A energia livre de Gibbs parciais, também conhecida como
potencial químico , representa a mudança na energia livre de Gibbs de um sistema quando uma toupeira de um componente específica é adicionada, mantendo todos os outros componentes e condições (como temperatura, pressão) constantes.
Veja como calculá -lo:
1. Da equação de energia livre de Gibbs: A energia livre de Gibbs (g) de um sistema é dada por:
G =h - ts
Onde:
* G =energia livre gibbs
* H =entalpia
* T =temperatura
* S =entropia
A energia livre de Gibbs parciais (potencial químico) do componente 'i' é então:
μ i =(∂g/∂n i ) t, p, n j Onde:
* μ
i =Potencial químico do componente 'i'
* n I =Número de moles de componente 'i'
* T, p. =Temperatura constante, pressão e número de moles de todos os outros componentes (j ≠ i)
2. Usando a equação de Gibbs-duhem:
A equação de Gibbs-duhem relaciona as mudanças nos potenciais químicos dos componentes em uma mistura:
∑ i n i Dμ i =0
Essa equação pode ser usada para calcular o potencial químico de um componente se os potenciais químicos dos outros componentes e a composição da mistura forem conhecidos.
3. Métodos experimentais:
* medições eletroquímicas: Os potenciais químicos podem ser determinados a partir de medições dos potenciais celulares nas células eletroquímicas.
* medições de pressão de vapor: A pressão parcial de um componente em uma fase de vapor pode ser usada para calcular seu potencial químico na fase líquida.
Considerações importantes:
* Estado padrão: O potencial químico de uma substância pura em seu estado padrão é indicada como μ ° . O estado padrão é normalmente definido como 1 pressão atm e uma temperatura especificada.
* Atividade: A atividade de um componente é uma medida de sua concentração efetiva e é usada para explicar os desvios do comportamento ideal.
* Fugacidade: A fugacidade é uma propriedade termodinâmica que mede a tendência de fuga de um componente de uma mistura.
Aplicações:
A energia livre de Gibbs parciais é um conceito fundamental na termodinâmica com aplicações em:
* Equilíbrio químico: A constante de equilíbrio de uma reação pode ser expressa em termos de potenciais químicos.
* Transições de fase: Os potenciais químicos são usados para prever alterações de fase, como fusão e ebulição.
* Termodinâmica da solução: Eles são cruciais para entender o comportamento das soluções, incluindo solubilidade, pressão osmótica e propriedades coligativas.
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