Consideriamo un recipiente in cui sono presenti particelle di 4 tipi, che chiamiamo , , e , che possono reagire come:
Sia l'energia interna complessiva del contenuto del recipiente, e siano , , e il numero di particelle di tipo , , e presenti.
Il potenziale chimico della specie è definito da:
E in modo analogo sono definiti gli altri potenziali chimici.
Per capire di che si tratta, non ci importa più di tanto che si tratti di una derivata parziale e possiamo pensarlo semplicemente come
Provate a spiegare perchè, se la reazione è all'equilibrio, vale la relazione .
Potenziale chimico.
Potenziale chimico.
"Per un laser, si passa da temperature positive a temperature negative non passando attraverso 0 K, ma passando attraverso l'infinito!" (cit.)
"Perché dovremmo pagare uno scienziato quando facciamo le migliori scarpe del mondo?" (cit.)
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Re: Potenziale chimico.
Proviamoci
Dato che hai scritto
suppongo che i coefficienti stechiometrici della reazione siano tutti 1, dunque
(essendo la reazione all'equilibrio, tot particelle di reagiscono con le stesse particelle di , e se ne formano altrettante di e altrettante di ).
Dunque i denominatori son tutti uguali a meno del segno, infatti se da una parte si consumano, dall'altra si formano (poi torna indietro a ristabilire l'equilibrio), basta che sia verificato il bilancio energetico, (sempre coi segni scambiati).
E questo è vero, infatti tutta l'energia che liberano i reagenti trasformandosi in prodotti, sarà quella che (con segno opposto) viene restituita quando la reazione va in verso contrario, dunque è verificata l'uguaglianza.
Dato che hai scritto
suppongo che i coefficienti stechiometrici della reazione siano tutti 1, dunque
(essendo la reazione all'equilibrio, tot particelle di reagiscono con le stesse particelle di , e se ne formano altrettante di e altrettante di ).
Dunque i denominatori son tutti uguali a meno del segno, infatti se da una parte si consumano, dall'altra si formano (poi torna indietro a ristabilire l'equilibrio), basta che sia verificato il bilancio energetico, (sempre coi segni scambiati).
E questo è vero, infatti tutta l'energia che liberano i reagenti trasformandosi in prodotti, sarà quella che (con segno opposto) viene restituita quando la reazione va in verso contrario, dunque è verificata l'uguaglianza.
Re: Potenziale chimico.
Ci stai andando vicino, ma non è proprio così. Nella definizione, è l'energia interna. Non è detto che l'energia interna complessiva si conservi; parte dell'energia potrebbe andarsene in un altro modo (ad esempio in lavoro).Valenash ha scritto:basta che sia verificato il bilancio energetico, (sempre coi segni scambiati).
E questo è vero, infatti tutta l'energia che liberano i reagenti trasformandosi in prodotti, sarà quella che (con segno opposto) viene restituita quando la reazione va in verso contrario, dunque è verificata l'uguaglianza.
Non hai usato la condizione che avevo scritto:
se la reazione è all'equilibrio
"Per un laser, si passa da temperature positive a temperature negative non passando attraverso 0 K, ma passando attraverso l'infinito!" (cit.)
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"Perché dovremmo pagare uno scienziato quando facciamo le migliori scarpe del mondo?" (cit.)
Re: Potenziale chimico.
Scusa, credo di essermi solo spiegato male =P
Comunque, noi sappiamo che la reazione è all'equilibrio, dunque se un po' di reagenti danno dei prodotti, poi questi tornano a reagire riformando i reagenti e mantenendo costante la K della reazione.
Ora, da questo possiamo dedurre che l'energia interna dei reagenti è uguale all'energia interna dei prodotti che si formano quando quei reagenti reagiscono.
Difatti, se non fosse così, la reazione diretta dovrebbe essere eso o endoenergetica, ma in ogni caso, quando la reazione si muove nel senso della liberazione di energia, questa si disperderebbe e (essendo la reazione inversa endoenergetica) i prodotti non potrebbero tornare a formare i reagenti, che va contro all'ipotesi che la reazione sia all'equilibrio.
Ora va meglio?? =)
Comunque, noi sappiamo che la reazione è all'equilibrio, dunque se un po' di reagenti danno dei prodotti, poi questi tornano a reagire riformando i reagenti e mantenendo costante la K della reazione.
Ora, da questo possiamo dedurre che l'energia interna dei reagenti è uguale all'energia interna dei prodotti che si formano quando quei reagenti reagiscono.
Difatti, se non fosse così, la reazione diretta dovrebbe essere eso o endoenergetica, ma in ogni caso, quando la reazione si muove nel senso della liberazione di energia, questa si disperderebbe e (essendo la reazione inversa endoenergetica) i prodotti non potrebbero tornare a formare i reagenti, che va contro all'ipotesi che la reazione sia all'equilibrio.
Ora va meglio?? =)
Re: Potenziale chimico.
L'hai spiegato un po' da chimico ma adesso va bene, è giusto. Io avrei detto che all'equilibrio l'energia interna complessiva è minima, e quindi per una reazione si ha .
Questa relazione sui potenziali chimici è molto utile perchè, in certi casi, è possibile calcolare il potenziale chimico delle specie che costituiscono un sistema in funzione della temperatura, ed a partire da questa equazione si riesce ad ottenere la concentrazione delle varie specie. Il calcolo del potenziale chimico negli esempi che ho visto io è però troppo avanzato per questo livello (c'è anche dentro la costante di Planck...).
Questa relazione sui potenziali chimici è molto utile perchè, in certi casi, è possibile calcolare il potenziale chimico delle specie che costituiscono un sistema in funzione della temperatura, ed a partire da questa equazione si riesce ad ottenere la concentrazione delle varie specie. Il calcolo del potenziale chimico negli esempi che ho visto io è però troppo avanzato per questo livello (c'è anche dentro la costante di Planck...).
"Per un laser, si passa da temperature positive a temperature negative non passando attraverso 0 K, ma passando attraverso l'infinito!" (cit.)
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Re: Potenziale chimico.
eheh lo so.. non a caso faccio un ITI ad indirizzo chimico =PPigkappa ha scritto:L'hai spiegato un po' da chimico ma adesso va bene, è giusto. Io avrei detto che all'equilibrio l'energia interna complessiva è minima, e quindi per una reazione si ha .