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化学ポテンシャル かがくポテンシャルchemical potential

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

化学ポテンシャル
かがくポテンシャル
chemical potential

化学反応において原系と生成系の自由エネルギーの大きさを比較すれば,その反応が右向きに進むか,左向きに進むかがわかる。自由エネルギーは温度,圧力,組成に依存するが,そのうちで組成に依存する部分を化学ポテンシャルといい,次のように定義される。成分1,2,…,i ,…のモル数がそれぞれ n1n2 ,…,ni ,…の混合物の成分 i の化学ポテンシャルは,温度 T ,圧力 P および i 以外の他の成分を一定に保ったとき,i 成分を 1mol 加えたときの自由エネルギーの増加量として定義される。一般には μi=(∂G/∂ni)T,P,nj(ji) の形で表わされる。ただし,μ,G はそれぞれ化学ポテンシャル,自由エネルギーである。重力の場で物体がポテンシャルの高いところから低いところに向うように,物質も化学ポテンシャルの高いほうから低いほうに向って自発的に移動する。 (→熱力学 )

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栄養・生化学辞典の解説

化学ポテンシャル

 多成分系において,各成分の1モルに割り当てるエネルギーで,系に物質を加えたときに,ギブスの自由エネルギーが変化する量.

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世界大百科事典 第2版の解説

かがくポテンシャル【化学ポテンシャル chemical potential】

一つの系においてある成分だけを1分子または1mol追加するときの仕事。同一粒子からなる系では,その化学ポテンシャルは1分子当りまたは1mol当りのギブズの自由エネルギーに等しい。粒子の出入りが可能な多成分系では,平衡状態になる条件の一つは,異なる相の化学ポテンシャルが互いに等しくなることであり,化学ポテンシャルが互いに異なる場合には,化学ポテンシャルの大きいほうから小さいほうに粒子の移動が起こる。粒子数Nの系では,通常,Nを指定する代りに化学ポテンシャルμを導入して,エネルギーを表すハミルトニアンに-μNという項を追加し,Nを力学的変数とみて統計平均を行いNの平均値をμによって指定する。

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大辞林 第三版の解説

かがくポテンシャル【化学ポテンシャル】

系を構成するある成分1モルまたは一分子当たりの定温・定圧下での自由エネルギー(ギブズ自由エネルギー)。二つの相の化学ポテンシャルが異なるときには、化学ポテンシャルの大きい相から小さい相へ、粒子の移動が起こる。 → 自由エネルギー

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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

化学ポテンシャル
かがくぽてんしゃる
chemical potential

ある化学種i(単体または化合物)が混合物中に存在するとき、その化学種1モル当りの自由エネルギー(ギブス自由エネルギー)を化学ポテンシャルμiという。ある化学種の1モル当りの自由エネルギーは、化学種が1種類だけの純粋な系では、その系の自由エネルギーをそのモル数で割れば求められるが、混合物の場合には、
  μi=(∂G/∂Ni)T,p,Nj  (ji)
により求められる。すなわち、温度T、圧力pが一定の下で、混合物にその化学種iを微少量dNi モル加えたときの自由エネルギー増加 dGから、この式によって求められるのである。混合物の自由エネルギーは、Gが質量変数であるので、

となり、それぞれの化学種の自由エネルギーの合計()となる。このように化学ポテンシャルは、ある化学種が混合物中にあるときの自由エネルギーなので、化学平衡などの取扱いに用いられる。[戸田源治郎]

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