Ugrás a tartalomhoz

Kémiai kislexikon

(2007)

Typotex Elektronikus Kiadó Kft.

I

I

ideális gáz

Egy hipotetikus gáz, amely pontosan engedelmeskedik a gáztörvényeknek. Egy ideális gáz olyan molekulákból állna, amelyek elhanyagolhatóan kis teret foglalnak el, és amelyek között a kölcsönhatás elhanyagolható. Minden ütközés a molekulák és a tartóedény fala közt, és a molekulák között tökéletesen rugalmas lenne, mivel a molekuláknak a transzlációs kinetikus energián kívül más energiatárolásra nem lenne módja.

ideális kristály

Egyetlen kristály, egy tökéletesen szabályos ráccsal, amely nem tartalmaz szennyezéseket, hiányokat vagy más kristályhibát.

ideális oldat

Lásd Raoult-törvény.

IE

Lásd ionizációs potenciál.

igen kis frekvencia/very low frequency (VLF)

A 3x104-0.3x104 Hz tartományú rádiófrekvencia, melynek hullámhossza 10-100 km.

ikerion

Ion, amely azonos atomcsoporton pozitív és negatív töltéssel rendelkezik. Kialakulhatnak olyan vegyületekből, amelyek molekuláikban mind savas, mind pedig bázisos csoportot tartalmaznak. Pl. az amino-etánsav (a glicin nevű aminósav) képlete: H2N.CH2.COOH. Természetes körülmények között azonban egy más, ikerion formában létezik: +H3N.CH2COO-, amely úgy tekinthető, mint egy belső semlegesítési reakció terméke (azaz egy proton a karboxil csoportról az aminócsoportra vándorol). Az amino-etánsav ennek következtében bizonyos ionos vegyületekre jellemző tulajdonságokat mutat; pl.: magas az olvadáspontja és oldódik vízben. Savas oldatokban pozitív +H3N.CH2COOH keletkezik. Lúgos oldatokban a negatív H2N.CH2COO- ion dominál. A neve a német zwei, azaz kettő szóból ered.

ikerképződés

Kristálynövekedés oly módon, hogy két különböző kristály osztozik az atomok egy közös síkján.

ikerpár

Molekula-, ion-párok nagy közelségben, oldószer ’kalitkával’ körülvéve.

ikozaéder

20 háromszög lappal rendelkező poliéder, amelyek öt éllel találkoznak minden csúcsnál. Az ikozaéder szimmetriája (amely ikozaéderes szimmetriaként ismert) ötszörös forgástengellyel rendelkezik. A kristálytanban ilyen ikozaéderes pontcsoport szimmetriájú (ikozaéderes illeszkedésű) periodikus kristály nem lehetséges. Bizonyos folyadékokban és üvegekben azonban előfordulhat, hogy az ikozaéderek nagyon sűrű illeszkedése miatt, rövid távú rendezettségben ikozaéderes szimmetria kialakuljon. Ikozaéderes szimmetria előfordul bizonyos kvázikristályokban, pl. alumínium és mangán ötvözetekben.

ilid

Kémiai species, amely az ónium-ionból egy hidront elvéve származtatható. Pl.: a foszfor ilid (C6H5)2P=CR2 a (C6H5)2PCHR2+-ból származik, egy H+ elvételével.

Ilkovic-egyenlet

A polarográfiában alkalmazott összefüggés a diffúziós áram (ia) és a koncentráció (c) között.

Az Ilkovic-egyenlet a következő: ia=kc, ahol k egy állandó.

illóolaj

Jellemző illatú, természetes olaj; bizonyos aromás növények bocsátják ki. A legfőbb alkotóik a terpének. Az illóolajokat vízgőzdesztillációval, hideg, semleges zsírral vagy oldószerrel (pl. alkohollal) történő extrakcióval, vagy préseléssel nyerik ki a növényekből. Parfümökbe, ízesítőként és a gyógyászatban használják. Például a citrusolajok, virágolajok (rózsa, jázmin) és szegfűszeg olaja.

imidek

Szerves vegyületek melyek a -CO.NH.CO.- imidocsoportot tartalmazzák.

imidocsoport

Lásd imidek.

iminek

Olyan szerves vegyületek, amelyek -NH-csoportot tartalmaznak, ha a nitrogénatom tagja a gyűrűnek, vagy =NH-csoportot, amikor a nitrogén kettős kötéssel kapcsolódik a szénatomhoz. Minden esetben a csoport neve iminocsoport.

iminocsoport

Lásd iminek.

implózió/berobbanás

Egy edény (befelé történő) összeroppanása, különösen kiszivattyúzás/vákuum hatására.

impulzusmomentum

Egy forgó test tulajdonsága. Egy merev, forgó test esetében az impulzusmomentumot Iωadja, ahol I a test tehetetlenségi nyomatéka, ωa szögsebesség. Az impulzusmomentum kvantumelmélete szoros kapcsolatban van a rotációs csoporttal. Fontos alkalmazásai vannak a kétatomos molekulák atomjainak elektronszerkezetében, és a molekulák rotációs spektroszkópiájában. Az elektronspin az impulzusmomentum egy fajtája.

indén

Színtelen, gyúlékony szénhidrogén, C9H8; relatív sűrűség 0,996; op. −1,8 oC; fp. 182,6 oC. Az indén egy aromás szénhidrogén, amelyben egy öttagú gyűrű kapcsolódik egy benzolgyűrűhöz. Előfordul a kőszénkátrányban; oldószerként és más szerves anyagok előállításához nyersanyagaként használják.

indigó

Egy kék csávaszínezék, C16H10N2O2. Az Indigo fera növény levelében az indikán glikozidban fordul elő, régebben ebből vonták ki. Ma szintetikusan állítják elő.

indikátor

Egy anyag, amely színével jelzi egy kémiai anyag, vagy ion jelenlétét. A sav-bázis indikátorok olyan vegyületek, amelyek reverzibilisen változtatják színüket attól függően, hogy az oldat savas-e vagy lúgos pl. a fenolftalein és a metil-narancs. Rendszerint gyenge savak, amelyben a nem ionizált HA forma színe eltér a negatív A- ion színétől. Oldatokban az indikátor gyengén disszociál:

HA↔H++A-

Savas oldatban a H+ koncentrációja nagy, az indikátor nagyrészt a nem disszociált állapotban van jelen, lúgos oldatban az egyensúly eltolódik a jobb oldalra, A- képződik. A jól használható indikátorok színváltozása éles, kb. 2 pH egység tartományon belül van. A titrálásnak az a pontja, ahol a reakció teljessé válik, az ekvivalenciapont (azaz az a pont, amikor egyenlő mennyiségű sav és bázis egyesült). A végpont az a pont, melynél az indikátor színe változik. Pontos eredményhez a kettőnek egybe kell esnie. A titrálás során az ekvivalenciapont körül a pH élesen változik, az indikátornak a színét ebben a tartományban kell változtatnia.

Más típusú indikátorok is használhatók más reakciókra. A keményítő használható például a jód titrálására, mivel mély kék színű komplexet képez vele. Az oxidációs-redukciós indikátorok olyan anyagok, amelyek reverzibilis színváltozást mutatnak az oxidált és redukált formájuk között. Lásd az adszorpciós indikátoroknál is.

indium

Jele In. Lágy, ezüstös elem, a periódusos rendszer 13. csoportjába tartozik (korábban IIIB). Rendszáma 49; relatív atomtömege 114,82; relatív sűrűsége 7,31 (20 oC-on), op. 156,6 oC; fp. 2080±2 oC. Előfordul szfaleritben, bizonyos vasércekben. Cinkporból nyerik ki, évi 40 tonna összes mennyiségben. A természetben előforduló indium 4,23 %-ban indium-113-mat és 95,77 %-ban indium-115-öt tartalmaz (felezési ideje 6x1014 év). Öt, rövid életű radioizotópja létezik. A felhasználása szűk körű, használják néhány speciális célú galvanizálásnál és bizonyos speciális olvasztható ötvözetnél. Néhány félvezető vegyülete használatos, például az InAs, InP, InSb. Mivel a vegyértékhéjon csak három elektronja van elektronakceptor. Adalékként használják tiszta germániumhoz és szilíciumhoz. Stabil indium(I), indium(II) és indium(III) vegyületeket képez. Az elemet 1863-ban fedezte fel Ferdinand Reich (1799-1882) és Hieronymus Richter (1824-1890).

indol

Sárga, szilárd anyag, C8H7N, op. 52 oC. Molekulája egy nitrogén tartalmú öttagú gyűrűvel összeolvadt benzolgyűrűból áll. Bizonyos növényekben és kőszénkátrányban fordul elő, és baktériumok hatására keletkezik fekáliában. Parfümök készítésére használják.

indukált emisszió

Egy megfelelő energiájú beeső foton által gerjesztett atom, vagy molekula foton kibocsátása. Az indukált emisszió és a spontán emisszió közti összefüggést az Einstein-koefficiens adja meg. Az indukált emisszió folyamata alapvető fontosságú a lézerek és mézerek működésében.

indukált illeszkedési/alkalmazkodási modell

Enzim és szubsztrát közötti kölcsönhatás leírására javasolt mechanizmus. Azt feltételezi, hogy egy szubsztrát kapcsolódásakor az enzim aktív helye megváltoztatja az alakját, amivel lehetővé teszi a kötést az enzim és a szubsztrát között (lásd enzim-szubsztrát komplex). A hipotézist általában kulcs-zár (lock-and-key) modellként említik.

induktív effektus

Egy vegyület atomjának vagy csoportjának azon hatása, hogy magához húzza, vagy eltaszítja magától az elektronokat. Az induktív effektussal megmagyarázhatók a szerves reakciók bizonyos tulajdonságai. Például elektron-visszatartó csoportok, mint -NO2, -CN, -CHO, -COOH és halogének szubsztitúciója benzolon csökkenti a gyűrűn az elektronsűrűséget, és csökkenti a további elektrofil szubsztitúcióra való hajlamot. Elektrontaszító csoportok, mint -OH,-NH2, -OCH3 és -CH3, az ellenkező hatást váltják ki. Lásd az elektronhatásoknál is.

inert gázok

Lásd nemesgázok.

inert pár effektus

Egy hatás, ami különösképpen a periódusos rendszer 13. vagy 14. csoportjának elemeinél fordul elő, ahol a nehezebb elemek a várt csoport-vegyértéknél két vegyértékkel alacsonyabb vegyértékkel képeznek vegyületeket. Így a tallium(I)-vegyületek a 13. csoportban és ólom(II)-vegyületek a 14. csoportban. Ezekben a csoportokban a vegyületek kialakításakor az elemek elektront juttatnak a betöltött s-pályáról a p-pályára. Az ehhez szükséges energiát nemcsak hogy kompenzálja, hanem túllépi a két új kötés kialakításnak energianyeresége. A nehezebb elemeknél a vegyületben a kötéserősség, vagy a rácsenergia kisebb, mint a könnyebb elemek esetén, következésképpen a kompenzáció kisebb jelentőségűvé válik, és az alacsonyabb vegyértékű állapot lesz a kedvezőbb.

infravörös kemilumineszcencia

Egy technika kémiai reakciók mechanizmusának tanulmányozására bizonyos kémiai reakciók során képződött termékmolekulák gyenge infravörös sugárzásának mérésével és elemzésével. Ha a keletkező termékek energia felesleggel rendelkeznek, az a molekulák gerjesztett vibrációs állapotaként jelenik meg, ami infravörös sugárzás kibocsátásával bomlik. Ennek a sugárzásnak a spektroszkópikus vizsgálata információval szolgál a termékmolekula állapotairól.

infravörös spektroszkópia (IR spectroscopy)

Kémiai analízisre és szerkezet-meghatározásra alkalmazott technika. Elvi alapja, hogy a molekuláris vibrációk az elektromágneses sugárzás infravörös tartományába esnek, és a funkciós csoportok jellegzetes abszorpciós frekvenciával rendelkeznek. A legfontosabb frekvenciák a 2,5-től 16 μm tartományban találhatók. Az IR spektroszkópiában gyakran használják a hullámhossz reciprokát, ez a tartomány 4000-625 cm-1-nek felel meg. Példa néhány jellemző vibrációra: 2900 cm-1 középpont körül C-H nyújtás az alkánokban, 1600 cm-1 N-H nyújtás aminocsoportokban és 2200 cm-1 a C≡C nyújtás az alkinekben. Az IR spektrométerben van egy infravörös fényforrás, ami a műszer egész frekvenciatartmányát átfedi. Két egyenlő intenzitású sugárra bontják; az egyik sugár keresztülhalad a mintán, a másikat referenciaként használják az elsővel való összehasonlításra. Az eredmény rendszerint egy grafikon, amelyben az abszorpciós csúcsokat ábrázolják a hullámhossz, vagy a frekvencia függvényében. A minta lehet gáz, folyadék vagy szilárd anyag.

infravörös sugárzás (IR)

Elektromágneses sugárzás, amelynek hullámhossza nagyobb a vörös fénynél, de kisebb a rádióhullámokénál, azaz a 0,7 mikrométer és 1 milliméter közötti hullámhosszúságú sugárzás. 1800-ban fedezete fel a Nap spektrumában William Herschel (1738-1822). Az atomok és molekulák természetes vibrációs energiái és bizonyos gázmolekulák rotációs frekvenciái esnek az elektromágneses sugárzás infravörös tartományába. Az infravörös abszorbciós spektrum nagyon jellegzetes a molekulára, így a spektrum használható a molekulák azonosítására. A 2 mikrométernél nagyobb sugarú infravörös sugárzás számára az üveg átlátszatlan, a lencsék, és prizmák készítésére más anyagokat kell használni, pl. germániumot, kvarcot, és polietilént. A fotofilm kb. 1,2 μm-ig érzékennyé tehető infravörösre.

Ingold, Sir Christopher Kelk

(1893-1970.) Brit szerveskémikus, főképp Londonban dolgozott. Fő kutatási területe a reakciómechanizmusok, különösen az elektronhatások a fizikai szerves kémiában.

inhibició

Katalizált reakció sebességének csökkentése egy inhibítornak nevezett anyaggal. Az inhibítorok működhetnek katalizátorméregként vagy azáltal, hogy kivonják a szabadgyököket egy láncreakcióból. Az enzim inhibíció a biokémiai reakciókra hat, ahol enzimek a katalizátorok. Kompetitív inhibíció történik olyankor, amikor az inhibítor molekulák hasonlítanak a szubsztrát molekulákra, kötődnek az enzim aktív helyéhez és ezzel megakadályozzák a normál enzimaktivitást. A kompetitív inhibíció megfordítható a szubsztrátkoncentráció növelésével. A nem kompetitív inhibíciókban az inhibítor az enzimhez vagy az enzim-szubsztráthoz nem az aktív helyen, hanem egy más helyen, az ún. alloszterikus helyen kötődik. Ez megváltoztatja az aktív helyet úgy, hogy az enzim nem tudja a reakciót katalizálni. A nem kompetitív katalízis nem fordítható meg a szubsztrát koncentrációjának növelésével. Számos anyag mérgező hatása jelenik meg ilyen módon. A reakciótermékek által okozott inhibíció (feedback inhibíció, visszacsatolásos inhibíció) fontos az enzimaktivitás szabályozásában. Lásd alloszterikus enzimek.

inkommenzurábilis rács

Egy nagy hatótávolságú, periodikus rendű rács, amelyben két, vagy több periodicitásnál nem valós a periodicitások aránya. Például bizonyos mágneses rendszerek, amelyekben a mágneses periódus és az atomrács aránya nem valós szám. A kommenzurábilis és inkommenzurábilis rácsok közti fázisátmenetet a Frenkel–Kontorowa-modellel lehet elemezni.

inszekticid

Lásd peszticid.

intenzív változó

A makroszkopikus rendszer egy változója, amely a rendszeren belül minden ponton jól definiált értékkel rendelkezik, és (közel) konstans marad a rendszer méretének növekedésekor. Példák az intenzív változókra: nyomás, hőmérséklet, sűrűség, fajhő és a viszkozitás. Egy extenzív változót osztva egy önkényesen választott másik extenzív változóval, például a térfogattal, intenzív változót eredményez. Egy makroszkopikus rendszer leírható egy extenzív változóval és egy sor intenzív változóval.

interhalogén

Két halogén között létrejövő kémiai vegyület. Az interhalogének nagyon reakcióképesek és illékonyak; az elemek közvetlen reakciójával állítják elő őket. Lehetnek kétatomosak (ClF, IBr, stb.), négyatomosak (ClF3, IF3, stb.), hatatomosak (BrF5,IF5, stb.) és az IF7 nyolc atommal.

intermetallikus vegyület

Két, vagy több fémes elem vegyülete meghatározott arányban egy ötvözetben.

intersticiális

Lásd kristályhibák.

intersticiális vegyület

Egy vegyület, amelyben egy nemfém ionjai vagy atomjai intersticiális helyet foglalnak el egy fémrácsban. Az ilyen vegyületek gyakran fémes tulajdonságokat mutatnak. Példák a karbidok, boridok és szilicidek.

Invar

A kereskedelmi neve egy olyan ötvözetnek, amely 63,8 % vasat, 36 % nikkelt, 0,2 % szenet tartalmaz, és egy korlátozott hőmérsékleti tartományban rendkívül kicsi a táguló képessége. Órákban és más műszerekben alkalmazzák a hőmérsékletérzékenység csökkentésére.

inverz Compton-effektus

Alacsony energiájú fotonok energianyeresége, amikor sokkal magasabb energiájú szabad elektronokon szóródnak. Ennek következtében az elektronok energiát veszítenek. Lásd Compton-effektust is.

inverzió

Olyan kémiai reakció, amely során egy optikai izomer az ellentétes konfigurációjú izomerré alakul. Például a Walden-inverzió. Lásd nukleofil szubsztitúció.

inzulin

A hasnyálmirigy Langerhans-szigetecskéinek β-sejtjei által kiválasztott fehérje hormon, amely elősegíti a test sejtjeiben, különösen a májban és az izmokban a glükóz felvételét, ezáltal szabályozza annak a koncentrációját a vérben. Az inzulin volt az első fehérje, amelynek a teljes aminosav-szekvenciáját meghatározták (1955-ben). Az alacsony inzulintermelés a glükóz nagymértékű felhalmozódásához vezet a vérben, ami ezt követően kiválasztódik a vizeletbe. Ez az állapot, melyet diabetes mellitusnak neveznek, inzulin injekciókkal kezelhető.

ion

Olyan atom vagy atomcsoport, ami vagy leadott egy, vagy több elektront és így pozitív törésűvé vált (kation), vagy felvett egy, vagy több elektront, és így negatív töltésűvé vált (anion). Lásd ionizációnál is.

ion szivattyú

A vákuumszivattyú egy típusa, amellyel az edényben a nyomást akár 1 nanopascalra is le lehet csökkenteni elektronsugárzást bocsátva keresztül a maradék gázon. A gáz ionizálódik, a képződött pozitív ionokat a tartályban a katód magához vonzza és ott „csapdában tartja”. A szivattyú csak nagyon alacsony, 1 mikrorpascal alatti nyomásokon hatásos. Korlátozott a kapacitása, mivel az abszorbeált ionok végül telítik a katód felületét. Hatásosabb szivattyú készíthető, ha egyidejűleg ionhatással (porlasztással) egy fém filmet alakítanak ki, ami folyamatosan friss felszínt biztosít. Az eszközt ilyenkor porlasztásos ion getter szivattyúnak nevezik.

ionasszociáció

Ionok közt, oldatokban fellépő elektrosztatikus vonzó hatás, aminek eredményképpen azok párokba asszociálódnak. Következménye, hogy nincs teljes disszociáció és az oldatok kísérletileg mérhető elektromos vezetőképessége alacsonyabb, mint ami a Debye–Hückel-elmélet alapján várható lenne. 1926-ban Neils Bjerrum (1867-1958) javasolta, hogy a Debye–Hückel-elmélet javítására vegyék figyelembe az ionasszociációt. Úgy találta, hogy az ionasszociáció jelentősége nő az oldószer relatív permittivitásának csökkenésével.

ioncsere

Azonos töltésű ionok cseréje az oldat (rendszerint vizes oldat) és vele érintkezésben lévő szilárd fázis között. A folyamat gyakori a természetben például a vízoldható műtrágyák talajon történő abszorpciójakor és a talajban való visszatartásakor. Amikor kálium-só vízben oldva a talajra kerül a talaj abszorbeálja a káliumiont, és nátrium-, és kalciumionokat bocsát ki helyette.

A talaj ebben az esetben ioncserélőként működik. A szintetikus ioncserélő gyanták különböző kopolimerekből állnak. Szerkezetük térhálósított, háromdimenziós, amelyekhez ionok kapcsolódnak. Az anionos gyanták szerkezetébe negatív ionok vannak beépítve, ezért a pozitív ionokat cseréli ki. A kationos gyantába pozitív ionok vannak beépítve, így az a negatív ionokat cseréli ki. A cukorfinomításnál a sók kivonására használt ioncserélő gyanták szintetikus szerves polimerek, amelyek ionizálható oldalcsoportot tartalmaznak. Az anioncserénél az oldalcsoportok ionizált bázikus csoportok, pl. a –NH3+, amelyre X- kapcsolódik. A kicserélődési reakció során az oldat különböző anionjai helyettesítik a X- iont. Hasonló kationcsere történik olyan gyantákkal, amelyek ionoizált savas csoportot tartalmaznak, pl. -COO-, vagy -SO2--t, amihez pozitív M+ kapcsolódik.

Ioncsere történik szervetlen polimereknél is, például a zeolitoknál, ahol pozitív ionok vannak a szilikátrács helyein. Ezeket víz lágyítására használják. Ebben az esetben az oldat Ca2+-ionja cseréli ki a Na+-iont a zeoliton. A zeolit nátrium-klorid oldattal regenerálható. Ioncserélő membránokat alkalmaznak elektromos cellákban elválasztónak a só kivonására a tengervízből, és ’ionmentes’ víz előállítására. Az ioncserélő gyantákat használják álló fázisként az ioncserés kromatográfiában.

ioncserélt víz

Víz, amelyből az ionos sókat ioncserélő gyantával eltávolították. Számos esetben a desztillált víz helyett használják.

ioncserés kromatográfia

Lásd ioncsere.

ionerősség

Jele I. Egy függvény, amely kifejezi az ionok töltésének hatását egy oldatban. Megkapható egy összeget képezve minden jelenlevő iontípus molalitásának és töltésnégyzetének szorzatából.

I=Σmizi2.

ionizáció

Ionok keletkezésének folyamata. Bizonyos molekulák az oldatban ionokra esnek szét (lásd elektrolit), például savak vízben oldódva ionizálódnak (lásd szolvatálásnál is):

HCl→H++Cl-.

Bizonyos reakcióban az elektronátmenet is okozhat ionizációt, például a nátrium és a klór reakciójakor a nátrium egy vegyértékelektront ad át a klóratomnak, ionokat képeznek, amelyek létrehozzák a nátrium-klorid kristályt:

Na+Cl→Na++Cl-.

Ionok keletkezhetnek olyan esetekben is, amikor egy atom, vagy molekula egy vagy több elektront veszít egy másik részecskével való ütközésből vagy sugárzásból nyert energia hatására (lásd fotoionizáció). Ez történhet az ionizáló sugárzás, vagy hősugárzás hatására a következőképpen:

A→A++e.

Más esetben ionok képződhetnek elektron befogásával is, például:

A+e→A-.

ionizációs energia (IE)

Lásd ionizációs potenciál.

ionizációs potenciál (IP)

Jele I. Az a minimális energia, ami ahhoz szükséges, hogy egy adott atomról vagy molekuláról egy elektront eltávolítsanak olyan távolságba, ahol nincs már elektrosztatikus kölcsönhatás az ion és az elektron között. Az eredeti definíciója szerint az a minimális potenciál, amin egy elektronnak keresztül kell jutnia ahhoz, hogy egy atomot ionizáljon. Az ionizációs potenciált voltokban mérték. Ma az ionizációt létrehozó energiaként definiálják, és elektronvoltban (bár ez nem SI egység) vagy joule/mólban mérik. Szinonim kifejezésként az ionizációs energia (IE) kifejezést is használják.

A legkisebb erővel kötött elektron eltávolításához szükséges energia az első ionizációs potenciál. A második, harmadik és többszörös ionizációs potenciál is mérhető, bár némi ellentmondás van a terminológiában. Így, a kémiában a második ionizációs potenciált úgy tekintik, mint az energia, ami ahhoz szükséges, hogy egy elektront elvonjanak egy egyszeres töltésű ionból; a lítium második IP-je így például a következő folyamatot jelenti:

Li+→Li2++e.

A fizikában a második ionizációs energia viszont az az energia, ami ahhoz szükséges, hogy egy elektront a semleges atom vagy molekula legmagasabb energiaszintjéhez legközelebbi energiaszintről elvonjunk, azaz

Li→Li*++e,

ahol Li*+ egy gerjesztett, egyszeresen pozitív ion, amely akkor keletkezik, ha egy elektront elvonunk a K-héjról.

ionizációs vákuummérő/nyomásmérő

Egy vákuum nyomásmérő, amelynél egy háromelektródos rendszert helyeznek el a tartóedénybe a nyomás mérésére. Az elektronokat a katódról egy pozitív rács vonzza. Néhány keresztüljut a rácson, de nem ér el az anódig, mivel azt negatív potenciálon tartják. Néhány azonban ütközik a gázmolekulákkal, ionizálja, és pozitív ionokká alakítja azokat. Ezeket az ionokat vonzza az anód, és az így keletkező anódáram használható a jelenlevő gázmolekulák számának mértékeként. Igen alacsony nyomás, akár 10-6 pascal is mérhető.

ionizáló sugárzás

Olyan sugárzás, amelynek az energiája elegendően nagy ahhoz, hogy ionizációt hozzon létre egy közegben, amikor azon keresztülhalad. Alkothatják nagyenergiájú részecskék (elektronok, protonok, alfa-részecskék), vagy lehet rövid hullámhosszú elektromágneses sugárzás (ultraibolya, röntgensugárzás, gamma-sugarak). Az ilyen sugárzás kiterjedt károsodást okozhat az anyag molekuláris szerkezetében, akár annak eredményeképpen, hogy közvetlenül ad át energiát az atomjainak vagy molekuláinak, akár azzal, hogy az ionizáció hatására másodlagos elektronkibocsátás történik. Biológiai szövetekben az ionizáló sugárzás hatása nagyon súlyos lehet, ami rendszerint a vízmolekulából egy elektron kilökődésének, és a keletkező nagyon reakcióképes species oxidáló vagy redukáló hatásának a következménye:

2H2O→e-+H2O+H2O+

H2O*→.OH+.H

H2O++H2O→.OH+H3O+

ahol a pont a gyök előtt egy párosítatlan elektront, a csillag gerjesztett speciest jelöl.

ionkristály

Lásd kristály.

ion-microprobe analysis

Szilárd anyagok felszíni összetételének elemzésére alkalmas technika. A mintát nagyenergiájú ionok vékony (2μm átmérőjű) sugarával bombázzák. A porlasztással a felületről kilökődő ionokat tömegspektrometriával detektálják. A technikával mind a kémiai mind az izotóp összetétel meghatározható akár egy néhány ppm-nyi koncentrációban.

ionofor

Viszonylag kis, hidrofób molekula, ami elősegíti az ionok transzportját a lipidmembránon keresztül. A legtöbb ionofort mikoorganizmusok termelik. Két típusuk létezik, a csatorna képzők, amelyek egy csatornát alakítanak ki a membránban, amin az ionok keresztülhaladhatnak; és a mobil ionhordozók, amelyek úgy viszik át az ionokat a membránon, hogy komplexet képeznek az ionnal.

ionos gyök

Pozitív vagy negatív töltéssel rendelkező gyök. Pl. a benzolgyök kation C6H6+. Ionos gyökökben a párosítatlan elektron és a töltés gyakran (de nem szükségszerűen) ugyanazon az atomon van.

ionos kötés

Lásd kémiai kötés.

ionpár

Ellentétes töltésű ionokból alakult pár, amelyet egyszerű ionizáció hoz létre pl.:

HCl→H++Cl-.

Néha egy pozitív iont és egy elektront is elektronpárnak neveznek pl.:

A→A++e-.

ionsugár

Egy kristályos, szilárd anyagban az ionhoz rendelt sugár, feltételezve, hogy az ion gömb alakú, és határozott mérettel rendelkezik. Kristályos anyagokban a magok közti távolság röntgensugár diffrakcióval mérhető. Például a NaF-ban a távolság 0,231 nm és ezt úgy tekintik, mint a Na+-ion és F--ion sugarának összegét. A belső elektronok árnyékoló hatását figyelembe véve az egyedi ionsugárra a Na+-ion esetében 0,096 nm és a F--ionra 0,135 nm adódik. Általában a negatív ionok ionsugara nagyobb, mint a pozitív ionoké. Minél nagyobb a negatív töltés, annál nagyobb az ion; minél nagyobb a pozitív töltés, annál kisebb az ion. Lásd a hidrodinamikai sugárnál is.

ionszorzat

Az adott oldatban jelenlévő ionok koncentrációjának a szorzata a sztöchiometria figyelembevételével. Nátrium-klorid oldat esetében az ionszorzat: [Na+][Cl-] kalcium-klorid oldatra:

[Ca2+][Cl-]2.

Tiszta vízben, egyensúly esetén nagyon kismértékű önionizáció játszódik le:

H2O↔H++OH-.

Az egyensúlyi állandót a következő egyenlet adja:

Kw=[H+][OH-],

mivel a víz koncentrációja [H2O] konstansnak tekinthető. Kw-t a víz ionszorzatának nevezik, értéke 25 oC-on 10-14 mol2 dm-6 . Tiszta vízben (amikor se lúg, se sav hozzáadása nem történik) [H+]=[OH-]=10-7mol dm-3. Az ilyen típusú oldószer-önionizációnál, az ionizációs szorzatot autoprotolízis állandónak is nevezik. Lásd oldhatósági szorzat; pH skála.

IP

Lásd ionizációs potenciál.

ipari fermentáló

Lásd bioreaktor.

IR

Lásd infravörös sugárzás.

IR spektroszkópia

Lásd infravörös spektroszkópia.

irídium

Jele Ir. Ezüst színű, fémes átmeneti elem (lásd a platinafémeknél is); rendszáma 77; relatív atomtömege 192,20; relatív sűrűsége 22,42; op. 2410 oC; fp. 4130 oC. Előfordul a platinával; főként platinával vagy ozmiummal alkotott ötvözeteiben használják. Egy sor irídium(III)- és irídium(V)-komplexet képez. 1804-ben fedezete fel Smithson Tennant (1761-1815).

irreducibilis/nem egyszerűsíthető reprezentáció

Egy csoport szimmetriaműveletének reprezentációja, amely nem fejezhető ki alacsonyabb dimenziójú reprezentációval. Amikor a csoportreprezentáció mátrix alakban van (azaz mátrixok halmaza, ami ugyanúgy szoroz, mint a csoport elemei), a mátrix reprezentáció nem tehető átlós blokkformába az alapfüggvények lineáris kombinációjával. Az irreducibilis reprezentációk jelentősége a kvantummechanikában az, hogy a rendszer energiaszintjei a rendszer szimmetriacsoportjának irreducibilis reprezentációival vannak jelölve, ami lehetővé teszi a kiválasztási szabályok levezetését. Az irreducibilis reprezentációval ellentétben a reducibilis reprezentáció kifejezhető alacsonyabb dimenziójú reprezentáció kifejezéseivel, reducibilis mátrix reprezentációval, ami áttehető átlós blokkformába az alapfüggvények lineáris kombinációjával.

irreverzilbilis folyamatok

Lásd irreverzibilitás.

irreverzibilis reakció

Lásd kémiai reakció.

irreverzibilitás/megfordíthatatlanság

Egy rendszer olyan sajátsága, amely megakadályozza, hogy egy változás a rendszeren reverzibilis folyamat legyen. A paradoxon az, hogy bár egy rendszerben a testeket leíró törvények, mint Newton-törvénye a mozgásról, a Maxwell-egyenlet vagy a Schrödinger-egyenlet változatlanok az idő megfordításával, az ilyen testek sokaságából felépült rendszerek eseményei nem megfordíthatók. A tojásrántotta készítésének folyamata példa erre. Ennek az ellentmondásnak a feloldásához az entrópia fogalma, astatisztikus mechanika használata szükséges. A rendezettségből a rendezetlenségbe történő átmenet irreverzibilis, ami egy természetes tendencia, mivel zárt rendszerekben a változások az entrópia növekedésének irányába történnek.

Ising-modell

Mágneses rendszerek egy modellje, amelyben az atomi spineknek egy adott iránnyal párhuzamosan, vagy ellentétesen kell rendeződniük. Az Ising-modellt 1925-ben E. Ising vezette be, és oldotta meg egy dimenzióra. Megállapította, hogy egy dimenzióban, külső mágneses tér nélkül, nincs spontán mágneseződés az abszolút nulla hőmérséklet felett. A fázisátmenetek tanulmányozása az egynél nagyobb dimenziójú Ising-modellben nagyon fontos volt a fázisátmenetek általános megértéséhez. Az Ising-modellt két dimenzióra, pontosan először L. Onsanger oldotta meg 1944-ben. A három dimenzióban közelítő technikákat kell alkalmazni, melyek gyakran újranormalizálást is igényelnek.

iszap

Folyadék és szilárd anyag szuszpenziójából álló paszta.

itterbium

Jele: Yb. Ezüstös, fémes elem, a lantanoidákhoz tartozik; rendszáma: 70; relatív atomtömege: 173,04; relatív sűrűsége: 6,965 (20 oC); op.: 819 oC; fp.: 1194 oC. Előfordul gadolinitben, monacitban és xenotimben. Hét természetes és tíz mesterséges izotópja ismert. Bizonyos acélokban használják. Az elemet Jean de Marignac (1817-1894) fedezte fel, 1878-ban.

ittrium

Jele: Y. Egy ezüstszürke, fémes elem, a periódusos rendszer 3. csoportjába (korábban IIIA) tartozik; rendszáma: 39; relatív atomtömege: 88,905; relatív sűrűsége: 4,469 (20 oC) op.: 1522 oC; fp.: 3338 oC. Uránércekben és lantanoidák érceiben fordul elő, ahonnan ioncserével nyerhető ki. Természetes izotópja az ittrium-89; tizennégy mesterséges izotópja ismert. A fémet használják szupravezető és erős állandó mágnesre készített ötvözetekben (mindkét esetben kobalttal). Oxidját (Y2O3) használják a színes televízió fénypontokban, neodímium-dópolt lézerben, és mikrohullámú alkotóként. Kémiai tulajdonságaiban a lantanoidákhoz hasonlít, Y3+ iont tartalmazó ionos vegyületeket képez. A fém 400 oC alatt stabil levegőn. Fridrich Wöhler fedezte fel 1828-ban.

ívkemence

Ötvözetek készítésénél, különösen az acélgyártásban, fémek olvasztására használatos kemence, amelynél a hőforrást elektromos ív biztosítja. A direkt villamos ívnél, így a Heroult-kemencénél az ív a fém és az elektród között jön létre, az indirekt villamos ívnél, így a Stassano-kemencénél az ív két elektród között alakul ki, a hőt a fémre sugározva.

izentrópikus folyamat

Olyan folyamat, amely entrópiaváltozás nélkül játszódik le. Egy reverzibilis folyamatban az átadott hő (δQ) arányos az entrópiaváltozással (δS), azaz δQ=TδS, ahol T a termodinamikai hőmérséklet. Egy reverzibilis, adiabatikus folyamat izentróp, azaz amikor δQ nulla, δS szintén nulla.

izo-

Előtag, amely jelzi, hogy egy vegyület izomer. Példul, izopentán (CH3CH(CH3)C2H5, 2-metilbután) a pentán egy izomerje.

izobár

1. Állandó hőmérsékletű pontok görbéje egy grafikonon. 2. Egy, vagy több nuklid, amelyben a nukleonok száma azonos, de a rendszámuk különböző. A rádium-88, aktínium -89, és tórium-90 izobárok, a nukleonok száma 228.

izocianát

Lásd ciánsav.

izocianid

Lásd izonitril.

izocianid teszt

Primer aminok tesztje alkoholos oldatban kálium-hidroxiddal és triklór-metánnal:

RCH2+3KOH+CHCl3→RNC+3KCl+3H2O.

Az izocianid felismerhető a kellemetlen szagáról. Primer aminoknak ezt a reakcióját karbilamin reakciónak nevezik.

izociánsav

Lásd ciánsav.

izoelektromos pont

Az a pont, amelynél egy anyag (kolloid, vagy fehérje) nettó elektromos töltése nulla. Általában ezek az anyagok pozitív, vagy negatív töltésűek attól függően, hogy döntően hidrogénionokat vagy hidroxilionokat adszorbeálnak-e. Az izoelektromos pontnál a nettó töltés nulla, mivel a pozitív és negatív ionok egyenlő mértékben adszorbeálódnak. Az izoelektromos ponton van az anyag vezetőképességének a minimuma, ezért itt koagulál a legkönnyebben. Hidrofil kolloidok esetében, ahol a körülvevő víz akadályozza meg a koagulációt, az izoeletromos pont a stabilitás minimum pontja. Az izoelektromos pontot, az ennél a pontnál lévő pH értékkel jellemzik. Az izoelektromos pH felett a kolloid bázisként, alatta savként viselkedik. Például a zselatin izoelektromos pontja 4,7. A fehérjék a legkönnyebben az izoelektromos pontjukon koagulálnak, ezt a tulajdonságot kihasználják fehérjék vagy aminosavak elválasztásánál.

izoelektronos

Különböző, de azonos számú elektront tartalmazó molekulák jelölése. Például a N2 és a CO izoelektronos. Az iozoelektronos molekulák energiaszint diagramja hasonló.

izoenzim

Lásd izozim.

izoleucin

Lásd aminosav.

izomerek

Lásd izoméria.

izoméria

Olyan kémiai vegyületek (izomerek) létezése, amelyeknek azonos a képlete, de különböző a molekulaszerkezete vagy atomjaiknak térbeli elrendeződése. A szerkezeti vagy konstitúciós izomériában a molekulák különböző molekulaszerkezettel rendelkeznek, azaz különböző típusú molekulákat alkothatnak, vagy a funkciós csoport helyében különböznek egymástól. A szerkezeti izomerek fizikai- és kémiai tulajdonságai rendszerint eltérőek. A sztereoizomériában a vegyületek képlete és funkciós csoportjai azonosak, de térbeli elrendeződésük különböző. Ennek egyik formája az optikai izoméria (lásd optikai aktivitás). Másik formája a cisz-transz izoméria (régebben geometriai izomériának nevezték), amelyekben a csoportoknak különböző az elhelyezkedése egy kettős kötéshez, gyűrűhöz vagy centrális atomhoz viszonyítva (lásd az ábrát). Cisz-transz izomériát mutathatnak a MX2Y4 képlettel rendelkező oktaéderes komplexek. Az MX3Y3 képletű oktaéderes komplexek más típusú izomériát mutathatnak. Ha a három X ligandum abban a síkban van, amely a fématomot is tartalmazza, és a három Y ligandum egy másik síkban van, derékszögben erre, akkor a szerkezet mer-izomer (meridional). Ha a három X ligandum az oktaéder egy-egy lapján helyezkedik el, és az Y ligandumok az ellenkező lapokon akkor az a fac-izomer (facial). Lásd E-Z konvenció, ambidentát.

izometrikus

1. Kristálytanban egy rendszer jelölése, amelyben a tengelyek merőlegesek egymásra, mint például a szabályos rendszerben. 2. Egy grafikon egy vonala, amely a hőmérséklet és nyomás kapcsolatát jelöli állandó térfogaton.

izomorfia

Két, vagy több, azonos kristályszerkezetű anyag (izomorf) létezése, amelyek szilárd oldatokat alkothatnak.

izonitril (izocianid; karbil-amin)

–NC csoportot tartalmazó szerves vegyület, amelyben a kötés a nitrogénatomon keresztül történik.

izooktán

Lásd oktán; oktánszám.

izopléta

Egy függőleges vonal a folyadék-gőz fázisdiagramban; az egész rendszerre állandó összetételt jelent, változó nyomásnál. Az izopléta szó görög eredetű, jelentése ’egyenlő gyakoriságú’. Lásd tie line.

izopolimorfia

Egy anyag azon tulajdonsága, hogy egynél több kristályos szerkezettel rendelkezik, amely izomorf egy másik anyag kristályos szerkezetével (lásd polimorfia). Például az antimon(III)-oxidnak, Sb3O3-nak van rombos és oktaéderes alakja, amelyek izomorfok az arzén(III)-oxid (As2O3) hasonló szerkezeteivel; így mindkét oxid izopolimorfiát mutat.

izopoli vegyület

Lásd klasztervegyület.

izoprén

Színtelen, folyékony dién, CH2:C(CH3)CH:CH2. A szisztematikus neve 2-metilbuta-1,3-dién. A terpének és természetes gumik szerkezeti egysége; szintetikus gumi előállítására használják.

izotaktikus polimer

Lásd polimerek.

izotaktikus, szindiotaktikus polimerek

Lásd polimerek

izoterm folyamat

Bármely állandó hőmérsékleten lejátszódó folyamat. Az ilyen folyamatoknál, ha szükséges megfelelelő sebességű hőközléssel vagy hőelvonással állandóan tartják a rendszer hőmérsékletét. Hasonlítsd össze az adiabatikus folyamatokkal.

izoterma

1. Az azonos hőmérsékletű pontokat összekötő vonal egy térképen, vagy diagramon. 2. Olyan görbe vagy grafikon, amely állandó hőmérsékletű adatokat tüntet fel (azaz összefüggést a nyomás és térfogat között állandó hőmérsékleten).

izotóniás

Azonos ozmózisnyomású oldatok leírása.

izotóp

Azonos elemnek egy vagy több atomja, amelyeknél az atommag azonos számú protont, de különböző számú neutront tartalmaz. A hidrogén izotópjai: a hidrogén (egy proton, nincs neutron), a deutérium (egy proton egy neutron), és a trícium (egy proton két neutron). A természetben a legtöbb elem izotópjainak keverékeként fordul elő.

izotóp izomerek

Lásd izotopomerek.

izotópok elválasztása

Elemek izotópjainak elválasztása egymástól a fizikai tulajdonságaikban lévő kis különbség alapján. Laboratóriumi mennyiségekre gyakran a legalkalmasabb módszer a tömegspektrométer. Nagyobb mennyiségekre alkalmazott módszerek: a gázdiffúzió (széles körben alkalmazott az uránizotópok elválasztására urán-hexafluorid formájában), a desztilláció (régebben nehézvíz előállítására használták), az elektrolízis (ami olcsó elektromos energiát igényel), a termodiffúzió (régebben használták az uránizotópok elválasztására, ma nem gazdaságos), a centrifugálás, és a lézeres módszerek (gerjesztve egyik izotópot és azt követően elválasztva elektromágneses eszközökkel).

izotopológok

Olyan anyagok, amelyek csak izotópos összetételükben különböznek, például: CH3OH, CH2DOH, CD3OH, CD3OD.

izotopomer (izotóp izomer)

Olyan molekulák, amelyekben az egyes típusú izotóp atomok száma azonos, de a molekulán belül az elrendeződése különböző. Például: CH2DOH és CH3OD izotopomerek.

izotópos jelölés

Folyamat, amelynek során egy vegyület egy stabil atomját ugyanannak az elemnek egy radioaktív izotópjával helyettesítik, hogy a kibocsátott sugárzás alapján nyomon követhessék az útját egy biológiai vagy mechanikai rendszerben. Bizonyos esetekben különböző, stabil izotópokat alkalmaznak, és a reakciót tömegspektrométerrel vizsgálják. A radioaktív, vagy a stabil izotópot tartalmazó vegyület a jelzett vegyület, az atom a jelző atom. Ha egy vegyület minden hidrogénatomját tríciummal helyettesítik, a vegyületet tríciumos vegyületnek nevezik. Egy izotóppal jelölt vegyület kémiailag és fizikailag azonos módon viselkedik, mint a más tekintetben azonos stabil vegyület, és jelenléte könnyen nyomon követhető Geiger-számláló alkalmazásával. Az izotópjelzéses módszert széles körben alkalmazzák kémiában, biológiában, orvostudományban és a műszaki tudományokban. Például alkalmazható egy karbonsav nyomon követésére az alkohollal az észteresítés reakcióban:

CH3COOH+C2H5OH→C2H5COOCH3+H2O

Annak meghatározására, hogy az észter nem karbonil oxigénje a savból, vagy az alkoholból származik-e, a reakciót jelzett CH3CO18OH-val hajtják végre, amelyben a sav hidroxil csoportjának oxigénje jelzett az 18O izotóppal. Úgy találták, hogy a víz lesz a H2O18; azaz, az észter oxigénje az alkoholból és nem a savból származik.

izotópszám (neutron többlet)

A különbség a neutronok és a protonok száma közt egy izotópban.

izotróp

Egy olyan közeg, amelyben a fizikai tulajdonságok függetlenek az iránytól. Hasonlítsd össze az anizotróppal.

izozim (izoenzim)

Egy enzim néhány formája, amelyek ugyanazt a reakciót katalizálják, egymástól csak olyan tulajdonságokban különböznek, mint szubsztrát aktivitás és az enzim-szubsztrát reakció maximális sebessége. (Lásd Michaelis–Menten-görbe).

izzás

Egy anyag fénykibocsátása magas hőmérséklet következtében.

izzítótégely

Tál vagy csésze, amelyben az anyagot magas hőmérsékletre lehet hevíteni. Lásd Gooch-izzítótégely.