Kemisk potential

(Omdirigeret fra Kemisk potentiale)

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

LigevægtRediger

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 energiRediger

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

 

Jo større det kemiske potential 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]

 

KildehenvisningerRediger

  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.