Химический потенциал

В дальнейшем нас в основном будут интересовать химические реакции, изменяющие состав самой системы.

В таких случаях

число молей всех составных частей системы.

– означает постоянство масс всех компонентов, кроме i –го.

Частная производная свободной энергии Гиббса по числу молей компонента называется химическим потенциалом.

Химический потенциал в дифференциальном виде

Типичная кривая зависимости химического потенциала от концентрации для разбавленных растворов на рисунке.

С увеличением С, одинаковым ее приращениям соответствуют все меньшие приращения химического потенциала.

Установлено, что при малых изменениях концентрации

из которого вытекает, что одно и то же приращение приведет при большой концентрации С к меньшему изменению , чем при малой.

Разность химических потенциалов является величиной относительной, поэтому «нулевой уровень» потенциала при данных T и P можно выбрать произвольно. В данном случае несущественно с какого нулевого уровня ведется отсчет, а важна разность между конечными и начальными значениями.

– стандартный химический потенциал.

Рассмотрим систему, состоящую из двух фаз, между которыми распределен интересующий нас компонент. Переход массы dn из первой во вторую фазу вызовет изменение потенциала dG.

В равновесии

Равенство химических потенциалов это условие равновесия перехода компонента из фазы I в фазу II.

В отсутствие равновесия . Самопроизвольный переход будет происходить из состояния с большим химическим потенциалом в состояние с меньшим химическим потенциалом.