Rozdiel medzi činnosťou a fugacitou

kľúčový rozdiel medzi činnosťou a fugacitou je to aktivita označuje efektívnu koncentráciu chemického druhu v neideálnych podmienkach, zatiaľ čo fugacita sa vzťahuje na účinný parciálny tlak chemického druhu v neideálnych podmienkach.

Činnosť a fugacita sú v termodynamike dôležité chemické pojmy. Tieto pojmy sú definované pre neideálne správanie skutočných plynov.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je aktivita 
3. Čo je Fugacity
4. Porovnanie bok po boku - aktivita verzus fugacita v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je aktivita?

Aktivita je miera účinnej koncentrácie chemického druhu pri neideálnom správaní. Koncepciu aktivity navrhol americký chemik Gilbert N. Lewis. Aktivita je bezrozmerné množstvo. Hodnota aktivity pre konkrétnu zlúčeninu závisí od štandardného stavu tohto druhu. Napríklad hodnota pre látky v tuhej alebo kvapalnej fáze sa berie ako 1. V prípade plynov sa aktivita vzťahuje na účinný parciálny tlak, čo je fugacita / tlak plynu, ktorý zvažujeme. Aktivita ďalej závisí od nasledujúcich faktorov:

• teplota
• tlak
• Zloženie zmesi atď.

To znamená; okolie ovplyvňuje aktivitu chemického druhu. Molekuly plynu za ideálnych podmienok majú tendenciu vzájomne interagovať, buď sa navzájom priťahujú alebo odpudzujú. Preto je aktivita molekuly alebo iónu ovplyvnená chemickými druhmi prítomnými v jej okolí.

Čo je to Fugacity?

Fugacita je miera účinného parciálneho tlaku chemického druhu v neideálnych podmienkach. Hodnota prchavosti pre konkrétny chemický druh, ako je skutočný plyn, sa rovná tlaku ideálneho plynu, ktorý má teplotu a molárnu energiu Gibbs rovnú skutočnému plynu. Fugacitu môžeme určiť pomocou experimentálnej metódy alebo pomocou iného modelu, napríklad plynu Van der Waalsa (ktorý je bližšie skutočnému plynu ako ideálnemu plynu).

Koeficient fugility je väzba medzi tlakom skutočného plynu a jeho fugacitou. Môžeme to označiť symbolom ϕ. Vzťah je,

ϕ = f / P

Tu f je fugacita, zatiaľ čo P je tlak skutočného plynu. Pre ideálny plyn sú hodnoty tlaku a prchavosti rovnaké. Koeficient fugility ideálneho plynu je preto 1.

Obrázok 01: Priedušnosť etánu

Okrem toho je táto koncepcia fugility úzko spojená s aktivitou alebo termodynamickou aktivitou. Môžeme dať tento vzťah, aktivita = fugacita / tlak.

Aký je rozdiel medzi aktivitou a fugacitou?

Kľúčový rozdiel medzi aktivitou a fugacitou je v tom, že aktivita sa týka účinnej koncentrácie chemického druhu v neideálnych podmienkach, zatiaľ čo fugacita sa týka účinného parciálneho tlaku chemického druhu v neideálnych podmienkach. Preto v koncepcii je termodynamická aktivita účinná koncentrácia skutočných molekúl, t.j. skutočných plynov, zatiaľ čo fugacita je účinný parciálny tlak skutočných plynov. Okrem toho môžeme určiť fugacitu pomocou experimentálnej metódy alebo pomocou iného modelu, ako je napríklad Van der Waalsov plyn (ktorý je bližšie skutočnému plynu ako ideálny plyn) a táto hodnota sa rovná aktivite * tlaku skutočného plynu.

Nižšie uvedený infographic sumarizuje rozdiel medzi aktivitou a fugacitou.

Zhrnutie - aktivita vs Fugacity

Činnosť a fugacita sú v termodynamike dôležité chemické pojmy. Stručne povedané, kľúčový rozdiel medzi aktivitou a fugacitou je, že aktivita sa týka efektívnej koncentrácie chemického druhu v neideálnych podmienkach, zatiaľ čo fugacita sa týka účinného parciálneho tlaku chemického druhu v neideálnych podmienkach..

referencie:

1. Jones, Andrew Zimmerman. "Zákony termodynamiky." ThoughtCo, 7. september 2019, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Fugacita verzus tlak etánu pri -60 ° F“ Stieltjesom - Excel graf pomocou Peng-Robinson EOS (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia