Elektrokémiai potenciál

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:

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

ahol

G a rendszer Gibbs-energiája, J

n_B 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.