Encyklopedie pojmů - V

Vakuum - přibližně vzduchoprázdný prostor. Hrubé dělení v.: norm. v. (tlak plynu až 1 Torr), jemné v. (1 až 10-3 Torr), vysoké v.(10-3 až 10-8 Torr) a ultravysoké v. (méně než 10-8 Torr).

Val v-tý díl molu látky, kde číslo je dáno buď počtem elektronů přijatých, resp. odevzdaných jednou molekulou této látky při daném oxidačně-redukčním ději, n. úhrnným počtem kationtů (vodíkových či jiných), vyměněných jednou molekulou této látky při uvažované reakci jiného než oxidačně-redukčního typu. Odvozenými jednotkami jsou kiloval (1 kval=10³ val) a milival (1 mval = 10-3 val). Dříve byla tato jednotka nazývána též gramekvivalent.

Valenční elektrony - elektrony, jež se nacházejí ve vnější vrstvě elektronového obalu atomu a které se zúčastňují vzniku chem. vazeb. V. e. mají rozhodující vliv na chem. vlastnosti jednotlivých prvků a podmiňují jejich mnohé fyz. vlastnosti. Period. opakování vlastností prvků má svůj původ v period. opakování stavby vnější vrstvy elektronových obalů jejich atomů; vnější vrstva je obsazena v. e., např. všechny atomy alk. kovů mají ve vnější vrstvě jeden v. e., atomy halogenů sedm, atomy prvků skupinu dusíku pět atd. V atomech nepřechodných prvků obsazují v. e. orbitaly s, popř. p, vnější vrstvy elektronového obalu, v atomech přechodných prvků obsazují v. e. orbitaly s vnější vrstvy a orbitaly d předposlední vrstvy. Počet nepárových, tzv. volných v. e. atomu, určuje v prvním přiblížení vaznost jednotlivých prvků. Fluor, obsahující jeden volný v. e., je vždy jednovazný, kyslík, který má dva volné v. e., bývá dvojvazný, dusík se třemi volnými v. e. trojvazný atd. Někdy se však na vaznosti podílí i dvojice (pár) v. e. vytvořením koordinační vazby. V některých případech se může elektronový pár před vytvořením vazeb rozdělit a jeden elektron může obsadit vyšší neobsazený orbital téže vrstvy. Počet volných elektronů a z nich vyplývající vaznost prvku je potom větší, než odpovídá počtu volných elektronů v zákl. stavu atomu. Typickým příkladem je uhlík, který má v zákl. stavu jen dva volné v. e., a měl by být proto dvojvazný. Rozdělením elektronového páru 2s a přechodem jednoho z těchto elektronů do plně neobsazeného orbitalu 2p získá uhlík čtyři volné elektrony, jež vytvoří čtyři hybridní vazby sp³. Proto je uhlík ve většině sloučenin právě čtyřvazný. U fosforu, který má ve vnější vrstvě tři volné elektrony 3p a kromě toho elektronový pár 3s, může se tento elektronový pár rozdělit a jeden z jeho elektronů může obsadit volný orbital 3d vnější vrstvy. V takto „vzbuzeném" stavu má atom fosforu pět volných v. e. a může tvořit pět hybridních vazeb sp³d, které nacházíme např. v molekule chloridu fosforečného PCl5. Naproti tomu v atomu dusíku, jehož vnější vrstva obsahuje také tři volné elektrony a dva elektronové páry, takový přechod není možný, neboť v této vrstvě nejsou další volné orbitaly. Proto dusík nemůže ve sloučeninách vystupovat jako pětivazný.

Valmer Max - německý fyz. chemik, 1885-1965, jeden ze zakladatelů elektrochem. kinetiky a teorie tvorby nových fází.

Van der Waalsovy síly - druh interakce (mezi molekulami n. volnými atomy) vyvolaný silami, které jsou příčinou odchylek v chování plynů od zákonitostí platících pro ideální plyny. Způsobují je vlnově mech. rezonanční síly mezi elektrony různých atomů (přitahování dvou atomů vzácných plynů) n. polarizační vlivy (přitahování molekul). V. d. W. s. se neprojevují, uplatňují-li se jiné valenční síly.

Vant´Hoffova rovnice - rovnice vyjadřující závislost ↓osmotického tlaku π na koncentraci rozpuštěné látky: π=cRT. Formálně je stejná jako stavová rovnice ideálního plynu (je plynová konstanta) a vyjadřuje skutečnost, že osmotický tlak roztoku se rovná tlaku, který by měla rozpuštěná látka, kdyby byla za stejné teploty v plynném stavu a měla stejný objem jako roztok. V. H. r.představuje limitní vztah a platí pouze pro zředěné roztoky (do koncentrace 0,01 M). Při vyšších koncentracích bývají hodnoty osmotického tlaku větší, než vyplývá z rovnice. Dosadíme-li do rovnice c v mol m-3 a R v J K-1 mol-1, vyjde osmotický tlak v hlavních jednotkách, tj. v Pa.

Var - přeměna kapalného skupenství na plynné za konstantní teploty (b. v.), při níž tlak nasycené páry je roven vnějšímu tlaku, jemuž je látka vystavena (např. atmosférickému tlaku vzduchu). Za v. probíhá vypařování z celého objemu. Hodnota b. v. stoupá s rostoucím tlakem (↓Clausiova a Clapeyronova rovnice). Nejvyšší b. v. je dosažen při kritické teplotě. V. za zvýšeného tlaku se využívá v parních kotlích k výrobě přehřáté páry. Snížením tlaku se snižuje b. v., čehož se využívá k čištění některých kapalin destilací. Při přeměně kapaliny v páru se spotřebuje skupenské (latentní) teplo. Změna entalpie za v. kapaliny se nazývávýparné teplo, např. molární výparné teplo vody při 760 Torr a teplotě 100 °C je ΔH = 9,730 kcal mol-1. Velikost molárního tepla pro různé kapaliny při jejich teplotě v. se přibližně řídí Troutonovým pravidlem [hodnota molárního výparného tepla dělená teplotou v. (v K) je přibližně konst. a pohybuje se v rozmezí 2 . 10-2 až 2,2 10-2 kcal K-1 mol-1]. Čisté kapaliny bez rozpuštěných plynů lze v čistých nádobách zahřát na vyšší teplotu, než je jejich b. v. (přehřátí). Nepatrným zásahem zvenčí teplota klesne na hodnotu b. v., a pára se za exploze uvolní (utajený v.). Utajený v. je nebezpečný a nežádoucí, zejm. při destilaci. Jeho vzniku lze předejít umístěním pórovitého materiálu do nádoby s destilovanou kapalinou. Roztoky vřou při teplotě vyšší, než je b. v. čistého rozpouštědla (↓ebulioskopie).

Vigneaud Vincent du - americký vědec, 1901-1978, laureát Nobelovy ceny za chemii z r. 1955 za práci o biol. významných sirných sloučeninách, zejm. za syntézu polypeptidového hormonu oxytocinu.

Virtanen Artturi Ilmari - finský vědec, 1895-1973, laureát Nobelovy ceny za chemii z r. 1945 za výzkumy a objevy v zemědělské a potravinářské chemii, zejm. za způsob skladování krmiv.

Viry - biol. jednotky schopné rozmnožovat se výlučně v živých buňkách (obligatorní biotropismus), přičemž buňky zpravidla poškozují až usmrcují. Snadno přecházejí z jedné buňky do druhé (infekce). Chem. jsou v. v.podstatě nukleoproteiny (↓bílkoviny). V. nemají žádný energetický ani látkový ↓metabolismus vedoucí k syntéze jejich složek. Enzymy slouží v. v podstatě pouze k jejich proniknutí do napadané buňky její stěnou. Ke své reprodukci využívají v. metabolismu napadené buňky; metabolismus probíhá po vniknutí kyseliny nukleové v. podle její ↓genetické informace tak, že se syntetizují nové částice v. Tyto vlastnosti v. vyvolávají rozpaky při rozhodování, zda se mají v. považovat za živé či nikoliv, a jak se má vysvětlit jejich původ jako mezního případu živé hmoty. V. jsou tak malé, že je lze pozorovat pouze elektronovým mikroskopem. V. se dělí na živočišné a rostlinné. Živočišné v. napadají buňky živočichů. Sem patří původci mnoha známých infekčních chorob (v. chřipky, dětské obrny, oparů, slintavky, vztekliny, neštovic aj.). Rostlinné v. napadají rostlinné buňky a jsou příčinou některých chorob rostlin (např. mozaiková choroba tabáku). Zvláštním druhem v. jsou fágy (bakteriofágy), které rozpouštějí bakterie (vyvolávají bakteriolázu). Jsou to paličkovité útvary n. útvary opatřené vlákénky podobnými bičíkům spermií.

Viskozimetrie - souhrn metod měření ↓viskozity kapalin n. plynů. Viskozita se stanovuje měřením doby průtoku kapaliny kapilárou (kapilární viskozimetry, např. Ostwaldův), z rychlosti pádu kuličky v kapalině (kuličkové viskozimetry, např. Höpplerův) n. na základě přenosu rotačního momentu (rotační viskozimetry). - V tech. praxi je nejběžnější viskozimetr Englerův, v němž se porovnává výtoková doba zkoušené kapaliny (oleje) s dobou výtoku vody teplé 20 °C. Měříme-li viskozitu viskozimetrem Ostwaldovým n. ostatními kapilárními viskozimetry, měří se doba potřebná k průtoku objemu V kapilárou, tj. doba poklesu menisku kapaliny mezi dvěma značkami. U kuličkových viskozimetrů se měří doba, za kterou kovová kulička pohybující se ve skleněné trubici naplněné zkoumanou kapalinou projde mezi dvěma značkami.

Vlhký vzduch - vzduch obsahující vodní páru. Teplota a vlhkost vzduchu (za norm. barometrického tlaku) jsou zákl. veličiny, které charakterizují stav vzduchu při ↓sušení, v hygieně a při klimatizaci. Základem pro vyjadřování vlhkosti je suchý vzduch, neboť jeho množství se po dobu úpravy vzduchu nemění. Vlhkost x udává hmotnost v kg vody připadající na 1 kg suchého vzduchu. Tuto veličinu můžeme vyjádřit rovněž pomocí parciálního tlaku vodní páry: x = 0,622 p/(P-p), kde P je celkový tlak a 0,622 je poměr rel. mol. hmotn. vody a vzduchu. Rel. vlhkost φ je poměr parciálního tlaku páry vody p ve vzduchu k tlaku nasycené vodní páry p za dané teploty φ = p/po (udává se také v hmotnostních procentech). Rel. nasycení vzduchu je poměr vlhkosti k vlhkosti při nasycení: χ = x/xnas. Měrný objem v, spec. tepelná kapacita cp a entalpie ΔH v. v. se počítají jako aditivní veličiny pro suchý vzduch a páru (předpokládá se, že obě složky se chovají podle stavové rovnice ideálního plynu). Rosná teplota (rosný bod) je teplota, při níž je vzduch nasycen vlhkostí (když φ = 1, χ = 1). Teplota vlhkého teploměru pro v. v. je stejná jako teplota adiabatického nasycení ta, tj. teplota, při níž se ustálí vodní obsah při adiabatickém vlhčení vzduchu (když všechno teplo potřebné k odpaření vody jde na úkor tepelného obsahu vody). Z teploty vlhkého teploměru ta a suchého teploměru t lze zjistit přímo vlhkost vzduchu (psychrometrie). Stavové diagramy v. v. vyjadřují závvislost mezi nejdůležitějšími veličinami: x, t, ΔH, φ, ta (při konst. celkovém tlaku, obvykle 745 n. 760 Torr), stejně jako vzájemné vztahy mezi nimi a pomocnými veličinami, např. po = f (t), v = (t, x), popř. (cp, r) = f (t, x), pokud nejsou zakresleny čáry ΔH = f (x,t). Systém: v. v. má dva stupně volnosti, to znamená volbou dvou z pěti uvedených veličin jsou ostatní určeny. Nejčastěji se používá dvou stavových diagramů, které se liší veličinami vynesenými na dvou hlavních osách: diagram (Ramzinův, Mollierův) ΔH -x a digram (Garberův) x-t. Diagram ΔH-x se používá zejm. pro výpočet sušáren (umožňuje jednoduše sestavovat entalpické bilance). Oba diagramy však umožňují provádět stejné výpočty.

Vltavín (dříve též označovaný jako moldavit) - silně křemité přír. sklo (obsahuje až 85 hmotn. % kysličníku křemičitého), vyskytující se v drobných kouscích v okolí Českých Budějovic a na západní Moravě. České v. jsou většinou v průhledu zelené a moravské jsou hnědozelené až černé a neprůhledné. V. se u nás nacházejí na polích a v pískovnách, kde jsou nepravidelně rozptýleny. Vznik v. je dosud nejasný. Převládá však názor, že vznikly při dopadu velkého meteoritu n. komety na zemský povrch. Obdobná skla byla nalezena i v Austrálii, na Filipinách, v jihovýchodní Asii, v Texasu, Georgii a v Pobřeží Slonoviny. Zmíněná skla s vltavíny zahrnujeme pod společný název tektily.

Vnitřní energie U - termodynamická ↓stavová veličina představující úhrnný obsah energie uvnitř ↓soustavy (kinetickou energii pohybu jednotlivých částic, jejich potenciální energii apod.). Obecně závisí v. e. na stavových veličinách, U = f (p, V, T), a na množství látky. Jednotkou je joule, v chem. termodynamice se však její hodnota dříve vyjadřovala v kilokaloriích. Molární v. e.ideálního plynu závisí jen na teplotě, U = f (T) (Joulův zákon). Při změně stavu se změní vždy hodnota v. e.; stoupne při dodání energie, klesne při vydání energie. Je-li ve stavu 1 hodnota v. e. U1, ve stavu 2 U2, potom jejich rozdíl ΔU = Q + A, se přírůstek v. e. soustavy rovná dodanému teplu a dodané práci. Při chem. reakcích probíhajících za konst. objemu představuje změna v. e.tepelný efekt reakce.

Voda bromová - nasycený roztok bromu ve vodě.

Voda chlorová - voda nasycená plynným chlorem; používá se jí jako oxidačního činidla.

Vodivé spojení - spojení, jež nastává v konjugovaném systému molekuly org. sloučenin posunem elektronů π.

Volná energie F, Helmholtzova funkce - termodynamická stavová veličina F = U - TS, kde je ↓vnitřní energie, T - abs. teplota, S- ↓entropie. Úbytek v. e. udává max. práci izotermního děje, probíhajícího za konst. objemu ΔF = A´revV. e. je kritériem termodynamické rovnováhy vratných izotermních a izobarických dějů. Za termodynamické rovnováhy má v. e. min. možnou hodnotu, nevratné izotermní děje za konst. objemu probíhají ve směru zmenšování v. e., což vyjadřuje rovnice dF ≤ 0.

Volná entalpie G, Gibbsova funkce - termodynamicý potenciál za stálého tlaku; termodynamická stavová veličina G = H - TSHje ↓entalpie, - abs. teplota, - ↓entropie. Úbytek v. e. udává max. užitečnou práci izotermního děje probíhajícího za konst. tlaku, G = A´revV. e. je kritériem termodynamické rovnováhy vratných izotermních dějů za konst. tlaku. Za termodynamické rovnováhy má v. e. min. možnou hodnotu, nevratné izotermní děje za konst. tlaku probíhají ve směru zmenšování v. e., což vyjadřuje rovnice dG ≤ 0.

Volné radikály - útvary s nepárovým elektronem vznikající homolytickým štěpením vazeb. Nejstabilnější jsou ty radikály, které jsou stabilizovány mezomerií. Například trifenylmethanový radikál vzniká disociací hexafenylethanu. U reakcí probíhajících radikálovým mechanismem se uplatňují reaktivní v. r. Pro v. r. je typický paramagnetismus, což je vlastnost umožňující jejich detekci.

Volta Alessandro - italský vědec, 1745-1827, jeden ze zakladatelů nauky o elektřině a elektrochemie.

Votoček Emil - český chemik, 1872-1950, profesor VŠChT v Praze; pracoval v oblasti chemie cukrů a barviv, je tvůrcem českého chem. názvosloví a autorem zákl. učebnic anorg. i org. chemie.

Vulkanické děje, sopečné děje - souhrn jevů, jež souvisejí s vystupováním magmatu a jeho plynů z nitra Země na povrch. Při v. d. vystupují z jícnů sopky lávové proudy, jejichž tuhnutím se tvoří sopečné výlevné horniny, probíhají vulkanické exploze (výbuchy), provázené vulkanickým zemětřesením. Z kráterů vystupují vulkanické exhaláty (výrony plynů), sopečný popel a písek (zpevněný sopečný popel a písek tvoří ↓tufy) a sublimáty, zvláště síra. V. d. vytvářejí vulkanické výlevné vyvřeliny (vyvřelé horniny), např. ryolity, andesity a čediče, sedimentární (usazené) horniny (tufity) a ložiska surovin [↓síry, salmiaku, kyseliny borité (sassolínu) aj.].

Vulkanizace - proces, při němž působením vulkanizačního činidla n. energie probíhají v kaučuku změna: kaučuk s převážně plastickým charakterem přechází v pryž s charakterem převážně elastickým. Zároveň klesá citlivost ke změnám teploty, mění se rozpustnost (pryž v rozpouštědle pouze botná, kdežto kaučuk se rozpouští), mech. vlastnosti se výrazně zlepšují. Produktemv. je obecně vulkanizát. Při v. lze změny vlastností za určité teploty sledovat v závislosti na čase, na průběhu vulkanizačních křivek, např. pevnost v tahu stoupá s dobou v. k maximu (optimální v.), při prodlužování doby v. dochází k prodlevě hodnot (vulkanizační plató) a dalším prodlužováním doby v. k poklesu pevnosti (převulkanizace). Hlavním dějem při v. je vznik příčných vazeb (můstků) mezi řetězcovými makromolekulami kaučuku, nastává zesíťování. Vytvořená prostorová struktura se nazýváprostorová síť. Obvykle jsou příčné vazby tvořeny molekulami n. atomy vulkanizačního činidla, nejčastěji síry (u většiny kaučuků). Síry se přidává do kaučukové směsi 0,5 až 2,2 dsk (dsk je zkratka, která znamená hmotn. díly přísad na sto hmotn. dílů použitého kaučuku) na výrobu měkké pryže, 35 až 50 dsk na výrobu tvrdé pryže. Dalšími vulkanizačními činidly josu thiuramdisulfidy (v množství 2 až 4 dsk), alkyfenolsulfidy, 4,4-dithiomorfolin, polysulfidy, org. peroxidy aj. Jako pomocné vulkanizační činidlo slouží selen a tellur (0,05 dsk). Pro butylkaučuk se používá p-chinondioxinu, pro chloroprenové kaučuky kombinace MgO a ZnO, pro thiokolové kaučuky ZnO. V poslední době se jako vulkanizační činidla aplikují fenolické pryskyřice na bázi p-substituovaných a m-substituovaných dialkoxyfenolů, bromfenolů (např. 2,6-dimethyl-4-terc.butylfenolu). Při studenév. se používá jako vulkanizačního činidla chloridu sirného (je to žlutá kapalina ostrého zápachu, jedovatá, hustoty 1,7 g cm-3, b. v. 136 °C). Aktivátory a retardéry (zpožďovače) v. jsou anorg. n. org. látky, které v kaučukové směsi aktivují n. přechodně potlačují účinek vulkanizačního činidla, např. ZnO, PbO, MgO, CaO, stearin, stearen zinečnatý, triethanolamin, resp. kyselina salicylová, anhydrid kyseliny ftalové, nitrosodifenylamin. Vulkanizační činidla umožňují v.urychlovače v. upravují její průběh, podmínky v. a do značné míry i fyz. vlastnosti vulkanizátů. Podle účinku dělíme urychlovače v. na pomalé (3 až 4 dsk, vulkanizační teplota 145 až 155 °C), např. hexamethylentetramin (hexa), difenylguanidin (Denax), di-o-tolylbiguanidin (vulkacit 1000); rychlé (1,5 až 3 dsk, vulkanizační teplota 135 až 150 °C), např. 2-merkaptobenzthiazol (Kaptax), bis (benzthiazyl) disulfid (Altax), zinečnatá sůl merkaptobenzthiazolu (Zenite), N-cyklohexyl-2benzthiazylsulfenamid (Santocure Mor); velmi rychlé (1,0 až 2 dsk, vulkanizační teplota 125 až 140 °C), např. tetramethylthiurammonosulfid (Thionex), tetramethylthiuramdisulfid (Hermat, thiuram); ultraurychlovače (0,5 až 1,5 dsk, vulkanizační teplota 100 až 125 °C), např. dimethyldithiokarbaman zinečnatý (Ultra Z), diethyldithiokarbaman zinečnatý (ZDC). - V. (zesítění) bez přidání vulkanizačních činidel lze provést vlivem záření, jež vzniká buď v jaderném reaktoru, n. rozpadem radioaktivních izotopů.

Vypařování - přeměna kapaliny v páru. Vypařování probíhá na rozdíl od ↓varu za každé teploty. V uzavřené soustavě probíhá v.tak dlouho, až páry dosáhnou hodnoty nasyceného tlaku par (termodynamické rovnováhy). Zvětšování obsahu plynné fáze v nasycených parách způsobuje slabší kondenzaci (zkapalění).

Vysokofrekvenční titrace - elektro-chem. metoda ↓odměrné analýzy, při níž se uplatňují změny měrné vodivosti, permeability, popř. i magn. susceptibility. Titrační nádobka obsahující zkoumaný roztok je součástí kmitavého obvodu při kmitočtu v rozsahu 1-30-300 MHz, jehož el. vlastnosti se charakteristicky mění přidáváním odměrného  roztoku. Měří se přitom bez galvanického kontaktu elektrod s měrným roztokem. Pracovní postup se při titraci volí zpravidla tak, aby titrační křivky měly průběh podobný jako při klasické konduktometrické titraci. U v. t. je možný i zcela odlišný tvar tiračních křivek, neboť závisí na měrných vodivostech prostředí, v němž se titruje, a na použitém kmitočtu. Při titraci se mohou měřit různé el. veličiny, proto se na různých přístrojích mohou získávat různé titrační křivky. Bod ekvivalence se však může vždy odečíst ze zlomu na titračních křivkách. Použitím bezelektrodových článků a vysokofrekvenční měřicí techniky se odstraňují nevýhody nízkofrekvenční konduktometrie (polarizační, chem. a adsorpční vlivy působící na povrch elektrod). V. t. lze použít i pro roztoky, které obsahují koloidní, emulgované n. jinak rozptýlené částice.

Vysolování - snižování koncentrace (rozpustnosti) rozpuštěných látek přidáním jiných rozp. látek, zejm. ↓elektrolytů (solí). V. se např. podstatně snižuje rozpustnost plynů v kapalinách.

Vytřepávání - extrakce látky z roztoku rozpuštědlem, které se s původním roztokem nemísí. Při jednoduchém vytřepávání se použije jedné dávky rozpouštědla, při opakovaném n. frakčním v. několika dávek.

Výživa - přijímání ↓živin a jejich přeměna na látky, které organismus potřebuje pro život.

Výživnost - obsah ↓živin v potravinách. Potravina je výživná, obsahuje-li v malém objemu velké množství živin.

Vzácné plyny, inertní plyny, aerogeny - skupinový název pro tyto prvky: ↓hellium, ↓neon, ↓argon, ↓krypton, ↓xenon a ↓radon. S výjimkou helia se tyto prvky vyznačují mimořádně stabilním elektronovým oktetem ve vnější elektronové sféře, který způsobuje jejich značnou chem. netečnost. Elektronový obal helia tvoří dva elektrony a vyznačuje se podobnou stabilitou jako elektronový oktet u ostatních prvků této skupiny. Všechny v. p. jsou jednoatomové. Lze je zkapalnit pouze za velmi nízkých teplot, dalším ochlazením tuhnou. Schopnost v. p. vytvářet sloučeniny se dlouho popírala. Až donedávna se připouštěla jen existence některých hydrátů v. p., v nichž byla vazba mezi atomy v. p. a molekulami vody zprostředkována pouze ↓van der Waalsovými silami. Právě sloučeniny v. p. byly však už připraveny (zejm. v posledních letech); největší počet sloučenin má xenon.