Diccionari de química

ca afinitat electroquímica, n f
es afinidad electroquímica, n f
en electrochemical affinity, n
sbl Ã

Química física

Definició

Afinitat química generalitzada quan el lligam extern ve donat per un camp elèctric.

Nota

L'afinitat electroquímica és una variable intensiva que mesura la variació de l'energia de Gibbs d'una reacció electroquímica (entre espècies químiques iòniques que poden estar en fases diferents) respecte l'extensió de la reacció. Ve donada per $\tilde{A}_r = -\sum\nu_i\tilde{\mu}_i$ , en què ν_i són els coeficients estequiomètrics de les diferents substàncies que intervenen en la reacció (amb signe menys per als reactius i amb signe més per als productes) i $\tilde{\mu}_i$ són els potencials electroquímics de les substàncies reactants.

Aquesta expressió elèctrica es pot desglossar en dos termes, un de tipus químic i un de tipus elèctric, segons la descomposició usual del potencial electroquímic: Ã_r = -∑ ν_i (μ_i + z_i F y) = -∑ ν_i μ_i -F ∑ ν_i z_i y), en què μ_i és el potencial químic, z_i és la càrrega iònica, F és la constant de Faraday i y és el potencial elèctric de la fase en què es troba present el component i-èsim. El primer terme correspon a l'afinitat de reacció. El segon terme de l'expressió elèctrica s'anul·la quan cap de les substàncies és iònica o quan tots els ions que entren en la reacció es troben en la mateixa fase, ja que estan al mateix potencial elèctric i s'ha de complir la condició d'electroneutralitat (∑ z_i ν_i = 0).

Segons el segon principi de la termodinàmica, la reacció es produeix de manera espontània de reactius a productes si en el moment de fer la mescla reactant el valor de l'afinitat electroquímica és positiu (Ã_r > 0), i de productes a reactius si és negatiu (Ã_r < 0). La reacció tindrà lloc fins que el valor de l'afinitat electroquímica s'anul·li i assoleixi l'estat d'equilibri electroquímic.

Els casos més importants d'afinitat electroquímica són els associats als processos de bescanvi iònic entre membranes cel·lulars, a les reaccions metabòliques en què intervenen espècies iòniques en ambdós costats d'una membrana cel·lular i a les reaccions redox que tenen lloc entre elèctrodes.

Quan es tracti d'una reacció redox, sempre es pot produir entre dos elèctrodes connectats per un circuit elèctric extern (pila reversible) mitjançant un potenciòmetre, de manera que el valor de la força electromotriu (E) està relacionada amb l'afinitat electroquímica de la reacció redox segons Ã_r = -∆_rGº -RT lnQ -nFE, en què el primer terme és l'energia de Gibbs de reacció estàndard, el segon terme està relacionat amb el quocient de reacció (Q) i el tercer terme està relacionat amb la força electromotriu de la pila i el nombre d'electrons bescanviats durant el procés redox (n).

Quan el valor de l'afinitat electroquímica s'anul·li, s'haurà arribat a l'equilibri electroquímic. Aquest estat és el que s'estableix, per exemple, en el cas d'una pila reversible, quan en el sistema no passa corrent, llavors, la força electromotriu de la pila ve donada per l'equació de Nernst.

En el símbol de l'afinitat electroquímica, Ã, cal especificar sempre la reacció amb un subíndex. Per exemple, per a una reacció de formació, el símbol hauria de ser Ã_f. El subíndex r té un valor genèric per a qualsevol reacció (Ã_r).

ca afinitat de reacció, n f
ca afinitat química, n f
ca afinitat, n f sin. compl.
es afinidad, n f
es afinidad de reacción, n f
es afinidad química, n f
en affinity, n
en affinity of reaction, n
en chemical affinity, n
sbl A

Química física

Definició

Afinitat química generalitzada quan els camps externs no fan treball i, per tant, no contribueixen a la variació de l'energia de Gibbs de la reacció considerada.

Nota

L'afinitat de reacció és una variable intensiva que expressa la variació de l'energia de Gibbs (G) d'una reacció respecte de l'extensió de la reacció (ξ_r) i és la força impulsora d'una reacció. Ve donada per $A = -\left(\frac{\partial G}{\partial \xi}\right)_{T,p} = -\sum_i \nu_i\mu_i$ , en què ν_i és el coeficient estequiomètric de cada substància que intervé en la reacció, amb signe menys per als reactius i amb signe més per als productes, i μ_i n'és el potencial químic.

Els camps externs que afecten a l'afinitat química generalitzada i que en el cas de l'afinitat de reacció no han de fer treball poden ser elèctric, gravitacional, centrífug, etc.

Segons el segon principi de la termodinàmica, la reacció es produeix de manera espontània de reactius a productes si en el moment de fer la mescla reactant el valor de l'afinitat de reacció és positiu (A_r > 0), i de productes a reactius si és negatiu (A_r < 0). La reacció tindrà lloc fins que el valor de l'afinitat de reacció s'anul·li i assoleixi l'estat d'equilibri químic, en el qual romandrà mentre no canviïn les condicions de composició, temperatura i pressió.

Per a veure cap on es desplaça la reacció, es compara el valor del quocient de reacció, Q, que hi ha a cada moment de la reacció amb el valor de la constant d'equilibri termodinàmica, Kº. La reacció es produeix en el sentit indicat sempre que la constant d'equilibri termodinàmica sigui major que el quocient de reacció (Kº > Q). Cal evitar l'ús de la variació de l'energia de Gibbs de la reacció, en comptes de l'afinitat de reacció, ja que no es tracta d'una variació entre un estat inicial i un estat final on reaccionen tots els reactius a productes, sinó que es tracta de la previsió de l'evolució espontània d'una mescla reactant cap al seu estat d'equilibri químic a la pressió i temperatura considerades.

En el símbol de l'afinitat de reacció, A, cal especificar sempre la reacció considerada amb un subíndex. Per exemple, per a una reacció de formació, el símbol hauria de ser A_f. El subíndex r té un valor genèric per a qualsevol reacció (A_r).

ca afinitat química generalitzada, n f
es afinidad química generalizada, n f
en generalised chemical affinity, n
en generalized chemical affinity, n
sbl Ã_r

Química física

Definició

Variable intensiva que expressa la variació de l'energia de Gibbs d'una reacció en presència de lligams externs respecte l'extensió de la reacció.

Nota

L'afinitat química generalitzada ve donada per $\tilde{A}_r = -\sum\nu_i\tilde{\mu}_i$ , en què ν_i són els coeficients estequiomètrics de les diferents substàncies que intervenen en la reacció (amb signe menys per als reactius i amb signe més per als productes) i $\tilde{\mu}_i$ són els potencials químics generalitzats de les substàncies reactants.

Segons el segon principi de la termodinàmica, la reacció es produeix de manera espontània de reactius a productes si en el moment de fer la mescla reactant el valor de l'afinitat química generalitzada és positiu (Ã_r > 0), i de productes a reactius si és negatiu (Ã_r < 0). La reacció tindrà lloc fins que el valor de l'afinitat química generalitzada s'anul·li i assoleixi l'estat d'equilibri.

Quan el lligam extern ve donat per un camp elèctric, s'utilitza el terme afinitat electroquímica, la qual vindrà donada en termes dels potencials electroquímics. Si el sistema està dins d'un camp gravitacional, s'utilitza afinitat química gravitacional, la qual vindrà donada pels potencials químics gravitacionals; en aquest cas, el lligam extern és el potencial gravitacional, que, per a sistemes prop de la superfície terrestre, és l'acceleració de la gravetat. Per a sistemes dins d'una centrifugadora, es fa servir afinitat química centrífuga, la qual vindrà donada pels potencials químics centrífugs, essent el lligam extern la velocitat angular de rotació.

Quan les substàncies reactants es troben totes en el mateix potencial associat al camp extern (elèctric, gravitacional, centrífug, etc.), aquest camp no fa treball i, per tant, no contribueix a la variació de l'energia de Gibbs de la reacció. En aquest cas, l'afinitat química generalitzada es redueix a l'afinitat de reacció.

En el símbol de l'afinitat química generalitzada, Ã, cal especificar sempre la reacció amb un subíndex. Per exemple, per a una reacció de formació, Ã_f. Un subíndex més genèric que serveix per a qualsevol reacció és r, Ã_r.

ca afluent, n m
es afluente, n m
en influent, n

Enginyeria química

Definició

Corrent líquid o gasós d'entrada a un sistema.

ca anàlisi funcional d'operativitat, n f
ca anàlisi de riscos i operativitat, n f sin. compl.
ca estudi de riscos i operativitat, n m sin. compl.
ca AFO, n f sigla
ca HAZOP, n m sigla
es análisis de peligros y operatividad, n m
es análisis de riesgos y operatividad, n m
es análisis funcional de operatividad, n m
es AFO, n m sigla
es HAZOP, n m sigla
en hazard and operability analysis, n
en hazard and operability study, n
en HAZOP, n sigla

Enginyeria química

Definició

Metodologia d'anàlisi de riscos que, basant-se en la premissa que els esdeveniments de risc són causats per desviacions del disseny o de les condicions normals d'operació d'un procés o un sistema, utilitza un conjunt de paraules guia que funciona com una llista de perspectives de desviació, amb l'objectiu d'identificar les causes que provoquen les desviacions i les conseqüències que poden comportar.

Nota

L'anàlisi funcional d'operativitat va ser dissenyada, als anys seixanta del segle XX, per la companyia Imperial Chemical Industries (ICI) com a mètode d'anàlisi de riscos en el disseny de plantes de fabricació de pesticides.

La sigla HAZOP està formada a partir de les formes angleses hazard ('risc') i operability ('operativitat').

ca agent complexant, n m
es agente complejante, n m
en complexing agent, n

Química analítica

Definició

Lligand que forma complexos molt estables en solució, utilitzat generalment com a agent valorant en les complexometries.

Nota

Els agents complexants més emprats són els àcids aminopolicarboxílics, entre els quals l'àcid etilendiaminatetraacètic és el més important.

ca agent de floculació, n m
es agente de floculación, n m
es floculante, n m
en flocculating agent, n
en flocculation agent, n

Química física

Definició

Substància que s'afegeix a una dispersió col·loidal en què prèviament ha tingut lloc una coagulació per a facilitar l'aglomeració i la sedimentació de les partícules disperses.

ca agent escumejant, n m
es agente espumante, n m
en foaming agent, n

Química física

Definició

Substància que estabilitza una escuma per adsorció al voltant d'una fase dispersa.

Nota

Com més elàstica és la pel·lícula estabilitzada per l'agent escumejant en la interfície líquid-gas, més estable és l'escuma.

Els agents escumejants poden ser sabons, proteïnes, polímers o colorants, entre d'altres.

ca agent extintor, n m
es agente extintor, n m
en extinguishing agent, n
en fire suppressant, n

Enginyeria química

Definició

Substància que per les seves propietats físiques o químiques és capaç d'apagar el foc, generalment d'un incendi, per acció sobre algun dels elements del triangle del foc.

Nota

Un agent extintor pot actuar eliminant el combustible, sufocant l'incendi (és a dir, aïllant el combustible i el comburent, que sol ser l'oxigen), disminuint la temperatura o inhibint la reacció química.

Els agents extintors més utilitzats són l'aigua, l'escuma aquosa, els gasos inerts (com ara el nitrogen i el diòxid de carboni), alguns agents halogenats i els agents químics secs. També s'utilitzen sals inorgàniques polvoritzades finament, les quals poden tenir com a component bàsic bicarbonat de sodi, bicarbonat de potassi, clorur de potassi, bicarbonat d'urea-potassi, fosfat monoamònic, etc.

En els agents extintors, també s'utilitzen diversos additius per a millorar el grau d'humitat, la fluïdesa i l'aïllament elèctric.

ca extractant, n m
ca agent extractant, n m sin. compl.
es agente extractante, n m
es extractante, n m
en extractant, n
en extracting agent, n

Enginyeria química, Química analítica

Definició

Dissolvent utilitzat en una extracció per a extreure un solut d'una mescla.

Nota

A més de ser immiscible en l'aigua, un extractant es caracteritza per tenir un valor de la permitivitat relativa inferior a 20, de manera que hi són solubles compostos orgànics no ionitzats, compostos inorgànics covalents, quelats metàl·lics, etc.

Els criteris emprats per a l'elecció d'un extractant s'agrupen en criteris generals i criteris d'aplicació industrial.

Entre els criteris generals per a la selecció d'un extractant destaquen la selectivitat respecte a un solut, la capacitat (quantitat de solut extret de manera selectiva per unitat de volum), la solubilitat respecte de la fase aquosa (com més immiscible millor), la recuperabilitat (en tots els processos en fase líquida cal recuperar l'extractant i, si és possible, reutilitzar-lo), la densitat (és important que hi hagi la major diferència entre les densitats de les dues fases que estan en contacte per a augmentar la velocitat a la qual se separen i la capacitat d'extracció) i la reactivitat (habitualment no és desitjable que l'extractant reaccioni amb el solut).

Entre els criteris industrials per a la selecció d'un extractant destaquen la corrosió (no pot ocasionar problemes de corrosió en els materials emprats en el sistema d'extracció), la viscositat (cal que sigui baixa, per a afavorir el treball de les bombes, l'agitació i la rapidesa d'extracció), la pressió de vapor i el punt de congelació (els valors d'ambdós paràmetres han de ser petits per a poder efectuar les operacions d'emmagatzematge i extracció a pressió atmosfèrica), la inflamabilitat, la toxicitat i el cost (els valors dels dos primers han de ser baixos per raons de seguretat, en canvi, el del tercer paràmetre ho ha de ser per raons econòmiques).

Difícilment cap dissolvent orgànic pot presentar de manera òptima totes les propietats assignades a l'extractant ideal. Per aquest motiu, moltes vegades, sobretot en l'àmbit industrial, l'extractant és una mescla de diverses substàncies (l'agent extractiu, el diluent i el modificador). L'agent extractiu és la substància responsable de la transferència del solut de la fase aquosa a l'extractant; el diluent és un líquid orgànic que conté l'agent extractiu, per bé que no intervé en el procés de l'extracció (només fa les funcions de dissolvent), i el modificador és una substància que completa l'acció de l'agent extractiu.

Diccionari de química

Cerca bàsica

Cerca avançada

Definició

Nota

Definició

Nota

Definició

Nota

Definició

Definició

Nota

Definició

Nota

Definició

Definició

Nota

Definició

Nota

Definició

Nota