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化学ポテンシャルに関する問題です。説明お願いします。 また実在気体の場合問題...

kok********さん

2015/9/2319:47:39

化学ポテンシャルに関する問題です。説明お願いします。
また実在気体の場合問題3番はどうなるんでしょうか

A liq,RTln,化学ポテンシャル,A gas,実在気体,活量係数,A vap

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ベストアンサーに選ばれた回答

sc_********さん

2015/9/2320:35:40

標準状態の記号をμ⁰で代用します。μ()の()内は下添え字に。

(1)
気相の化学ポテンシャルは理想気体と扱えるとき(与式の両辺をnで割って)
μ(A,gas)=μ⁰(A,gas)+RTln(P(A)/P⁰(A)) 圧力は蒸気圧Pa*だから
μ*(A,vap)=μ⁰(A,gas)+RTln(P*(A)/P⁰(A))

(2)
気液平衡が成り立つときμ(gas)=μ(liq)
よって
μ*(A,liq)=μ⁰(A,gas)+RTln(P*(A)/P⁰(A))

(3)
Bのモル濃度x(B)とする Bを溶かしたことでμ*(A)→μ(A)になったとする
μ(A,liq)=μ(A,vap)=μ⁰(A,gas)+RTln(Pa/Pa⁰) (1)~(2)の議論と同じ

μ(A,liq)=μ⁰(A,gas)+RTln(P(A)/P⁰(A))
μ*(A,liq)=μ⁰(A,gas)+RTln(P*(A)/P⁰(A)) ←(2)の結果
μ⁰を消すと
μ(A,liq)=μ*(A,liq)+RTln(P(A)/P*(A))

このP(A)/P*(A)をAの活量a(A)とすると
μ(A,liq)=μ*(A,liq)+RTln a(A)

a(A)は理想溶液ではヘンリーの法則に従うのでa(A)=x(A)
実在溶液のときは適当な活量係数γを実験的に求めa(A)=γx(A)とでも書き直せばよい
実在気体なら恐らくもっと早い段階で活量係数を導入する必要があるが、最終的にまとまって同じくγx(A)で書き換えればよい。

質問した人からのコメント

2015/9/26 18:00:07

回答ありがとうございます!

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