Химический потенциал 34 стр уч и 32 в конспекте

· Химический потенциал – это эффективная свободная энергия на моль каждого компонента раствора. В общем, при равновесии, постоянной температуре и давлении химический потенциал вещества одинаков во всех фазах системы.

· В растворах молекулы веществ будут спонтанно рассеиваться из одного региона с высоким химическим потенциалом в регион с низким потенциалом; скорость диффузии может быть посчитана с помощью закона Фика.

Такие свойства как объем, энтальпия, свободная энергия и энтропия, которые зависят от количества вещества, называются экстенсивными. Напротив, такие свойства как температура, плотность и показатель преломления, которые не зависят от количества вещества, относятся к интенсивным свойствам. Парциальная молярная величина – это величина, показывающая увеличение значения экстенсивного свойства при повышении количества молей вещества, добавленного к системе при постоянной температуре и давлении.

Например,
Обратите внимание на использование символа δ для обозначения частичного изменения, которое, в данном случае, происходит в условиях постоянной температуры, давления и количества молей растворителя (обозначаемые индексами за скобками).
В практическом плане парциальный мольный объем, Vˉ (с черточкой), представляет собой изменение в общем объеме большого количества раствора, когда добавляют один дополнительный моль растворенного вещества - это эффективный объем 1 моль растворенного вещества в растворе.
Особый интерес представляет парциальная мольная свободная энергия, Gˉ (с черточкой), которая также упоминается как химический потенциал, µ, и определяется для компонента 2 в двухкомпонентной системе

Парциальные мольные величины имеют важное значение при рассмотрении открытых систем, то есть тех, которые включают перенос как вещества, так и энергии. Для открытой системы, включающей два компонента:

Поэтому химический потенциал представляет собой вклад на моль каждого компонента к полной свободной энергии. Это эффективная свободная энергия на моль каждого компонента в смеси, и она всегда меньше, чем свободная энергия чистого вещества. Легко может быть показано (см. вставку 3.5), что химический потенциал компонента в двухфазной системе в равновесии при фиксированной температуре и давлении, одинаков в обеих фазах. Из-за необходимости равенства химического потенциала в равновесном состоянии, вещество в системе, которая не находится в состоянии равновесия, будет иметь тенденцию спонтанно диффундировать из фазы, в которой вещество имеет высокий химический потенциал в другую, в которой он имеет низкий химический потенциал. В этом отношении химический потенциал напоминает электрический потенциал; отсюда его название является точным описанием его природы.