रासायनिक विभव और प्रावस्था साम्य

रासायनिक विभव एक कण को जोड़ने से होने वाले ऊर्जा परिवर्तन को मापता है, और प्रावस्थाओं में रासायनिक विभवों की समानता प्रावस्था और रासायनिक साम्य के लिए स्थितियाँ निर्धारित करती है।

Definition

रासायनिक विभव एक थर्मोडायनामिक विभव में परिवर्तन है जब एक दी गई प्रजाति का एक कण निश्चित संयुग्मी चरों पर जोड़ा जाता है, और प्रावस्था साम्य वह अवस्था है जिसमें तापमान, दबाव, और प्रत्येक प्रजाति का रासायनिक विभव सभी सह-अस्तित्व वाली प्रावस्थाओं में समान होता है।

Scope

यह विषय कण संख्या के संबंध में उपयुक्त विभव के व्युत्पन्न के रूप में रासायनिक विभव की परिभाषा, सह-अस्तित्व वाली प्रावस्थाओं के बीच यांत्रिक, तापीय और रासायनिक साम्य की स्थितियाँ, गिब्स प्रावस्था नियम, सह-अस्तित्व वक्रों के लिए क्लॉसियस-क्लैपेरॉन समीकरण, और रासायनिक अभिक्रियाओं के साम्य को शामिल करता है। संक्रमणों का ऑर्डर-पैरामीटर विवरण प्रावस्था संक्रमणों के तहत वर्णित है।

Core questions

• रासायनिक विभव को कैसे परिभाषित किया जाता है और यह प्रति कण गिब्स मुक्त ऊर्जा से कैसे संबंधित है?
• साम्य पर प्रावस्थाओं में रासायनिक विभव समान क्यों होना चाहिए?
• गिब्स प्रावस्था नियम एक बहु-प्रावस्था प्रणाली की स्वतंत्रता की कोटियों की गणना कैसे करता है?
• क्लॉसियस-क्लैपेरॉन समीकरण सह-अस्तित्व वक्र की ढलान को कैसे निर्धारित करता है?

Key concepts

• रासायनिक विभव और कण संख्या
• प्रावस्था सह-अस्तित्व के लिए स्थितियाँ
• गिब्स प्रावस्था नियम
• क्लॉसियस-क्लैपेरॉन समीकरण
• रासायनिक अभिक्रिया साम्य

Key theories

प्रावस्था साम्य के लिए गिब्स की स्थितियाँ

दो प्रावस्थाएँ साम्य में सह-अस्तित्व में होती हैं जब उनके तापमान, दबाव, और प्रत्येक घटक का रासायनिक विभव समान होता है, जिससे विषम प्रणाली की कुल गिब्स मुक्त ऊर्जा कम हो जाती है।

Clinical relevance

रासायनिक विभव रसायन विज्ञान, जीव विज्ञान और सामग्री विज्ञान में विसरण, परासरण, घुलनशीलता और अभिक्रिया साम्य को नियंत्रित करता है, जबकि प्रावस्था-साम्य की स्थितियाँ धातु विज्ञान, भूविज्ञान और रासायनिक इंजीनियरिंग में उपयोग किए जाने वाले प्रावस्था आरेखों के निर्माण का आधार बनती हैं।

History

गिब्स ने 1870 के दशक में विषम साम्य पर अपने संस्मरण में रासायनिक विभव और प्रावस्था नियम का परिचय दिया, जिसमें क्लॉसियस-क्लैपेरॉन संबंध जैसे पहले के परिणामों को सह-अस्तित्व वाली प्रावस्थाओं और अभिक्रियाओं के एक सामान्य सिद्धांत में एकीकृत किया गया।

Key figures

• J. Willard Gibbs
• Rudolf Clausius
• Benoit Clapeyron

Seminal works

• gibbs1876
• callen1985

Frequently asked questions

प्रावस्थाओं में रासायनिक विभवों के समान होने का क्या अर्थ है?

इसका अर्थ है कि कणों को एक प्रावस्था से दूसरी प्रावस्था में ले जाने के लिए कोई शुद्ध प्रेरक बल नहीं है; यदि विभव भिन्न होते, तो कण कम रासायनिक विभव वाली प्रावस्था की ओर तब तक प्रवाहित होते जब तक समानता, और इस प्रकार साम्य, बहाल नहीं हो जाता।