Elektrokémiai potenciál

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A B ion elektrokémiai potenciálja egy intenzív fizikai mennyiség, ami megadja, hogy a B ion egységnyi kémiai anyagmennyiség-változása esetén – azaz 1 mol hozzáadása a rendszer nagyon nagy mennyiségéhez – mennyivel változtatja meg a rendszer szabadentalpiáját, azaz az integrális moláris mennyiségét (miközben a rendszerben a hőmérséklet, a nyomás és a B komponens kivételével az összes többi komponens anyagmennyisége állandó marad). Az elektrokémiai potenciál abszolút értéke nem ismeretes, gyakorlatban a folyamatokban bekövetkező megváltozása fontos.

Az elektrokémiai potenciál abban különbözik a kémiai potenciáltól, hogy a B komponens elektromos töltéssel rendelkezik, és ezért ha a rendszerbe bejut 1 mol ion, akkor az elektromos töltés átmenettel járó elektromos munkavégzést is figyelembe kell venni.

Az elektrokémiai potenciált definiáló összefüggés:

\tilde{\mu}_\mathrm B= \left( \frac{\partial G}{\partial {n_\mathrm B}}\right)_{p,T,n_\mathrm{i\ne B}} = \mu_\mathrm B + z_\mathrm BF\varphi ,\ \mathrm {J/mol},

ahol
G a rendszer Gibbs-energiája, J
nB a B komponens anyagmennyisége, mol
p a nyomás, Pa
T a hőmérséklet, K.
\mu_\mathrm{B} , a kémiai potenciál, J/mol
z_\mathrm B az ion töltésszáma,
F a Faraday-állandó, F = 96 485,34 C/mol
φ a Galvani-potenciál, V

Értelmezése tehát hasonló a kémiai potenciáléhoz, de a B komponens ionos felépítése miatt 1 mólja zF elektromos töltéssel rendelkezik, a φ elektromos potenciálú rendszerbe jutva zFφ elektromos munkavégzés is történik.