الكمون الكيميائي واتزان الأطوار
يقيس الكمون الكيميائي تغير الطاقة عند إضافة جسيم، وتحدد مساواة الكمونات الكيميائية عبر الأطوار شروط اتزان الأطوار والاتزان الكيميائي.
Definition
الكمون الكيميائي هو التغير في الكمون الثرموديناميكي عند إضافة جسيم واحد من نوع معين عند ثبات المتغيرات المقترنة، واتزان الأطوار هو الحالة التي تتساوى فيها درجة الحرارة والضغط والكمون الكيميائي لكل نوع عبر جميع الأطوار المتواجدة معًا.
Scope
يغطي هذا الموضوع تعريف الكمون الكيميائي كمشتق للكمون المناسب بالنسبة لعدد الجسيمات، وشروط الاتزان الميكانيكي والحراري والكيميائي بين الأطوار المتواجدة معًا، وقاعدة جيبس للأطوار، ومعادلة كلاوزيوس-كلابيرون لمنحنيات التعايش، واتزان التفاعلات الكيميائية. يتم تناول وصف معامل الترتيب للانتقالات ضمن انتقالات الأطوار.
Core questions
- كيف يُعرّف الكمون الكيميائي وما علاقته بطاقة جيبس الحرة لكل جسيم؟
- لماذا يجب أن يتساوى الكمون الكيميائي عبر الأطوار عند الاتزان؟
- كيف تحسب قاعدة جيبس للأطوار درجات حرية نظام متعدد الأطوار؟
- كيف تحدد معادلة كلاوزيوس-كلابيرون ميل منحنى التعايش؟
Key concepts
- الكمون الكيميائي وعدد الجسيمات
- شروط تعايش الأطوار
- قاعدة جيبس للأطوار
- معادلة كلاوزيوس-كلابيرون
- اتزان التفاعل الكيميائي
Key theories
- شروط جيبس لاتزان الأطوار
- يتعايش طوران في حالة اتزان عندما تتساوى درجات حرارتهما وضغوطهما والكمون الكيميائي لكل مكون، مما يقلل من طاقة جيبس الحرة الكلية للنظام غير المتجانس.
Clinical relevance
يحكم الكمون الكيميائي الانتشار، والتناضح، والذوبانية، واتزان التفاعلات عبر الكيمياء، والبيولوجيا، وعلم المواد، بينما تدعم شروط اتزان الأطوار بناء مخططات الأطوار المستخدمة في علم المعادن، والجيولوجيا، والهندسة الكيميائية.
History
قدم جيبس الكمون الكيميائي وقاعدة الأطوار في مذكراته عام 1870 حول الاتزان غير المتجانس، موحدًا النتائج السابقة مثل علاقة كلاوزيوس-كلابيرون في نظرية عامة للأطوار والتفاعلات المتواجدة معًا.
Key figures
- J. Willard Gibbs
- Rudolf Clausius
- Benoit Clapeyron
Related topics
Seminal works
- gibbs1876
- callen1985
Frequently asked questions
- ماذا يعني تساوي الكمونات الكيميائية عبر الأطوار؟
- يعني ذلك عدم وجود قوة دافعة صافية لتحريك الجسيمات من طور إلى آخر؛ فلو اختلفت الكمونات، لتدفقت الجسيمات نحو الطور ذي الكمون الكيميائي الأقل حتى يتم استعادة التساوي، وبالتالي الاتزان.