Физическая и коллоидная химия. Михеева Е.В - 36 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

36
Химический потенциал
При изменении количества вещества во время протекания процесса,
например, при протекании химической реакции, энергия Гиббса изме-
няется. Таким образом, энергия Гиббса является функцией не только
давления и температуры, но и количества моль реагирующих веществ:
)...,,,(
21 i
nnnTpfG
.
Запишем полный дифференциал от энергии Гиббса как сумму част-
ных производных:
...
2
,,
2
1
,,
1
,
,
dn
n
G
dn
n
G
dT
T
G
dp
p
G
dG
jj
i
i
nTpnTp
np
nT
(1.76)
где n
i
– постоянное число моль всех компонентов, n
j
– постоянное
число моль всех компонентов кроме одного (изменение которого рас-
сматривается).
Введем обозначение:
i
nTp
i
j
n
G
,,
(1.77)
где μ
i
– химический потенциал i–го компонента.
Физический смысл химического потенциала: химический потен-
циал i–го компонента равен изменению энергии Гиббса при добавлении
1 моль этого компонента к большему объему системы при постоянных
давлении и температуре.
Химический потенциал – это работа, которую совершает каждый
i–ый компонент в химической реакции.
Рассмотрим несколько замечаний:
1. Понятие «большой объем системы» означает, что объем системы
практически не изменяется после добавления одного моль компонента.
2. Химический потенциал чистого вещества равен энергии Гиббса
одного моль этого компонента: μ = G.
Условие равновесия в системе с переменным числом моль
В системе с переменным числом моль при постоянных параметрах
процесса (р и Т) в состоянии равновесия изменение энергии Гиббса:
0...
2211,
dndndG
Tp
, или
0
,
,
Tp
iiTp
dndG
,
следовательно:
0
i
i
i
dn
(1.78)
Выражение (1.78) является условием равновесия в системе с пере-
менным числом моль.

Страницы