Kimyoviy potentsial - Chemical potential

Yilda termodinamika, kimyoviy potentsial a turlari bu energiya o'zgarishi tufayli so'rilishi yoki chiqarilishi mumkin zarracha raqami berilgan turlardan, masalan. kimyoviy reaktsiyada yoki fazali o'tish. Aralashmadagi turning kimyoviy potentsiali o'zgarishning tezligi sifatida aniqlanadi erkin energiya a termodinamik tizim tizimga qo'shiladigan turlarning atomlari yoki molekulalari sonining o'zgarishiga nisbatan. Shunday qilib, bu qisman lotin turlar miqdoriga nisbatan erkin energiyani, aralashmada boshqa barcha turlarning konsentratsiyalari doimiy bo'lib qoladi. The molar kimyoviy potentsial ham sifatida tanilgan qisman molyar energiya.^[1] Harorat ham, bosim ham doimiy ushlab turilsa, kimyoviy potentsial qisman molyar hisoblanadi Gibbs bepul energiya. Da kimyoviy muvozanat yoki ichida fazaviy muvozanat kimyoviy potentsial mahsulotining umumiy yig'indisi va stexiometrik koeffitsientlar nolga teng, chunki erkin energiya minimal darajada.^[2][3][4]

Yilda yarim o'tkazgich fizika, elektronlar tizimining nol absolyut haroratdagi kimyoviy salohiyati sifatida tanilgan Fermi energiyasi.^[5]

Umumiy nuqtai

Zarralar yuqori kimyoviy potentsialdan pastroq kimyoviy potentsialga o'tishga moyil. Shu tarzda kimyoviy potentsial - bu umumlashma fizikadagi "potentsiallar" kabi tortishish potentsiali. To'p tepalikdan pastga ag'darilganda, u yuqori tortishish potentsialidan (yuqori ichki energiya, shuning uchun ish uchun yuqori potentsial) pastki tortishish potentsialiga (pastki ichki energiya) qarab harakat qiladi. Xuddi shu tarzda, molekulalar harakatlanishi, reaksiyaga kirishishi, erishi, erishi va h.k.lar har doim tabiiy ravishda yuqori kimyoviy potentsialdan pastroqqa o'tishga moyil bo'lib, zarracha raqami, bu konjugat o'zgaruvchisi kimyoviy potentsialga.

Oddiy misol - suyultirilgan molekulalar tizimi tarqoq bir hil muhitda. Ushbu tizimda molekulalar yuqori bo'lgan joylardan harakatlanishga moyildir diqqat past konsentratsiyaga qadar, oxirigacha konsentratsiya hamma joyda bir xil bo'ladi.

Buning mikroskopik tushuntirishlari asoslanadi kinetik nazariya va molekulalarning tasodifiy harakati. Shu bilan birga, jarayonni kimyoviy potentsial nuqtai nazaridan ta'riflash osonroq: ma'lum bir harorat uchun molekula yuqori konsentratsiyali maydonda yuqori kimyoviy va past konsentratsiyali hududda kimyoviy potentsialga ega. Molekulalarning yuqori kimyoviy potentsialdan pastroq kimyoviy potentsialgacha harakatlanishi erkin energiya chiqishi bilan birga keladi. Shuning uchun, bu a spontan jarayon.

Yana bir misol, kontsentratsiyaga emas, balki fazaga asoslangan holda, unda muz kublari bo'lgan bir stakan suyuq suv. 0 ° C dan yuqori H₂Suyuq fazada (suyuq suvda) bo'lgan O molekulasi qattiq fazada (muz) bo'lgan suv molekulasiga qaraganda past kimyoviy potentsialga ega. Muzning bir qismi erib ketganda, H₂O molekulalari qattiqdan suyuqlikka, kimyoviy potentsiali pastroq bo'lgan joyga aylanadi, shuning uchun muz kublari kichrayadi. 0 ° C dan pastroqda muz fazasidagi molekulalar kimyoviy potentsialga ega emas, shuning uchun muz kublari o'sadi. Ning haroratida erish nuqtasi, 0 ° C, suv va muzdagi kimyoviy potentsial bir xil; muz kublari o'smaydi va qisqarmaydi va tizim ichida muvozanat.

Uchinchi misol. Ning kimyoviy reaktsiyasi bilan tasvirlangan ajralish a kuchsiz kislota HA (kabi sirka kislotasi, A = CH₃COO⁻):

HA ⇌ H⁺ + A⁻

Sirka sirka kislotasini o'z ichiga oladi. Kislota molekulalari dissotsiatsiyalanganda dissotsiatsiyalanmagan kislota molekulalarining (HA) kontsentratsiyasi pasayadi va mahsulot ionlarining konsentratsiyasi (H)⁺ va A⁻) kattalashtirish; ko'paytirish. Shunday qilib HA ning kimyoviy potentsiali kamayadi va H ning kimyoviy potentsiallari yig'indisi⁺ va A⁻ ortadi. Reaktiv moddalar va mahsulotlarning kimyoviy salohiyati yig'indisi teng bo'lganda, tizim muvozanatda bo'ladi va reaksiya oldinga yoki orqaga qarab harakatlanish tendentsiyasi bo'lmaydi. Bu sirka kislotali bo'lishining sababini tushuntiradi, chunki sirka kislotasi ma'lum darajada ajralib, ajralib chiqadi vodorod ionlari eritma ichiga.

Kimyoviy potentsial ko'p jihatdan muhimdir muvozanat kimyosi, shu jumladan eritish, qaynoq, bug'lanish, eruvchanlik, osmoz, bo'linish koeffitsienti, suyuqlik-suyuqlik ekstrakti va xromatografiya. Har holda, muvozanat holatida turlarning kimyoviy potentsiali funktsiyasi bo'lgan xarakterli doimiy mavjud.

Yilda elektrokimyo, ionlari qil emas har doim kimyoviy potentsialning yuqori darajadan past darajasiga o'tishga moyil, ammo ular qil har doim balanddan pastga o'ting elektrokimyoviy potentsial. Elektrokimyoviy potentsial ion harakatiga ta'sir etuvchi barcha ta'sirlarni to'liq tavsiflaydi, kimyoviy potentsial esa hamma narsani o'z ichiga oladi bundan mustasno The elektr kuchi. (Qarang quyida Ushbu terminologiya haqida ko'proq ma'lumot olish uchun.)

Termodinamik ta'rif

Kimyoviy potentsial m_men turlari men (atomik, molekulyar yoki yadroli), barchasi kabi aniqlanadi intensiv miqdorlar fenomenologik termodinamikaning asosiy tenglamasi ikkalasiga ham tegishli bo'lgan shaklda ifodalangan qaytariladigan va qaytarib bo'lmaydigan jarayonlar:^[6]

${ displaystyle mathrm {d} U = T , mathrm {d} S-P , mathrm {d} V ,}$${ displaystyle + sum _ {i = 1} ^ {n} mu _ {i} , mathrm {d} N_ {i},}$

qaerda dU ning cheksiz ozgarishi ichki energiya U, dS ning cheksiz ozgarishi entropiya Sva dV ning cheksiz ozgarishi hajmi V a termodinamik tizim issiqlik muvozanatida va dN_men zarracha sonining cheksiz ozgarishi N_men turlari men zarralar qo'shilishi yoki chiqarilishi kabi. T bu mutlaq harorat, S bu entropiya, P bu bosim va V hajmi. Elektr, magnit yoki tortishish maydonlarini o'z ichiga olgan boshqa ish shartlari qo'shilishi mumkin.

Yuqoridagi tenglamadan kimyoviy potentsial quyidagicha berilgan

${ displaystyle mu _ {i} = chap ({ frac { qisman U} { qisman N_ {i}}} o'ng) _ {S, V, N_ {j neq i}}.}$

Bu kimyoviy eritmalar kabi quyultirilgan moddalar tizimlari uchun noqulay ifoda, chunki zarralar qo'shilganda hajm va entropiyani doimiy bo'lishini boshqarish qiyin. A ni yaratish orqali yanada qulayroq ifodani olish mumkin Legendre transformatsiyasi boshqasiga termodinamik potentsial: the Gibbs bepul energiya ${ displaystyle G = U + PV-TS}$. Diferensialdan ${ displaystyle mathrm {d} G = mathrm {d} U + P , mathrm {d} V + V , mathrm {d} PT , mathrm {d} SS , mathrm {d } T}$ va uchun yuqoridagi ifoda yordamida ${ displaystyle mathrm {d} U}$, uchun differentsial munosabat ${ displaystyle mathrm {d} G}$ olinadi:

${ displaystyle mathrm {d} G = -S , mathrm {d} T + V , mathrm {d} P + sum _ {i = 1} ^ {n} mu _ {i} , mathrm {d} N_ {i}.}$

Natijada, uchun yana bir ifoda ${ displaystyle mu _ {i}}$ natijalar:

${ displaystyle mu _ {i} = chap ({ frac { qisman G} { qisman N_ {i}}} o'ng) _ {T, P, N_ {j neq i}},}$

va doimiy harorat va bosimda ushlab turiladigan tizimning Gibbs erkin energiyasining o'zgarishi oddiygina

${ displaystyle mathrm {d} G = sum _ {i = 1} ^ {n} mu _ {i} , mathrm {d} N_ {i}.}$

Termodinamik muvozanatda, agar tizim doimiy harorat va bosimda bo'lsa, lekin tashqi muhit bilan zarralarni almashtira olsa, Gibbsning erkin energiyasi tizim uchun minimal darajaga etadi, ya'ni ${ displaystyle mathrm {d} G = 0}$. Bundan kelib chiqadiki

${ displaystyle mu _ {1} , dN_ {1} + mu _ {2} d , N_ {2} + dots = 0.}$

Ushbu tenglikdan foydalanish uni o'rnatish uchun vositalarni taqdim etadi muvozanat doimiysi kimyoviy reaktsiya uchun.

Dan keyingi Legendre o'zgarishlarini amalga oshirish orqali U kabi boshqa termodinamik potentsiallarga entalpiya ${ displaystyle H = U + PV}$ va Helmholtsning erkin energiyasi ${ displaystyle F = U-TS}$, kimyoviy potentsialning ifodalarini quyidagicha olish mumkin:

${ displaystyle mu _ {i} = chap ({ frac { qisman H} { qisman N_ {i}}} o'ng) _ {S, P, N_ {j neq i}},}$

${ displaystyle mu _ {i} = chap ({ frac { qisman F} { qisman N_ {i}}} o'ng) _ {T, V, N_ {j neq i}}.}$

Kimyoviy potentsial uchun bu har xil shakllarning barchasi tengdir, ya'ni ular bir xil fizik tarkibga ega va turli xil jismoniy holatlarda foydali bo'lishi mumkin.

Ilovalar

The Gibbs - Duxem tenglamasi foydalidir, chunki u individual kimyoviy potentsial bilan bog'liq. Masalan, ikkilik aralashmada doimiy harorat va bosimda ikki ishtirokchining kimyoviy potentsiallari bog'liqdir

${ displaystyle d mu _ { text {B}} = - { frac {n _ { text {A}}} {n _ { text {B}}}} , d mu _ { text { A}}.}$

Har qanday faza yoki kimyoviy muvozanat doimiyligi bilan tavsiflanadi. Masalan, muzning erishi harorat deb ataladigan harorat bilan tavsiflanadi erish nuqtasi unda qattiq va suyuq fazalar o'zaro muvozanatda bo'ladi. A bo'yicha chiziqlar qiyaliklarini tushuntirish uchun kimyoviy potentsiallardan foydalanish mumkin o'zgarishlar diagrammasi yordamida Klapeyron tenglamasi, bu o'z navbatida Gibbs-Duxem tenglamasidan kelib chiqishi mumkin.^[7] Ular tushuntirish uchun ishlatiladi kolligativ xususiyatlar kabi erish nuqtasi tushkunligi bosimni qo'llash orqali.^[8] Ikkalasi ham Raul qonuni va Genri qonuni kimyoviy potentsialdan foydalangan holda oddiy usulda olinishi mumkin.^[9]

Tarix

Kimyoviy salohiyatni birinchi marta amerikalik muhandis, kimyogar va matematik fizik tasvirlab bergan Josiya Uillard Gibbs. U buni quyidagicha aniqladi:

Agar shunday bo'lsa bir hil massa a davlat ning gidrostatik stress massa bir hil bo'lib qolgan va unga tegishli har qanday moddaning cheksiz miqdori qo'shiladi deb taxmin qilamiz entropiya va hajmi o'zgarishsiz qolsa, o'sishi energiya qo'shilgan moddaning miqdoriga bo'lingan massaning salohiyat ko'rib chiqilgan massadagi ushbu modda uchun.

Keyinchalik Gibbs ta'kidladi^{[iqtibos kerak ]} shuningdek, ushbu ta'rif uchun har qanday kimyoviy element yoki ma'lum bir nisbatdagi elementlarning kombinatsiyasi, bir hil tana sifatida o'zi mavjud bo'ladimi yoki yo'qmi, modda deb hisoblanishi mumkin. Tizim chegarasini tanlash erkinligi kimyoviy potentsialni ulkan tizimlarga tatbiq etishga imkon beradi. Ushbu atama ichida ishlatilishi mumkin termodinamika va fizika o'zgarishlarga uchragan har qanday tizim uchun. Kimyoviy salohiyat deb ham ataladi qisman molar Gibbs energiyasi (Shuningdek qarang qisman molyar xususiyat ). Kimyoviy salohiyat energiya birliklari / zarracha yoki teng ravishda energiya / bilan o'lchanadimol.

Uning 1873 yilgi maqolasida Moddalarning termodinamik xususiyatlarini yuzalar yordamida geometrik tasvirlash usuli, Gibbs o'zining yangi tenglamasi printsiplarining dastlabki tasavvurlarini tanalar yoki tizimlar aloqaga kirishganda yuzaga keladigan turli xil tabiiy jarayonlarning tendentsiyalarini taxmin qilish yoki taxmin qilishga qodir. Kontaktdagi bir hil moddalar, ya'ni jismlar tarkibida bo'lgan qattiq, suyuq qism va bug 'qismlarining o'zaro ta'sirini o'rganish va uch o'lchovli hajmi –entropiya –ichki energiya grafik, Gibbs muvozanatning uchta holatini, ya'ni "majburiy barqaror", "neytral" va "beqaror" ni aniqlay oldi va bu o'zgarishlar bo'ladimi yoki yo'qmi. 1876 ​​yilda Gibbs shu asosda kimyoviy potentsial tushunchasini kiritdi, shuning uchun kimyoviy reaktsiyalar va jismlarning bir-biridan farq qiladigan holatlarini hisobga olish uchun. O'z so'zlari bilan, 1873 yilgi natijalarini umumlashtirish uchun Gibbs shunday deydi:^{[iqtibos kerak ]}

Agar biz bitta tenglamada doimiy bosim muhiti bilan o'ralgan bo'lsa, modda uchun termodinamik muvozanatning zarur va etarli shartini ifoda etmoqchi bo'lsak P va harorat T, bu tenglama yozilishi mumkin:

${ displaystyle displaystyle delta ( epsilon -T eta + P nu) = 0}$

Qaerda δ tana qismlari holatidagi har qanday o'zgarishlar natijasida hosil bo'lgan o'zgarishni va (tananing turli qismlari har xil holatlarda bo'lganda) tanani har xil holatlar o'rtasida bo'linadigan nisbatga ishora qiladi. Barqaror muvozanatning sharti shundan iboratki, qavs ichidagi ifoda qiymati minimal bo'lishi kerak.

Gibbs tomonidan ishlatilgan ushbu tavsifda, ε ga ishora qiladi ichki energiya tananing, η ga ishora qiladi entropiya tananing va ν bo'ladi hajmi tananing.

Elektrokimyoviy, ichki, tashqi va umumiy kimyoviy potentsial

Yuqorida keltirilgan kimyoviy potentsialning mavhum ta'rifi - qo'shimcha mol moddasiga to'g'ri keladigan erkin energiyaning umumiy o'zgarishi - aniqroq nomlangan umumiy kimyoviy potentsial.^[10][11] Agar ikkita joy tur uchun umumiy kimyoviy potentsialga ega bo'lsa, ularning ba'zilari "tashqi" kuch maydonlari bilan bog'liq potentsiallarga bog'liq bo'lishi mumkin (Elektr energiyasi farqlar, tortishish potentsiali energiyasi farqlar va boshqalar), qolganlari esa "ichki" omillarga (zichlik, harorat va hk) bog'liq bo'ladi.^[10] Shuning uchun umumiy kimyoviy potentsialni ikkiga bo'lish mumkin ichki kimyoviy potentsial va tashqi kimyoviy potentsial:

${ displaystyle mu _ { text {tot}} = mu _ { text {int}} + mu _ { text {ext}},}$

qayerda

${ displaystyle mu _ { text {ext}} = qV + mgh + cdots,}$

ya'ni tashqi potentsial elektr potentsiali, tortishish potentsiali va boshqalar yig'indisidir. (q va m turlarning zaryadi va massasi, V va h ular Kuchlanish va idishning balandligi va g bo'ladi tortishish kuchi tufayli tezlanish ). Ichki kimyoviy salohiyatga tashqi potentsialdan tashqari, zichlik, harorat va entalpiya kabi barcha narsalar kiradi. Ushbu rasmiyatchilikni tizimning umumiy energiyasi, ${ displaystyle U}$, ikki qismning yig'indisi: ichki energiya, ${ displaystyle U _ { text {int}}}$va har bir zarrachaning tashqi maydon bilan o'zaro ta'siri tufayli tashqi energiya, ${ displaystyle U _ { text {ext}} = N (qV + mgh + cdots)}$. Amaldagi kimyoviy potentsialning ta'rifi ${ displaystyle U _ { text {int}} + U _ { text {ext}}}$ uchun yuqoridagi ifodani beradi ${ displaystyle mu _ { text {tot}}}$.

"Kimyoviy potentsial" iborasi ba'zan "umumiy kimyoviy potentsial" degan ma'noni anglatadi, ammo bu universal emas.^[10] Ba'zi sohalarda, xususan elektrokimyo, yarimo'tkazgichlar fizikasi va qattiq jismlar fizikasi, "kimyoviy potentsial" atamasi anglatadi ichki kimyoviy potentsial, atama esa elektrokimyoviy potentsial ma'nosida ishlatiladi jami kimyoviy potentsial.^{[12][13][14][15][16]}

Zarrachalar tizimlari

Qattiq jismlardagi elektronlar

Qattiq jismlarning elektronlari kimyoviy potentsialga ega bo'lib, kimyoviy turlarning kimyoviy potentsiali bilan bir xil tarzda aniqlanadi: Elektronlar tizimga qo'shilganda yoki chiqarilganda erkin energiyaning o'zgarishi. Elektronlar holatida kimyoviy potentsial odatda mol uchun emas, balki zarracha uchun energiya bilan ifodalanadi va zarracha uchun energiya an'anaviy ravishda birliklarda beriladi elektronvolt (eV).

Kimyoviy potentsial ayniqsa muhim rol o'ynaydi qattiq jismlar fizikasi va tushunchalari bilan chambarchas bog'liqdir ish funktsiyasi, Fermi energiyasi va Fermi darajasi. Masalan, n-turi kremniy elektronlardan yuqori bo'lgan ichki kimyoviy potentsialga ega p-turi kremniy. A p – n birikmasi muvozanatdagi diod kimyoviy potentsial (ichki kimyoviy potentsial) p-tipdan n-tipgacha farq qiladi, esa umumiy kimyoviy potentsial (elektrokimyoviy potentsial, yoki, Fermi darajasi ) diyot davomida doimiydir.

Yuqorida tavsiflanganidek, kimyoviy potentsialni tavsiflashda "nimaga nisbatan" deyish kerak. Yarimo'tkazgichlarda elektronlar bo'lsa, ichki kimyoviy potentsial ko'pincha lenta tuzilishidagi ba'zi bir qulay nuqtalarga nisbatan, masalan, o'tkazuvchanlik zonasining pastki qismiga nisbatan belgilanadi. Shuningdek ma'lum bo'lgan miqdorni olish uchun "vakuumga nisbatan" ko'rsatilishi mumkin ish funktsiyasi ammo, ish funktsiyasi hatto bir hil materialda ham sirtdan farq qiladi. Umumiy kimyoviy potentsial, aksincha, odatda nisbatan belgilanadi elektr topraklama.

Atom fizikasida, atomdagi elektronlarning kimyoviy potentsiali ba'zan^[17] atomning manfiy deb aytilgan elektr manfiyligi. Xuddi shunday, kimyoviy potentsialni tenglashtirish jarayoni ba'zan jarayoni deb ham ataladi elektr manfiyligini tenglashtirish. Ushbu ulanish Mullikenning elektr manfiyligi o'lchov Ning baquvvat ta'riflarini qo'shib ionlanish potentsiali va elektron yaqinligi Mullikenning elektromanfiyligiga qarab, Mulliken kimyoviy potentsiali elektronlar soniga nisbatan elektron energiyaning cheklangan farq yaqinlashuvi ekanligi ko'rinib turibdi., ya'ni.

${ displaystyle mu _ { text {Mulliken}} = - chi _ { text {Mulliken}} = - { frac {IP + EA} {2}} = left [{ frac { delta E [N]} { delta N}} o'ng] _ {N = N_ {0}}.}$

Sub-yadro zarralari

Yaqin o'tkan yillarda, issiqlik fizikasi tizimidagi kimyoviy potentsial ta'rifini qo'llagan zarralar fizikasi va unga bog'liq jarayonlar. Masalan, a kvark-glyon plazmasi yoki boshqa QCD masalasi, kosmosning har bir nuqtasida kimyoviy potentsial mavjud fotonlar, elektronlar uchun kimyoviy potentsial, uchun kimyoviy potentsial barion raqami, elektr zaryadi, va hokazo.

Fotonlar holatida fotonlar mavjud bosonlar va juda oson va tez paydo bo'lishi yoki yo'q bo'lib ketishi mumkin. Shuning uchun fotonlarning kimyoviy potentsiali har doim va hamma joyda nolga teng. Sababi, agar biror joyda kimyoviy potentsial noldan yuqori bo'lsa, kimyoviy potentsial nolga qaytguniga qadar fotonlar o'z-o'zidan bu hududdan yo'q bo'lib ketishi mumkin edi; xuddi shunday, agar kimyoviy potentsial biron bir joyda noldan kam bo'lsa, kimyoviy potentsial nolga qaytguncha fotonlar o'z-o'zidan paydo bo'lar edi. Ushbu jarayon juda tez sodir bo'lganligi sababli (hech bo'lmaganda, u zich zaryadlangan moddalar ishtirokida tez sodir bo'ladi), foton kimyoviy potentsiali hech qachon noldan farq qilmaydi deb taxmin qilish mumkin.

Elektr zaryadi boshqacha, chunki u saqlanib qoladi, ya'ni uni yaratish yoki yo'q qilish mumkin emas. Biroq, u tarqalishi mumkin. "Elektr zaryadining kimyoviy potentsiali" bu diffuziyani boshqaradi: elektr zaryadi, boshqa narsalar singari, yuqori kimyoviy potentsialdan pastroq kimyoviy potentsialga tarqaladi.^[18] Shunga o'xshash boshqa saqlanadigan miqdorlar barion raqami bir xil. Darhaqiqat, har bir saqlanadigan miqdor kimyoviy potentsial va uni tenglashtirish uchun tarqalish tendentsiyasi bilan bog'liq.^[19]

Elektronlar holatida xatti-harakatlar harorat va kontekstga bog'liq. Past haroratlarda, yo'q pozitronlar mavjud, elektronlarni yaratish yoki yo'q qilish mumkin emas. Shuning uchun kosmosda turlicha bo'lishi va diffuziyani keltirib chiqarishi mumkin bo'lgan elektron kimyoviy potentsial mavjud. Ammo juda yuqori haroratda elektronlar va pozitronlar o'z-o'zidan vakuumdan chiqib ketishi mumkin (juft ishlab chiqarish ), shuning uchun elektronlarning kimyoviy potentsiali o'zlari tomonidan (elektronlar minus pozitronlar) saqlanadigan miqdorlarning kimyoviy potentsialiga qaraganda kamroq foydali miqdorga aylanadi.

Ning kimyoviy potentsiallari bosonlar va fermionlar zarralar soni va harorat bilan bog'liq Bose-Eynshteyn statistikasi va Fermi-Dirak statistikasi navbati bilan.

Ideal va ideal bo'lmagan echimlar

Komponentning kimyoviy salohiyati men (chapda) ideal va (o'ngda) haqiqiy echimlar echimida

Odatda kimyoviy potentsial ideal hissa va ortiqcha hissa yig'indisi sifatida berilgan:

${ displaystyle mu _ {i} = mu _ {i} ^ { text {ideal}} + mu _ {i} ^ { text {ortiqcha}},}$

Ideal echimda turlarning kimyoviy salohiyati men (m_men) harorat va bosimga bog'liq. m_men0(T, P) sof turlarning kimyoviy potentsiali sifatida aniqlanadi men. Ushbu ta'rifni hisobga olgan holda, turlarning kimyoviy salohiyati men ideal echimda

${ displaystyle mu _ {i} ^ { text {ideal}} approx mu _ {i0} + RT ln (x_ {i}),}$

qayerda R gaz doimiysi va ${ displaystyle x_ {i}}$ turlarning mol qismi men eritmada mavjud. Yaqinlashish faqat uchun amal qiladi ${ displaystyle x_ {i}}$ nolga yaqinlashmaslik.

Ushbu tenglama buni nazarda tutadi ${ displaystyle mu _ {i}}$ faqat mol qismiga bog'liq (${ displaystyle x_ {i}}$) eritmada mavjud. Bu turlar orasidagi molekulalararo o'zaro ta'sirni e'tiborsiz qoldiradi men o'zi va boshqa turlari bilan [men–(j≠men)]. Buni turlarning faollik koeffitsientini faktoring yordamida tuzatish mumkin men, deb belgilanadi_men. Ushbu tuzatish hosil beradi

${ displaystyle mu _ {i} = mu _ {i0} (T, P) + RT ln (x_ {i}) + RT ln ( gamma _ {i}) = mu _ {i0} (T, P) + RT ln (x_ {i} gamma _ {i}).}$

Yuqoridagi syujetlar ideal va ideal bo'lmagan vaziyatning taxminiy rasmini beradi.

Shuningdek qarang

• Kimyoviy muvozanat
• Elektrokimyoviy potentsial
• Muvozanat kimyosi
• Haddan tashqari kimyoviy potentsial
• Zaiflik
• Qisman molyar xususiyat
• Termodinamik faoliyat
• Termodinamik muvozanat

Adabiyotlar

Tashqi havolalar

• Kimyoviy potentsial
• Kimyoviy potentsial
• 1300 moddaning kimyoviy potentsialining qiymatlari
• G. Kuk va R. H. Dikerson "Kimyoviy salohiyatni anglash", Amerika fizika jurnali 63 737-742 betlar (1995)
• T. A. Kaplan "Kimyoviy potentsial", Statistik fizika jurnali 122 1237-1260 betlar (2006)