化學(xué)勢(shì)的定義？化學(xué)勢(shì)（Chemical potential ）：化學(xué)勢(shì)就是吉布斯自由能對(duì)成分的偏微分，化學(xué)勢(shì)又稱為偏摩爾勢(shì)能。偏摩爾量都是系統(tǒng)的強(qiáng)度性質(zhì)，強(qiáng)度性質(zhì)在物理化學(xué)中常寫(xiě)成偏微商的形式。定義 一種物質(zhì)A被添加到另一種物質(zhì)B中，那么，化學(xué)勢(shì)的定義？一起來(lái)了解一下吧。
當(dāng)熵和體積及除B組分以外其他各物質(zhì)的量均不變的情況下，增加dnB的B種物質(zhì)，則相應(yīng)的熱力學(xué)能變化為dU，dU與dB的比值就等于物質(zhì)B得化學(xué)勢(shì)
化學(xué)勢(shì)是物理內(nèi)容豐富的熱力學(xué)強(qiáng)度量，如果說(shuō)溫度是表征系統(tǒng)能量以熱量傳遞的趨勢(shì)，壓強(qiáng)表征能量以功傳遞的趨勢(shì)，那么化學(xué)勢(shì)是表征系統(tǒng)與媒質(zhì)，或系統(tǒng)相與相之間，或系統(tǒng)組元之間粒子轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)。
化學(xué)勢(shì)在處理相變和化學(xué)變化的問(wèn)題時(shí)具有重要意義。
在相變過(guò)程中，由于物質(zhì)在不同組元間的轉(zhuǎn)移是在恒溫和恒壓下進(jìn)行的，故可以通過(guò)比較兩相中物質(zhì)化學(xué)勢(shì)的大小來(lái)判斷物質(zhì)在各組元間轉(zhuǎn)移的方向和限度，即物質(zhì)總是從化學(xué)勢(shì)較高的相轉(zhuǎn)移到化學(xué)勢(shì)較低的相。當(dāng)物質(zhì)在兩相中的化學(xué)勢(shì)相等時(shí)，則相變過(guò)程停止，系統(tǒng)達(dá)到平衡態(tài)（見(jiàn)相和相變）。
擴(kuò)展資料
對(duì)于純組分系統(tǒng)，化學(xué)勢(shì)就等于純態(tài)時(shí)摩爾吉布斯自由能；混合系統(tǒng)就是其偏摩爾量。也就是說(shuō)同樣狀態(tài)下，純組分系統(tǒng)比混合系統(tǒng)的化學(xué)勢(shì)高，通過(guò)這就可以進(jìn)一步理解為什么滲透壓使純?nèi)軇┻M(jìn)入半透膜中的濃溶液，因?yàn)閮蛇吇瘜W(xué)勢(shì)不相等。
化學(xué)勢(shì)也可以理解為物質(zhì)逃逸趨勢(shì)的度量，物的變化總朝向化學(xué)勢(shì)低的方向變化。通過(guò)化學(xué)勢(shì)也能理解化學(xué)平衡中，分子具有很大的濃度或很高的內(nèi)能，則能高效的參與化學(xué)反應(yīng)，從而解釋勒沙特列原理。
化學(xué)與生物中討論的化學(xué)勢(shì)都是在粒子數(shù)守恒的情況下，而在粒子物理學(xué)中存在粒子數(shù)不守恒現(xiàn)象。
化學(xué)勢(shì)的四個(gè)定義式是什么回答如下：
化學(xué)勢(shì)是熱力學(xué)中的一個(gè)重要概念，指在化學(xué)反應(yīng)或者相變中，此物質(zhì)的粒子數(shù)發(fā)生改變時(shí)所吸收或放出的能量。它可以用多種不同的方式進(jìn)行定義。以下是四種常見(jiàn)的定義式：
1、化學(xué)勢(shì)與內(nèi)能的關(guān)系：
化學(xué)勢(shì)μ可以與系統(tǒng)的內(nèi)能U之間的關(guān)系表示為：
[dU=TdS-PdV+\sum{i}\muidNi]
其中，U是內(nèi)能，T是溫度，S是熵，P是壓力，μi是組分i的化學(xué)勢(shì)，dN_i是組分i的物質(zhì)的改變。
2、化學(xué)勢(shì)與Gibbs自由能的關(guān)系：
化學(xué)勢(shì)μ與Gibbs自由能G之間的關(guān)系表示為：
[dG=VdP-SdT+\sum{i}\muidNi]
其中，G是Gibbs自由能，V是體積，P是壓力，S是熵，μi是組分i的化學(xué)勢(shì)，dN_i是組分i的物質(zhì)的改變。
3、化學(xué)勢(shì)與化學(xué)反應(yīng)的平衡：
對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)勢(shì)的變化可以用平衡常數(shù)（K）來(lái)表示：
[K=\prodi\left(\frac{ai}{ai^\circ}\right)^{\nui}]
其中，ai表示各組分的活度，ai^\circ表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下各組分的活度，ν_i表示反應(yīng)物中各組分的系數(shù)。
化學(xué)勢(shì)一般是指物質(zhì)組成改變時(shí)所產(chǎn)生的勢(shì)壘高度。
1、化學(xué)勢(shì)的物理意義
化學(xué)勢(shì)的物理意義是描述系統(tǒng)中單位物質(zhì)的自由能變化的指標(biāo)。化學(xué)勢(shì)是熱力學(xué)基本量之一，是描述化學(xué)反應(yīng)和相平衡的重要參數(shù)。
在化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)勢(shì)的變化決定了反應(yīng)的方向和速率。在相平衡中，化學(xué)勢(shì)的相等表明兩相之間沒(méi)有自由能的差異，即沒(méi)有勢(shì)能差異，從而達(dá)到平衡狀態(tài)。
化學(xué)勢(shì)可以用來(lái)描述物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)或相平衡中的狀態(tài)變化。它的物理意義是單位物質(zhì)的自由能變化，即在恒溫、恒壓、恒成分的條件下，單位物質(zhì)從一個(gè)狀態(tài)變?yōu)榱硪粋€(gè)狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)的總自由能發(fā)生的變化量。
因此，化學(xué)勢(shì)的變化反映了系統(tǒng)中物質(zhì)的流動(dòng)和反應(yīng)過(guò)程。化學(xué)勢(shì)的定義依賴于系統(tǒng)的狀態(tài)和物質(zhì)組成。
對(duì)于單組分系統(tǒng)，化學(xué)勢(shì)等于摩爾自由能;對(duì)于多組分系統(tǒng)，化學(xué)勢(shì)等于摩爾自由能的和
化學(xué)勢(shì)的單位是焦耳(J)或千焦(kJ)每摩爾(mol)。在理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究中，化學(xué)勢(shì)是一個(gè)非常重要的物理量，可以用來(lái)解釋化學(xué)反應(yīng)、相平衡和物質(zhì)轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象。
2、化學(xué)勢(shì)
化學(xué)勢(shì)是物理內(nèi)容豐富的熱力學(xué)強(qiáng)度量，如果說(shuō)溫度是表征系統(tǒng)能量以熱量傳遞的趨勢(shì)，壓強(qiáng)表征能量以功傳遞的趨勢(shì)，那么化學(xué)勢(shì)是表征系統(tǒng)與媒質(zhì)，或系統(tǒng)相與相之間，或系統(tǒng)組元之間粒子轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)。
化學(xué)勢(shì)（Chemical potential ）：化學(xué)勢(shì)就是吉布斯自由能對(duì)成分的偏微分，化學(xué)勢(shì)又稱為偏摩爾勢(shì)能。偏摩爾量都是系統(tǒng)的強(qiáng)度性質(zhì)，強(qiáng)度性質(zhì)在物理化學(xué)中常寫(xiě)成偏微商的形式。
定義
一種物質(zhì)A被添加到另一種物質(zhì)B中，混合物的自由能G可以表示為：
G= XAGA+ XBGB+ ΔGmix
其中：XA和XB分別為物質(zhì)A、B的含量，GA和GB分別為物質(zhì)A、B的吉布斯自由能。
而 ΔGmix=ΔHmix- TΔSmix
對(duì)于理想固溶體而言，系統(tǒng)中兩物質(zhì)的體積以及內(nèi)能均保持不變，因此焓變?yōu)榱悖处mix=0，統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)給出混合熵的公式為：
ΔSmix=-R(XAlnXA+ XBlnXB)
因此，混合后系統(tǒng)的吉布斯自由能為：
G = (GA + RT lnXA) XA + (GB +RT lnXB) XB
物質(zhì)A、B的化學(xué)勢(shì)uA, uB就分別等于：
uA = GA + RT lnXA
uB = GB + RT lnXB
因此，混合后系統(tǒng)的吉布斯自由能可以用化學(xué)勢(shì)表示成：
G= uA XA + uB XB
從微分學(xué)理解，化學(xué)勢(shì)就是吉布斯自由能對(duì)成分的偏微分
uA=(ΔG/ΔnA) T,P,nB=常數(shù)
所以，化學(xué)勢(shì)又稱為偏摩爾勢(shì)能。
以上就是化學(xué)勢(shì)的定義的全部?jī)?nèi)容，注意到，化學(xué)勢(shì)的定義是從恒溫、恒壓、恒內(nèi)能、恒體積條件下得到的，因此實(shí)際固溶體中，系統(tǒng)自由能變化還會(huì)包括化學(xué)勢(shì)以外的能量變化。 化學(xué)勢(shì)的偏微分定義具有普適性，表示成分變化對(duì)能量變化的影響，即可以是線性關(guān)系。
