在一個均勻體系內，加入極微量的某物質(無限小量)，並保持體系的均勻性以及體積和熵不變，體系內能的增量與加入物質量之比即為該加入物質的化學位。
基本介紹
- 中文名：化學位
- 外文名：Chemical degree
- 別名：化學勢
- 符號：μ
- 性質：強度性質
- 學科：物理化學
定義,化學位的特徵,
定義
化學位（Chemical degree）又稱化學勢（Chemical potential）。通常指偏摩爾自由能。決定物質傳遞方向和限度的物理量。任何物質若存在於兩相中，則物質必從化學勢大的一相向化學勢較小的一相傳遞，當兩相達到平衡時，該物質在兩相中的化學勢必相等。對於化學反應，在等溫等壓下，若反應物化學勢的總和大於產物化學勢的總和時，反應自發向右進行；反之，逆反應自發進行。當反應達到平衡時，反應物化學勢的總和必等於產物化學勢的總和。化學勢在“相平衡”和“化學平衡”中有重要套用．參見“偏摩爾量”。
化學位的特徵
(1)化學位是體系的性質，是狀態函式，是強度性質。
(2)化學位的絕對值是不能測定的，只能測定兩狀態間的相對值。
(3)化學位的數值決定於狀態，故狀態變化時，如溫度、壓強及各物質的摩爾數發生任何變化時，都會改變化學位數值。
化學位可以由內能、自由焓、焓或自由能引入，但各偏導數的條件不同。它們的關係為
表示在給定的條件內，體系中1mol i組分的內能，或1mol i組分的自由焓等。這裡必須注意兩點：
首先，按照偏導數的定義，
，而且
。也就是說，加入△ni的i組分後，體系的組成幾乎沒有改變。如果組成有了改變，各物質的化學位就會發生變化，而不可能得到真正的i組元的化學位。
其次，由於化學位的數值與物質的總量無關，所以是強度性質。
若體系還做有其他有效功，如電功、磁功、表面功等，用ΣXdY表示這些功，則完整的熱力學基本公式如下：
dU=TdS-pdV-ΣXdY+Σ△μidni
dH=TdS+Vdp-ΣXdY+Σ△μidni
dA=-SdT-pdV-ΣXdY+Σ△μidni
dA=-SdT-Vdq-ΣXdY+Σ△μidni
不做有效功時
dU=TdS-pdV+Σ△μidni
在恆溫恆壓及恆組成的條件下將體系擴大，可得
△U=T△S-p△V+Σ△μidni
