Химический потенциал
3.6. Химический потенциал
По определению работа — это произведение обобщенной силы на обобщенную координату. В химической реакции такой «движущей силой» может служить так называемый химический потенциал μ, а координатой - число молей n:
G = μ n (3.6)
Если число молей равно единице, то химический потенциал равен свободной энергии. Иными словами, химический потенциал — это мольная свободная энергия вещества. Это утверждение определяет его физический смысл.
Переходя к смесям чистых веществ, например, смеси нескольких идеальных газов, которые не взаимодействуют между собой, можно записать выражение для химического потенциала одного из газов как:
μi = μi0 + RTlnpi
μi0 — химический потенциал чистого компонента, а pi — его
парциальное давление (парциальное давление - такое давление, которое производил бы каждый из компонентов газовой смеси, если бы он был один и занимал тот же объем, что и смесь газов при той же температуре).
Аналогичным образом можно записать для идеальных растворов
Рекомендуемые материалы
зависимость химического потенциала от концентрации:
μi = μi0 + RTlnсi (3.7)
где ci — концентрация i-го компонента.
Для смесей, в которых происходит взаимодействие компонентов,
Люди также интересуются этой лекцией: Зрелища.
в уравнении (3.7) концентрацию необходимо заменить активностью,
или активной концентрацией компонента, которая определяется как
ai = γici
где γi — коэффициент активности i-го компонента.
Активность компонента в жидкой смеси можно найти как отношение парциального давления газа над этой жидкостью к давлению насыщенного пара чистого компонента при той же температуре:
ai = pi/pi0