1.4 化学势
对于一个由几种物质组成的多组分热力学系统,常见状态函数分别为:压强p、体积V、温度T、内能U、熵S,假设其中B组分的物质的量为nB,其余各组分的物质的量n均不变,对吉布斯函数G、赫姆霍兹函数F、焓H及自由能U,定义:
(1-5)
式中,μB被称为系统中B组元的化学势,其化学势有四种表达式。
理想气体混合物中B组分在某状态时的化学势μB可通过式(1-6)计算:
(1-6)
式中,为标准状态下的B组分化学势;为B组分标准压力;pB为某状态时B组分分压。
理想液态混合物中B组分在某状态时的化学势μB可通过式(1-7)计算:
(1-7)
式中,表示标准状态下的B组分化学势,xB表示某状态时B组分的摩尔分数。
对于一个化学反应:
aA+bB→cC+dD
反应物分别为A和B,生成物分别为C和D,当反应达到平衡时,通常平衡常数k如下。
理想气体:,其中p表示分压。
理想液体:,其中x表示摩尔分数。