2014-02-12
2258
Химическое равновесие
ЛЕКЦИЯ 6
Выражения I закона термодинамики справедливы при условии неизменности количеств составляющих систему веществ. Количество взаимодействующих веществ и продуктов реакции определяется числом моль 
. В результате физико-химических процессов, связанных с изменением количеств участвующих в процессе веществ (химических реакции, фазовых переходов), изменяются все характеристические функции.
Для 
компонентной системы, с учетом изменения числа моль компонентов, участвующих в физико-химическом процессе, уравнение (83) для изменения энергии Гиббса примет вид:
. (86)
В (86) знак «неравенства» относится к самопроизвольному процессу, а знак «равенства» – к равновесному. Частная производная от энергии Гиббса (или любой другой из характеристических функций (
, 
, 
)) по изменению числа моль одного из компонентов при неизменности чисел моль остальных компонентов и соответствующих параметров состояния – это химический потенциал 
го компонента 
.
. (87)
С учетом (87) получим:
. (88)
Химический потенциал можно выразить через частные производные и других термодинамических потенциалов
(89)
и аналогично уравнению (86) выразить энергию Гельмгольца 
, 
, 
.
Химический потенциал размерная величина – 
.
Химический потенциал имеет физический смысл парциальной мольной работы при изменении числа моль данного компонента на единицу при постоянных внешних параметрах и числах моль всех других компонентов, составляющих раствор.
Для изобарно-изотермических условий, когда 
и 
, из (88) при равновесии имеем:
. (90)
Для однокомпонентной системы из (87), получим:
, (91)
где 
– мольная энергия Гиббса компонента (индивидуального вещества) или мольный термодинамический потенциал.
Таким образом, химический потенциал индивидуального компонента тождественен мольной энергии Гиббса.
