Kemisk potentiale

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Spring til navigation Spring til søgning

Det kemiske potentiale er en termodynamisk størrelse, der angiver, hvor meget energi det koster at tilføje en partikel til et system.[1]

Ligevægt[redigér | redigér wikikode]

Hvis to systemer kan udveksle partikler har de hver deres kemiske potentiale og . Systemerne har opnået termodynamisk ligevægt, når potentialerne er lig hinanden, da det i så fald ikke er termodynamisk fordelagtigt at have en partikel i ét system frem for et andet:

Dette kan udledes fra termodynamikkens 2. lov og har fx betydning for selvsamling[2] og kemiske reaktioner.[1]

Relation til indre og fri energi[redigér | redigér wikikode]

Den indre energi er afhængig af entropi , volumen og partikelantal, og differentialet kan derfor skrives som:

Jo større det kemiske potentiale er, jo mere vil den kemiske energi ændre sige. Dette kan også skrive som en differentialkvotient, hvor entropi og volumen er konstante:

Det kan dog være praktisk svært at fastholde entropi og volumen, så det kemiske potentiale kan alternativt udtrykkes vha. Helmholtz fri energi eller Gibbs fri energi . De har differentialerne:

Det kemiske potentiale kan altså tilsvarende skrives som:[1]

Kildehenvisninger[redigér | redigér wikikode]

  1. ^ a b c Blundell, Stephen J.; Blundell, Katherine M. (2006). "22 The chemical potential". Concepts in Thermal Physics (engelsk) (1. udgave). Oxford University Press. s. 232-234. ISBN 978-0-19-856770-7. 
  2. ^ Israelachvili, Jacob N. (2011). "19.2 Fundamental Thermodynamic Equations of Self-Assembly". Intermolecular and Surface Forces (engelsk) (3. udgave). Academic Press. s. 504-508. ISBN 978-0-12-375182-9.