Potencial químico

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR
VICEMINISTERIO DE POLÍTICAS ACADÉMICAS
IUT-RC. “DR. FEDERICO RIVERO PALACIO”
DEPARTAMENTO DE PROCESOS QUIMICOS

TERMODINAMICA II
“Potencial Químico”

Carolina Salas
C.I 12.627.935
Potencial químico termodinámico
Concepto:
“Si suponemos que se añade una cantidad infinitesimal de cualquiersustancia a una masa homogénea cualquiera en un estado de tensión hidrostática, que la masa permanece homogénea y su entropía y volumen permanecen constantes, el incremento de la energía interna de la masa dividida por la cantidad de la sustancia añadida es el potencial para esa sustancia en la masa considerada”.

En el año 1873, Gibbs declara:
«Si queremos expresar en una sola ecuación lacondición necesaria y suficiente del equilibrio termodinámico para una sustancia cuando se encuentra en un medio a presión (P ) y temperatura (T) constantes, esta ecuación podría ser escrita:
δ (ε − Tη + Pν) = 0
donde δ se refiere al cambio producido por cualquier variación en el estado de las partes del cuerpo, y (cuando diferentes partes del cuerpo están en diferentes estados) en la proporción en queel cuerpo está repartido entre los diferentes estados. La condición de equlibrio estable es que el valor de la expresión del paréntesis sea mínima.»
En esta descripción, usando la notación dada por Gibbs, ε se refiere a la energía interna del cuerpo, η se refiere a la entropía del cuerpo, y υ es el volumen del cuerpo.

El significado preciso del término potencial químico depende del contextoen que es utilizado.
* Cuando se habla de sistemas termodinámicos, potencial químico se refiere al potencial químico termodinámico. En este contexto, el potencial químico es la variación en una función de estado termodinámica característica por la variación en el número de moléculas. Dependiendo de las condiciones experimentales, la función de estado termodinámica característica es o bien laenergía interna, la entalpía, la energía libre de Gibbs, o la energía libre de Helmholtz. Este uso concreto del término es el más ampliamente utilizado por los químicos experimentales, los físicos, y los ingenieros químicos.
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* Potencial químico termodinámico:
El potencial químico de un sistema termodinámico es el cambio de energía que experimentaría el sistema si fueraintroducida en éste una partícula adicional, con la entropía y el volumen mantenidos constantes.
Si un sistema contiene más de una especie de partículas, hay un potencial químico diferente asociado a cada especie, definido como el cambio en energía cuando el número de partículas de esa especie se incrementa en una unidad.
El potencial químico es un parámetro fundamental en termodinámica y se asocia ala cantidad de materia.
El potencial químico es particularmente importante cuando se estudian sistemas de partículas que reaccionan.
Consideremos el caso más simple de dos especies, donde una partícula de la especie 1 puede transformarse en una partícula de la especie 2 y viceversa. Un ejemplo de un sistema de esta clase sería una mezcla súper-saturada de agua líquida (especie 1) y vapor deagua (especie 2). Si el sistema está en equilibrio, los potenciales químicos de las dos especies deben ser iguales. De lo contrario, cualquier incremento en un potencial químico produciría emisión neta e irreversible de energía del sistema en forma de calor cuando esa especie con el potencial incrementado se transformara en la otra especie, o una ganancia neta de energía (de nuevo en forma decalor) si tuviera lugar la transformación reversible. En las reacciones químicas, las condiciones de equilibrio son generalmente más complicadas ya que intervienen más de dos especies. En este caso, la relación entre los potenciales químicos en el equilibrio viene dada por la ley de acción de las masas.
Puesto que el potencial químico es una cantidad termodinámica, es definido independientemente...