¿Para qué sirve un potencial químico?

Leí que la definición del potencial químico es, que es la derivada parcial de la energía Libre con respecto al número de partículas,

m = ∂ F ∂ norte .
Desafortunadamente, no entiendo esta definición, por lo que quería elegir un ejemplo: Permítanme pensar en un sistema, por ejemplo, una emulsión de agua en aceite. ¿Cómo se evaluaría el potencial químico de esta mezcla? Allí, el potencial químico definitivamente dependería de la pregunta: ¿Dónde desea insertar qué tipo de partículas?

Descubrí que probablemente habrá un potencial químico diferente para cada especie, así que uno para el agua y otro para el aceite. pero entonces todavía queda la pregunta. ¿Dónde necesitamos insertar la partícula?
Esta es una buena pregunta, pero tal vez debería hacerse en el foro de química.
(no es un foro, es un sitio de preguntas y respuestas) El potencial químico es un concepto termodinámico, lo que significa que probablemente califique como física y, por lo tanto, es el tema aquí. Pero una emulsión probablemente no sea el mejor ejemplo. Lipschitz, ¿su pregunta se aplicaría también si fuera, digamos, una mezcla de dos gases? (¿Aire, aproximado como 79% de nitrógeno y 21% de oxígeno, por ejemplo?) Si está preguntando algo sobre una emulsión específicamente, entonces este no sería el tema aquí, pero no creo que ese sea el caso.
Así es como pienso intuitivamente sobre el potencial químico. Hasta ahora, esta es la única forma que conozco de "obtenerlo" en cualquier tipo de nivel visceral. El potencial químico es al equilibrio químico lo que la temperatura es al equilibrio térmico. La temperatura es una "perilla" para ajustar la energía promedio; El potencial químico es una "perilla" para ajustar el número de partículas (o densidad). Los gradientes de temperatura provocan el flujo de calor; los gradientes de potencial químico provocan el flujo de partículas.
Sobre el tema de la física o la química.

Respuestas (1)

Siguiendo Wikipedia , si tiene un sistema químico que contiene norte especies constituyentes, agregando d norte i partículas de la i -ésima especie, en T y pag constante, haga un cambio de la energía libre de Gibbs:

d GRAMO = ∑ i = 1 norte m i   d norte i

(Si lo prefiere T y V constante, usarás la energía libre de Helmholtz F en lugar de GRAMO )

Entonces, fundamentalmente, el potencial químico es una energía (potencial) por especie de partícula.

En el equilibrio químico, las energías libres F o GRAMO tiene que ser mínimo, lo que significa que, en el equilibrio:

∑ i = 1 norte m i   d norte i = 0

Entonces, el potencial químico es importante en toda la química del equilibrio.

Otro uso interesante, si considera solo una especie, es la situación grancanónica ( http://en.wikipedia.org/wiki/Grand_canonical_ensemble ) donde un sistema está en equilibrio químico (y térmico) con un reservorio. En este caso, la temperatura y el potencial químico son constantes y, para un microestado, la probabilidad de tener una energía E y un número N de partículas viene dada por:

pag ( mi , norte ) ∼ mi − β ( mi − m norte )

¿Para qué sirve un potencial químico?
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