پتانسیل شیمیایی: تفاوت میان نسخهها
محتوای حذفشده محتوای افزودهشده
Wikimostafa (بحث | مشارکتها) جز ابزار پیوندساز: افزودن پیوند آنتروپی به متن |
FreshmanBot (بحث | مشارکتها) جز ←تعریف: اصلاح فاصله مجازی + اصلاح نویسه با ویرایشگر خودکار فارسی |
||
خط ۶:
اگر به هر جرم همگنی در حالت تنش ایستایی (hydrostatic stress) فرض کنیم مقداری بینهایت کوچک از مادهای اضافه شود، جرم همگن میماند و [[آنتروپی]] و حجم آن بدون تغییر باقی میماند، افزایش انرژی جرم که توسط ماده اضافه شده پخش میشود پتانسیل شیمیایی آن ماده در جرم مطرح شدهاست.
گیبش بعدها اشاره کرد که همچنین برای اهداف این تعریف، هر عنصر شیمیایی یا مخلوطی از عناصر با ترکیب درصد معین میتواند به عنوان یک ماده در نظر گرفته شود، خواه بتواند، خواه نتواند به عنوان یک جسم همگن وجود داشته باشد. این آزادی در انتخاب حدود سیستم باعث میشود که پتانسیل شیمیایی در محدودۀ گستردهای از سیستمها استفاده شود. این مفهوم میتواند در علم ترمودینامیک و فیزیک برای هر سیستم در حال تغییر استفاده شود. پتانسیل شیمیایی همچنین معادل است با مقدار پارشیال مولار انرژی گیبس (partial molar gibbs energy). در اصل ابتدا رابطۀ مقدار پارشیال مولار انرژی گیبس کشف شد اما به دلیل اهمیت و کاربردهای زیاد آن در سیستمهای تعادلی ترمودینامیکی نام پتانسیل شیمیایی را روی آن گزاشتند. پتانسیل شیمیایی در واحد انرژی/ذره (energy/particle) یا معادل آن انرژی/مول (energy/mole) اندازهگیری میشود.
در شیمی، پتانسیل شیمیایی معمولاً منحصر میشود به مواردی که شامل تغییر شیمیایی میشود یا تغییر فیزیکی که بر روی مسیر واکنش شیمیایی تأثیر دارد (فاز، غلظت و ...) یا مربوط میشود به خاصیتی مانند چگالی الکترونی. در علم فیزیکی ایستایی مدرن، پتانسیل شیمیایی، توسط دما تقسیم میشود و ضرب کنندۀ لاگرانژ (Lagrange multiplier) برای متوسط محدودیت ذرات در حداکثر سازی آنتروپی است. این یک تعریف علمی جامع و انتزاعی هست، دقیقاً مانند دما که
در الکتروشیمی و بعضی شاخههای مرتبط، کلمه پتانسیل شیمیایی برای مفهوم تغییرات اساسی (ولی مرتبط) استفاده میشود که
در فیزیک نیمه رسانا، پتانسیل شیمیایی یک سیستم از الکترونها به عنوان تراز فرمی (Fermi level).(منبع:http://www.roshd.ir/Default.aspx?tabid=296&EntryID=3028&SSOReturnPage=Check&Rand=0)
خط ۱۶:
<math> dG = -SdT + VdP + \sum_i^n \mu_i dN_i \,</math>
در دما و فشار ثابت این معادله
<math> dG = \sum_i^n \mu_i dN_i = \mu_1dN_1 + \mu_2dN_2 + ...\,</math>
خط ۲۴:
<math>\mu_i=\left(\frac{\partial G}{\partial N_i}\right)_{T,P,N_{j\neq i}}</math>
اگر در طی فرایند دما و حجم سیستم ثابت نگه داشته شود در اینصورت میتوان پتانسیل شیمیایی را
<math>\mu_i = \left(\frac{\partial A}{\partial N_i}\right)_{T,V, N_{j \ne i}}</math>
|