Potențial chimic
modificarea energiilor unui sistem termodinamic în raport cu numărul de particule / From Wikipedia, the free encyclopedia
Potențialul chimic, simbolizat prin (miu), este o mărime fizică descrisă prima dată de către inginerul și fizicianul matematician Josiah Willard Gibbs în lucrarea Asupra echilibrului substanțelor eterogene. În termeni simpli, este analog potențialului electric și potențialului gravitațional, utilizând aceeași noțiune a câmpurilor de forță ca fiind cauza mișcării lucrurilor, fie sarcini electrice, mase, sau, în acest caz, componenți chimici. El l-a definit în felul următor:
„Dacă oricărei mase omogene aflate într-o stare de tensiune hidrostatică presupunem ca o cantitate infinitezimală de orice substanță să-i fie adăugată, masa râmânând omogenă iar entropia și volumul ei rămânând neschimbate, creșterea energiei masei împărțită la cantitatea de substanță adăugată este potențialul pentru acea substanță cu masa considerată.”
Acest articol are nevoie de atenția unui expert în domeniu. Recrutați unul sau, dacă sunteți în măsură, ajutați chiar dumneavoastră la îmbunătățirea articolului! |
Gibbs a observat de asemenea că pentru scopurile acestei definiții, orice element chimic sau combinație de elemente în proporții date poate fi considerată o substanță, indiferent dacă e capabilă sau nu de a exista ea înseși ca un corp omogen. Potențialul chimic mai este numit și energie liberă molară Gibbs (a se vedea și mărimi molare parțiale). Potențialul chimic este măsurat în unități de energie/particulă sau, echivalent, energie/mol.
Potențialul chimic este folosit în termodinamică, fizică și chimie. În fizica statistică modernă potențialul chimic, împărțit la temperatură, este multiplicatorul Lagrange pentru restricționarea particulelor în sensul maximizării entropiei. Aceasta este definiția științifică precisă și abstractă, exact cum temperatura este definită în termeni ai multiplicatorului Lagrange pentru restricționarea energiei.
În unele domenii (electrochimia în particular), termenul „potențial chimic” este folosit pentru a descrie un concept fundamental diferit (dar înrudit), și anume „potențialul chimic intern”; a se vedea mai jos pentru detalii.
Potențialul chimic al unui sistem de electroni este de asemenea numit nivel Fermi.[1]