Thermodynamik: Chemisches Potenzial und Aktivität

Die Aktivität einer Spezies ist ein Maß für ihre effektive Konzentration und berücksichtigt zusätzliche Faktoren, wie die Wirkung von Elektrolyten auf das chemische Gleichgewicht.

Die thermodynamische Gleichgewichtskonstante wird also genauer in Bezug auf die Aktivität als in Bezug auf die Konzentration ausgedrückt.

Die Aktivität kann als Produkt aus der molaren Konzentration und dem Aktivitätskoeffizienten der Spezies ausgedrückt werden.

Die Aktivität wird formal in Bezug auf das chemische Potential definiert, das auch als partielle molare Gibbs-Energie bezeichnet wird – die Änderung der Gibbs-Energie des Systems, die pro Mol einer Spezies bei einer bestimmten Temperatur, einem bestimmten Druck und einer bestimmten Zusammensetzung beigesteuert wird.

Denken Sie daran, dass die Gibbs-Energie sowohl von der Entropie als auch von der Enthalpie beeinflusst wird, und eine thermodynamisch günstige Reaktion eine negative Änderung der Gibbs-Energie hat.

Wenn sich die Zusammensetzung eines Gemisches ändert, ändert sich auch die partielle molare Gibbs-Energie. Die Aktivität berücksichtigt also zusammensetzungsbezogene Eigenschaften, die sich auf die Gunst auswirken, wie z. B. die Ionenstärke.