopina su mnoge slitine i minerali. Sposobnost otapanja tvari u nekom otapalu naziva se topljivost.
Pojam otopina se u nekim područjima kemije upotrebljava..Pročitaj cijeli članak | Prijašnji izdvojeni članci
Voda je kemijski spoj dva atoma vodika i jednog atoma kisika. Kemijska formula vode je H2O.
Ima talište na 0ºC (273K) i vrelište na 100ºC (373K).
Na Zemlji tvori oceane, rijeke, oblake i polarne kape. Voda pokriva 71% zemljine površine i nužna je za život kakav poznamo. Ona je po težini najobilnija sastavnica stanica i organizama (75-85%), a veliki broj stanica ovisi o izvanstaničnoj okolini koja je također uglavnom vodena. Najveća gustoća vode je pri 4°C.
Otapalo je tekućina u kojoj se druga otopljena tvar može otopiti. Voda zbog polarnosti posjeduje izvrstan kapacitet da otapa različite vrste tvari.
- * Hidrofilne otopljene tvari su one koje voda privlači, pa se uslijed hidratacije brže otapaju u vodi (male organske molekule u stanicama: šećeri, organske kiseline i neke aminokiseline). To su polarnostpolarne, ili specifične neutralne molekule, koje elektrostatički međudjeluju s molekulama vode.
- * Hidrofobne otopljene tvari nisu topljive u vodi (lipidi i većina proteina). To su nepolarne molekule koje razbijaju strukturu vode i teže izuzimanju zbog onemogućavanja uspostavljanja vodikovih veza u vodi...Pročitaj cijeli članak | Prijašnji izdvojeni članci
Elektronski omotač atoma je slojeviti omotač oko jezgre atoma u kojemu se nalaze elektroni. Broj elektrona u omotaču ovisi o elementu atoma (npr. vodik ima jedan proton pa tako i jedan elektron).
Elektroni zbog svojeg negativnog naboja kruže oko jezgre atoma ali radi povoljnijeg energetskog rasporeda kruže u slojevima ili ljuskama. Za sada postoji 7 energetskih ljusaka u koje se elektroni mogu rasporediti: K, L, M, N, O, P, Q. Ljuska K ima samo 2 elektrona a dalje idu po formuli 2n2 (gdje je n broj ljuske). Tako L ljuska ima 8 e-, M ljuska 18 e-, N ljuska 32 e-, O ljuska 50 e-, P ljuska 72 e- a (posljednja) energetska ljuska Q može primiti čak 98 e-...Pročitaj cijeli članak | Prijašnji izdvojeni članci
Opća formula karboksilnih kiselina je R-COOH. Pri čemu je R- ugljikovodični lanac, i -COOH karboksilna skupina karakteristična za sve karboksilne kiseline.
Karboksilne kiseline mogu biti mono-, di- i poli-karboksilne kiseline ovisno o broju -COOH skupina a dijele se na zasićene, nezasićene i aromatske. No karboksilne kiseline su općenito slabe kiseline iako imaju oštar i neugodan miris.
Karboksilne kiseline imenuju se tako da se ispred nastavka -ska kiselina doda ime alkana ovisno o broju ugljikovih atoma. Tako će na primjer kiselina s 3 C atoma po alkanu propanu biti imenovana propanska kiselina iako je njeno puno češće korišteno ime propionska ili mliječna kiselina (jer ju nalazimo u mlijeku).
Karboksilnih kiselina ima mnogo...Pročitaj cijeli članak | Prijašnji izdvojeni članci
Osiromašeni uranij je uranij koji ima smanjen udio izotopa uran-235. Imena poput "Q-metal", "depletalloy" i "D-38", koja su se odnosila na osiromašeni uran, nisu više u uporabi.
Osiromašeni uranij je sporedni proizvod procesa obogaćivanja prirodnog urana za uporabu u nuklearnim reaktorima. Kada se ukloni većina fisibilnog radioaktivnog izotopa iz prirodnog urana, ostatak se zove osiromašeni uran. Manje uobičajen izvor tog materijala je prerađeno potrošeno nuklearno gorivo. Porijeklo osiromašenog urana može biti utvrđeno na temelju sadržaja uranija-236. Kao toksičan i radioaktivni otpadni proizvod koji zahtjeva dugotrajno skladištenje kao nuklearni otpad, osiromašeni uran je skup za skladištenje, ali ga je relativno jeftino proizvesti. Uopćeno gledajući jedini pravi troškovi su oni koji su vezani za dobijanje metalnog urana iz UF6. Njegova izuzetno velika gustoća, malo manja od gustoće volframa, i njegova niska cijena čine ga primamljivim za mnoštvo upotreba. Međutim, materijal je sklon koroziji i njegove male čestice su zapaljive...Pročitaj cijeli članak | Prijašnji izdvojeni članci
Fazni dijagram je termin koji se rabi u fizikalnoj kemiji, mineralogiji i znanosti o materijalima, a označava tip grafa koji pokazuje ravnotežna stanja među termodinamički različitim fazama.
Najjednostavniji fazni dijagrami su dijagrami tlaka i temperature neke jednostavne tvari kao što je voda. Osi odgovaraju tlaku i temperaturi. Fazni dijagram pokazuje, u poljima tlaka i temperature, ravnotežne linije ili granice faza između tri faze: krute, tekuće i plinovite. Oznake na faznom dijagramu pokazuju točke gdje slobodna energija nije analitička. Otvoreni prostori, gdje je slobodna energija analitička funkcija, odgovaraju fazama. Faze su razdvojene linijama neanalitičnosti, gdje se pojavljuje fazni prijelaz, zbog čega se nazivaju granicama faza. Na dijagramu, granica između tekuće i plinovite faze ne nastavlja se u beskonačnost, nego se prekida u točki koja se naziva kritična točka. To odražava činjenicu da se na ekstremno visokim temperaturama i tlakovima tekuća i plinovita faza ne mogu razlikovati. Tu fazu nazivamo superkritični fluid. Za vodu kritična točka nalazi se na 647 K i oko 22,064 MPa. Postojanje kritične točke tekućine i plina otkriva neznatnu dvoznačnost u gornjoj definiciji. Kada se ide od tekuće prema plinovitoj fazi, obično se prjeđe fazna granica, ali moguće je odabrati put koji nikad ne prelazi granicu idući ravno..Pročitaj cijeli članak | Prijašnji izdvojeni članci
Rotacijska spektroskopija obuhvaća spektroskopske tehnike kojima se mogu proučavati rotacije molekula: mikrovalna spektroskopija i Ramanova spektroskopija.
Svaka molekula u plinskoj fazi može rotirati. U krutinama i tekućinama, molekulske rotacije su ili ometene ili zakočene interakcijama s drugim molekulama. Čak i slobodne molekule, se ne mogu rotirati na bilo koji način: molekulske vibracije su kvantizirane. Molekula može imati samo određene kutne količine gibanja. To znači da molekule imaju diskretne razine rotacijske energije. Apsorbiranjem ili emitiranjem kvanta energije u obliku fotona, molekula može prijeći iz jedne rotacijske energijske razine u drugu: molekula će ubrzati ili usporiti rotaciju za točno određenu vrijednost.
Elektromagnetsko zračenje, kao val električnog i magnetskog polja u prostoru, može intereagirati jedino s objektima s promjenjivim električnim ili magnetskim poljem. Da bi elektromagnetsko zračenje intereagiralo s molekulskim rotacijama, molekulske rotacije moraju proizvoditi promjenjivo električno polje u svojoj okolini (stalna magnetska polja kod molekula postoje samo kod iznimno rijetkih molekula), a to mogu samo molekule s trajnim električnim poljem. Najjače se sprežu molekule koje imaju trajni dipolni moment...Pročitaj cijeli članak | Prijašnji izdvojeni članci