Functii termodinamice, marimi partial molare

Functii termodinamice, marimi partial molare

Daca se modifica compozitia unui sistem in urma schimbului de substanta cu mediul (sistem deschis) sau in urma reactiilor chimice (sistem inchis), functiile termodinamice vor depinde nu numai de T, P, V ci si de compozitia (n).

Exemplu: Entalpia libera (G) a unui sistem care este o functie de stare si poate fi definita cu ajutorul urmatoarei relatii:

G=f (T, P, n₁, n₂ . ..n_i)

Entalpia libera fiind o functie de stare are diferentiala totala exacta:

dG=

Pentru oricare functie de stare notata cu Y, relatia de mai sus devine:

dY=

Diferentiala totala a entalpiei libere poate fi scrisa in functie de entropia (S) si volumul (V):

Derivata marimilor extensive (care depind de masa) functie de numarul de moli se numeste marime partial molara.

Deci,

este potential chimic

Marimile extensive, Y, se compun aditiv din produsele dintre numarul de moli n_i si marimile partiale molare ale componentilor:

La P = ct, T = ct, marimea Y este functie numai de numarul de moli, deci:

, iar

Ecuatia:este ecuatia lui Gibbs-Duhem.

Cazuri particulare:

Marimea este entalpia libera partial molara de amestec corespunzatoare componentului i:

In general:

unde:

- marimea partial molara de amestec corespunzatoare componentului i si poate fi:;

- marimea partial molara corespunzatoare componentului i in solutie;

marimea molara corespunzatoare componentului pur i.

In cazul unui sistem binar, ecuatia Gibbs - Duhen pentru marimea partial molara , poate fi scrisa astfel:

Pentru marimi partial molare de amestec ecuatia este:

Daca : , atunci

Cand se determina in functie de x₂, atunci: