5.4 Chemický potenciál látky v plynném stavu, její fugacita, fugacitní koeficient a aktivita

Pro chemický potenciál i−té látky μi v plynném stavu platí

displaymath

kde μi°(T, ) je molární Gibbsova energie čisté složky (chemický potenciál čisté složky) ve stavu ideálního plynu při teplotě T a tlaku a $..$ je parciální molární objem i−té složky.

Fugacita a fugacitní koeficient i−té složky jsou definovány relacemi

displaymath

Spojením těchto rovnic dostaneme pro fugacitu a fugacitní koeficient i−té složky vztahy

displaymath

Aktivita i−té složky je definována vztahem

displaymath

kde (μi)st.stav je chemický potenciál složky ve zvoleném standardním stavu.

Pokud se plynná směs chová podle Amagatova zákona dostaneme pro fugacitní koeficient ($..$)

displaymath

Toto vyjadřuje tzv. Lewisovo-Randallovo pravidlo. Podle tohoto pravidla fugacitní koeficient složky ve směsi je roven fugacitnímu koeficientu čisté složky při stejné teplotě a tlaku.

Pokud se plynná směs chová podle stavové rovnice ideálního plynu platí ($..$)

displaymath

Volíme-li standardní stav ideální plyn za teploty systému a standardního tlaku (nejčastější volba) platí

displaymath

Pokud volíme standardní stav čistou složku ve stavu ideálního plynu za teploty a tlaku systému (méně obvyklá volba)

displaymath

Při ideálním chování plynné fáze bude aktivita v prvém případě rovna pi/p° = pxi/ a v druhém xi.