پتانسیل شیمیایی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

پتانسیل شیمیایی نوعی انرژی پتانسیل می باشد که در طی واکنش شیمیایی آزاد می شود و یا بدست می آید. مقدار پتانسیل شیمیایی همچنین در پی تغییر فاز تغییر می کند. پتانسیل شیمیایی گونه های مختلف موجود در سیستم را می توان با نسبت نرخ انرژی آزاد ترمودینامیکی به نرخ تغییر مولی آن گونه تعریف نمود.

تعریف[ویرایش]

معادله بنیادی ترمودینامیک برای سیستمی متشکل از n گونه که در آن از گونه iام N ذره وجود دارد به شکل زیر می باشد

 dG = -SdT + VdP + \sum_i^n \mu_i dN_i \,

در دما و فشار ثابت این معادله بصورت زیر ساده می شود

 dG = \sum_i^n \mu_i dN_i = \mu_1dN_1 + \mu_2dN_2 + ...\,

طبق تعریف پتانسیل شیمیایی گونه iام به شکل زیر خواهد بود

\mu_i=\left(\frac{\partial G}{\partial N_i}\right)_{T,P,N_{j\neq i}}

اگر در طی فرایند دما و حجم سیستم ثابت نگه داشته شود در اینصورت می توان پتانسیل شیمیایی را بصورت زیر تعرف نمود

\mu_i = \left(\frac{\partial A}{\partial N_i}\right)_{T,V, N_{j \ne i}}

در حالت تعادل انرژی آزاد کمترین مقدار را خواهد داشت، به عبارت دیگر dG=0. و یا مجموع پتانسیل شیمیایی گونه های مختلف در سیستم برابر صفر خواهد شد

 \mu_1dN_1 + \mu_2dN_2 + ... = 0\,

منابع[ویرایش]

  • مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا، «Chemical potential»، ویکی‌پدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد (بازیابی در ۲۳ فوریه ۲۰۱۳).