化學(xué)勢差異性簡介

能夠進(jìn)行粒子和能量交換兩個宏觀系統(tǒng)，分子總是從化學(xué)勢高的相進(jìn)入化學(xué)勢低的相，從而降低系統(tǒng)的總自由能，并使系統(tǒng)達(dá)到平衡態(tài)，達(dá)到平衡時將滿足溫度相等TA=TB和化學(xué)勢相等μA=μB.在判斷化學(xué)反應(yīng)方向的時候，我們常用吉布斯自由能來判斷，相比之下化學(xué)勢判斷更為基本。其實(shí)在化學(xué)、熱力學(xué)和統(tǒng)計物理中都可以有不同的理解，用純粹的物理化學(xué)角度來理解會很抽象醫(yī)學(xué)教|育網(wǎng)搜集整理。我們可以把化學(xué)勢看作一種類似溫度的強(qiáng)度物理量，溫度是能量關(guān)于熵的微分，化學(xué)勢是自由能關(guān)于物質(zhì)量的微分。化學(xué)勢表示成分變化對能量變化的影響，描述了系統(tǒng)發(fā)生交換時的“粒子的可獲得性”，如果化學(xué)勢在兩個系統(tǒng)中相等，系統(tǒng)就不存在交換。

化學(xué)勢對解決多相平衡非常有利，對于純組分系統(tǒng)，化學(xué)勢就等于純態(tài)時摩爾吉布斯自由能；混合系統(tǒng)就是其偏摩爾量。也就是說同樣狀態(tài)下，純組分系統(tǒng)比混合系統(tǒng)的化學(xué)勢高，通過這我們就可以進(jìn)一步理解為什么滲透壓使純?nèi)軇┻M(jìn)入半透膜中的濃溶液，因?yàn)閮蛇吇瘜W(xué)勢不相等?；瘜W(xué)勢也可以理解為物質(zhì)逃逸趨勢的度量，物的變化總朝向化學(xué)勢低的方向變化。通過化學(xué)勢我們也能理解化學(xué)平衡中，分子具有很大的濃度或很高的內(nèi)能，則能高效的參與化學(xué)反應(yīng)，從而解釋勒沙特列原理。