Потенциал химический Химический потенциал, Парциальная свободная энергия

При возникновении двойного слоя происходит переход заряженных частиц — ионов из одной фазы в другую образующаяся при этом разность потенциалов в двойном электрическом слое уравновешивает это стремление к переходу в другую фазу. Поэтому некоторое определенное количество свободной химической энергии Ар, в точности уравновешивается электрической работой —ег )о на ион или —т) фо на 1 границы раздела (где т) — поверхностная плотность заряда), т. е. химическая часть парциальной свободной энергии двойного слоя равна —т)1] о. В течение процесса заряжения границы раздела и образования двойного слоя мы можем наблюдать увеличение потенциала от О до -фо и заряда — от О до т). Постепенное увеличение количества электрической работы будет оцениваться величиной для [c.17]

Для расчетов различных равновесий в разбавленных растворах необходимо знать парциальную свободную энергию (химический потенциал) растворенного вещества — ТЗ - [c.88]

Расчет парциальной свободной энергии или химического потенциала иона в растворе электролита особенно сложен. Сравнительно строгие расчеты могут быть проведены лишь для сильно разбавленных растворов. Ниже мы остановимся на вычислении свободной энергии ионов в растворе, которую обычно принято- выражать через коэффициент термодинамической активности f. [c.59]

Один из принципов равновесия состоит в том, что каждый компонент имеет один и тот же химический потенциал, парциальную молярную свободную энергию или активность в каждой фазе, т. е. в момент достижения состояния равновесия активности кислорода в металле, кислорода в газовой фазе и кислорода в чистом железе равны между собой [c.12]

Пусть ц — парциальная молярная свободная энергия (химический потенциал) — парциальная молярная свободная энергия в стандартном состоянии (а =-- 1) а — активность т — моляльность у — коэффициент активности. [c.395]

Это парциальная мольная величина [некоторое представление о таких величинах уже вводилось в разд. 18.2, уравнение (185)]. Химический потенциал— это интенсивный параметр системы он не зависит от количества вещества в фазе. Величина л,-, выражаемая как производная дu дni)s,v,n , или дh дni)s,p,n , несколько абстрактна, поскольку ее изменение происходит при постоянной энтропии, т. е. при условиях, которые редко встречаются в обычных физико-химических процессах. В то же время химический потенциал, определяемый двумя последними выражениями, т. е. как парциальная свободная энергия и парциальная свободная энтальпия вещества в смеси нескольких компонентов, имеет важнейшее значение для расчета фазовых химических равновесий. [c.248]

Химический потенциал характеризует парциальную мольную свободную энергию данного компонента С,, для чистого вещества Химический потенциал компонента в растворе должен быть меньше его химического потенциала до растворе- [c.402]

Следует отметить, что активность является менее общей функцией, чем химический потенциал или парциальная молярная свободная энергия, поскольку при ее определении обычно приходится вводить специальное стандартное состояние для каждой фазы. Очевидно, прежде чем приписать-активности то или иное определенное численное значение, необходимо совершенно точно установить стандартное состояние. В качестве примера рассмотрим уравнение (12), согласно которому при постоянных температуре, давлении и заряде химический потенциал данного компонента будет одинаков во всех фазах. Согласно определению активности, такого рода утверждение в отношении активности данного компонента должно сопровождаться соответствующей оговоркой. Так, активность данного компонента системы при постоянных температуре, давлении и заряде будет одинаковой во всех фазах при том условии, что она определяется во всех фазах по отношению к одному и тому же стандартному состоянию. Если иметь в виду эту оговорку, не приходится испытывать каких-либо затруднений при изучении многофазных систем с помощью методов определения растворимости, распределения, понижения температуры замерзания и других аналогичных способов. [c.25]

О — парциальная молярная свободная энергия (химический потенциал ц) От — свободная энергия смешения [c.6]

Осаждение и разделение фаз в растворах полимеров может быть, в принципе, полностью описано в терминах равновесных процессов, с использованием теории Флори—Хаггинса [15, 41 ]. Для этой цели удобно использовать парциальную молярную свободную энергию АС (известную также как химический потенциал [1.) каждого компонента, которая непосредственно связана с его термодинамической активностью а (АС = ЯТ 1п а). Эта величина характеризует изменение свободной энергии 1 моль компонента, когда бесконечно малое его количество добавляют в систему при условии, что количества всех других компонентов остаются неизменными. Следовательно, химический потенциал есть частная производная от свободной энергии смешения [полагая ф1 = щVJ n- Уl + [c.143]

Для того чтобы понять, каковы должны быть условия осаждения, обратимся к выражениям для парциальных молярных свободных энергий (химических потенциалов), полученных на стр. 49 (П-15). Для химического потенциала растворителя имеем [c.117]

При постоянных температуре и давлении химический потенциал равен парциальной мольной свободной энергии и, следовательно, уравнение (2-2) означает, что при постоянных давлении и температуре изменение свободной энергии реакции в условиях равновесия равно нулю. Для определения химической активности а) Г. Н. Льюис предложил уравнение [c.17]

Полезно обратить внимание на то, что химический потенциал, представляя собой парциальную величину функции X = V — ру, очевидно, не идентичен понятию парциальной свободной энергии [c.228]

Здесь следует обратить внимание на то, что в соотношениях (7.56) только первая из четырех производных совпадает с определением парциальной величины. Именно этой производной от Z по при Тир постоянных наиболее естественно определяется химический потенциал Хотя по (7.56) ту же величину можно рассматривать как производную по массе от свободной энергии, но химический потенциал не равен парциальной свободной энергии Fi (об этом уже говорилось выше, в связи с формулой (7.34)). [c.237]

Уровень Ферми —это химический потенциал электронов, или их парциальная мольная свободная энергия. Это нетрудно доказать. Известно, что энтропию можно выразить через число способов размещения частиц по всем дозволенным состояниям, т. е. [c.42]

Принимая во внимание, что химический потенциал — это парциальная моляльная свободная энергия, после преобразования уравнения (2-3) получим [c.75]

Поскольку фактор емкости энергии является функцией размеров системы, мы можем подобрать такой зависящий от размеров системы делитель, чтобы этот фактор уже не зависел от размеров системы. Для свободной энергии фактором емкости является число молей п, а потенциальным фактором — химический потенциал или парциальная моляльная энергия С, определяемые для вещества 1 как [c.133]

Мерой направленности процесса служит также изменение парциальной мольной свободной энергии каждого i-то компонента G , или его химического потенциала ix , равного приращению свободной энергии раствора данной концентрации при добавлении к нему бесконечно малого количества i-ro компонента при постоянных давлении Р, температуре Т и постоянном числе молей всех остальных компонентов j [c.301]

Парциальная молярная свободная энергия представляет собой химический потенциал щ [c.7]

С количественной стороны изотермы сорбции позволяют вычислить изменение свободной энергии теплосодержания и энтропии (в результате протекания процесса). Впервые это было сделано для целлюлозы, каучука и др. Булл [20], а также Дол и Мак-Ларен [21] выполнили соответствующие расчеты для белков. Известно, что химический потенциал жидкости равен химическому потенциалу ее насыщенного пара. Поэтому изменение парциальной молярной свободной энергии Гиббса или химического потенциала при переходе воды из жидкого состояния (в котором ее химический потенциал равен чему соответствует давление пара р°) в состояние адсорбции в смоле (парциальное давление р) дается уравнением [c.108]

Хотя наиболее распространено определение химического потенциала через парциальную молярную свободную энергию, возможны и другие способы, например [c.30]

В химической термодинамике доказывается, что химический потенциал идеального газа в смеси равен значению свободной энергии при постоянном давлении Р для того же газа в чистом виде при давлении, равном его парциальному давлению в смеси. [c.374]

Число свободных электронов и дырок в полупроводнике может быть найдено с использованием статистики Ферми — Дирака. Равновесные концентрации свободных носителей заряда зависят от положения уровня Ферми. Уровень Ферми для металлов, как известно, равен энергии верхнего заполненного уровня при абсолютном нуле. С позиций статистической термодинамики уровень Ферми — это парциальная мольная свободная энергия, или, другими словами, химический потенциал электронов. При условии, что эффективные массы электронов (гПп) и дырки (гпр) в кристалле равны, при Т — О уровень Ферми в полупроводнике с собственной проводимостью проходит точно по середине запрещенной зоны. Обычно Шр > т , тогда уровень Ферми в полупроводнике с собственной проводимостью расположен ближе к зоне проводимости и при повыщении температуры смещается вверх. Положение уровня Ферми в полупроводниках с примесной проводимостью зависит от концентрации примеси расчет этой величины сложен. [c.457]

Химическое сродство принято характеризовать изменением изобарного или изохорного потенциала (свободной энергии) реакции, когда парциальные давления или концентрации всех участников реакции равны единице. Тогда, согласно (8) и (9), [c.130]

Химический потенциал можно рассматривать как парциальную молярную свободную энергию, деленную на число Авогадро Л"а. По определению [c.89]

F—парциальная свободная энергия вещества в растворе, химический потенциал, дж1кмоль. [c.136]

Примем, что парообразная фаза обладает свойствами идеальных газов. Так как в этом случае отсутствует взаимодействие между молекулами, то пар][1,иальная мольная свободная энергия комп онентз " газа или его химический потенциал равны мольной свободной энергии чистого компонента 0 при давлении, равном его парциальному давлению в смеси, т. е. р,- (газ) = С,- (газ) = = 0 (газ). Таким образом, согласно уравнению (П.27) [c.82]

В гл. IV отмечалось (см. рис. IV.1), что отрезки, отсекаемые на осях ординат касательными к кривым экстенсивное свойство — состав, дают значення парциальных мольных величин. В рассматриваемом случае отрезки, отсекаемые па осях ординат общей касательной, представляют собой парциальные мольные свободные энергии или химические потенциалы компонентов А и В в двух растворах ( Лл и хв). Отсюда следует, что величины рл и цв в каждом из этих растворов одинаковы, таким образом, растворы составов Ng и N% находятся в равновесии друг с другом. Описанный прием проведения общих касательных к кривым свободных энергий сосуществующих фаз лежит в основе построения диаграмм состояния методами геометрической термодинамики. Покажем это на простом примере определения растворимости компонента А в бинарном расплаве А- -В). На рис. V.9 представлена кривая зависимости свободной энергии этого расплава от состава при некоторой температуре Гь лежащей ниже температуры плавления компонента А—Тл. Очевидно, при Г] переохлажденное жидкое состояние компонента А неустойчиво по отношению к твердому, и молярная свободная энергия Ол(т) отвечает переохлажденной жидкости, т. е. выше, чем для твердого тела. Са(т) (верхняя часть рис. V.9). При температуре 1 расплав может находиться в равновесии с твердым А лишь при такой концентрации этого компонента, когда его химический потенциал ца меньше Ga(h<) и равен Ga(t). Для нахождения этой концентрации следует использовать метод отрезков и провести из точки Ga(i) касательную к кривой свободной энергии расплава. Перпендикуляр, опущенный из точки касания на ось составов, указывает молярную долю компонепта (Na) в насыщенном растворе и соответственно точку Ь при Ti на кривой ликвидуса, изображенной на нижней части рис. V.9. Так как Xa = Ga(t), то между расплавом указанного состава (Na) и твердым А существует равнове-сне. [c.93]

Таким образом, химический потенциал и парциальную молярную свободную-энергию диссоциирующего на ионы компонента раствора можно выразить так [c.25]

В качестве примеров постепенного введения новых понятий и положений и постепенного перехода от простого к сложному можно указать на следующее. В гл. 8 определение условий равновесия смеси идеальных газов основано только на свойствах внутренней энергии иэнтропии. В гл. 9 дана общая теория равновесия, в частности, рассмотрена свободная энтальпия. В гл. 10 и И на основе свободной энтальпии рассмотрены равновесия неоднородной унарной системы и неоднородных систем с газовой фазой. Парциальные величины и в частности химический потенциал вводятся только в гл. 15. Равновесие произвольной неоднородной системы и теория растворов (гл. 16—21) изложены с помощью химического потенциала, и только в конце книги (гл. 22) появляются понятия летучесть, активность, коэффициент активности. В гл. 22 не только обстоятельно изложены эти понятия, но с их помощью некоторые результаты, полученные до сих пор для идеальных систем, распространены на произвольные системы. Отметим некоторые особенности в отдельных главах. [c.10]

Мелвин-Хьюз [17], используя соотношения Ван-Лаара [16], следующим образом записывает уравнение для химического потенциала .12 (парциальной моляльпой свободной энергии) компонента 2 бинарной жидкой смеси [c.142]

Если частицы заряжены (заряженные дефекты, электроны или дырки), определяют электрохимический потенциал 1/, он соответствует химическому потенциалу, но, кроме того, содержит член, учитывающий заряд и электростатический потенциал. В гл. 2 мы показали, что электрохимический потенциал (или парциальная молярная свободная энергия) электрона идентичен уровню Ферми (энергии Ферми). В состоянии равновесия свободная энергия Гиббса в пределах одной [c.89]

Парциальная молярная свободная энергия химический потенциал. Парциальная молярная свободная энергия является термодинамическим свойством, которое имеет существенное значение при изучении электролитов. Ее обозначают либо через О, где О представляет собой свободную энергию цо Гиббсу или Льюису, либо через [х, когда ее называют д иJ ittч e-ским потенциалом. Таким образом, соответствующая форма уравнения (2) для возрастания свободной энергии при изменении состава системы при постоянных температуре и давлении имеет вид [c.192]

Активность и коэффициент активности [2]. Когда чистая жидкость или смесь находится в равновесии со своим паром, химический потенциал каждого компонента в жидкости должен равняться химическому потенциалу этого компонента в паре. Это является следствием требования термодинамики, согласно которому при небольшом изменении состава системы, находящейся в равновесии при постоянных температуре и давлении, свободная энергия должна оставаться неизменной, т. е. дО)г, р = 0. Таким образом, если можно считать пар идеальным, те химический потенциал -то компонента в растворе можно написать в такой же форме, как уравнение (7), причем в этом случае р,- представляет собой парциальное давление данного компонента в паре, который находится в равновесии с раствором. В случае неидеального пара парциальное давление надо заменить идеальным давлением или летучестью-, оста навливаться на этой поправке более подробно нет необходимости. Согласно закону Рауля, парцйальное давление пара любого компонента идеального раствора пропорционально его молярной доле XI в растворе, следовательно, химический потенциал этого компонента жидкой фазы составляет [c.193]

Важной парциальной молярной величиной является парциальная молярная свободная энергия. Эта величи-1 Н81 названа Гиббсом химическим потенциалом. Необходимым условием равновесия является следующее химический потенциал любого компонента должен быть постоянным в любой части и teмы. Например, при растворении иода в четыреххлористом углероде и взбалтывании четыреххлористого углерода с водой при равновесии химический потенциал иода в четыреххлористом- [c.41]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология