kemijski potencijal

kemijski potencijal (znak μ), fizikalna veličina koja opisuje sposobnost električki neutralnih atoma i molekula da u nekom termodinamičkom sustavu izvrše mehanički rad. Definiran je mehaničkim radom W koji je potrebno izvršiti da sustav čestica ostane u ravnoteži kada mu se uz stalan tlak i temperaturu poveća broj čestica N, dakle: μ = ΔWN. Mjerna jedinica kemijskoga potencijala jest džul (J).

Kemijski potencijal sastojka (znak μi) opisuje doprinos pojedinog sastojka ili dijela čestica i u slobodnoj energiji termodinamičkoga sustava. Definiran je kao slobodna energija nastala kada se u uravnotežen sustav doda određena količina tvari, tj. kao parcijalna derivacija Gibbsove energije G i količine tvari ni, dakle: μi = ∂G/∂ni ili mase tvari mi, dakle: μi = ∂G/∂mi pri stalnom tlaku i temperaturi. Mjerna jedinica kemijskoga potencijala sastojka jest džul po molu (J/mol) ili džul po kilogramu (J/kg).

Sustav čestica je u ravnoteži kada su kemijski potencijali svih njegovih čestica jednaki. Ako neki dio sustava nije u ravnoteži, doći će do gibanja čestica iz područja većega prema području manjega kemijskog potencijala ili promjene faze (isparavanja, otapanja, kristalizacije, kemijskih reakcija), npr. ako se u mješavini leda i vode led topi, kemijski potencijal tekuće vode manji je od kemijskog potencijala leda, a ako se voda smrzava, manji je kemijski potencijal leda. Spontano gibanje čestica u smjeru pada kemijskog potencijala jest difuzija. Kemijski potencijal na temperaturi od 0 K naziva se Fermijeva energija.

kemijski potencijal. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 6.12.2019. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=69874>.