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:

μ_i = μ_i⁰ + RTlnp_i

μ_i⁰ — химический потенциал чистого компонента, а p_i — 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:

μ_i = μ_i⁰ + RTlnс_i           (3.7)

где c_i — 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

a_i = γ_ic_i

где γ_i — 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:

a_i = p_i/p_i⁰