多成分の化学ポテンシャル

質問

偏微分を使わずにいきなり化学ポテンシャルは1モルあたりのギブズエネルギーだとしている説明をたまに見かけます。
ここで疑問があります。
上の説明だと、G=ΣNiμi=ΣGiとなりますよね？
だとすると、このGiって何ですか？
多成分の系はいろんな成分が混ざり合っているのにその中から成分iだけ
取り出してその系のギブズエネルギーを決めるなんてことできるんですか？
熱力学では分子の仮定はしていないので、混合物のiだけ注目した系なんて
考えられないと思うんですが…

G=ΣNiμiが成り立ち、成分が一つの場合にはμは1モル(1分子)あたりの
ギブズエネルギーだというのはわかります。
それにこの関係式から
NiμiがGへの成分iの寄与を表しているのはいいのですが、
それをiのギブズエネルギーだなんていっていいのでしょうか？

回答No.2

waamos · ベストアンサー

＞混合系中の成分iのGだと考えるのは正しくないのでしょうか？

水とエタノールの混合溶液について考えているとします。

μ(water)は「混合系中の水の、Ｇへの寄与ΔＧ」である。
こういった意味合いなら正しいと思います。

ただし「混合溶液を仮想的に純水と純エタノールに分離して、
仮想的な純水系でのＧiの変化量ΔＧi」であると考えるのは誤りです。

同じ量の水を加えたとしても、純水に水1mol加えたときのΔＧと、
混合溶液に水1molを加えたときのΔＧが異なるためです。

お礼

よくわかりました。

回答ありがとうございました。

回答No.1

waamos

化学ポテンシャルは部分モル量の一種です。
部分モル量とは、「混合物全体の」性質を示す量Ａに対して
指定した成分i 1モルあたりから来る寄与Ａiとして定義されています。

ご質問中のＧiは、成分iを1モル加えたときに観測される「系全体の」
ギブスエネルギー変化ΔＧです。あくまで系全体のΔＧを見ています。
成分iだけのΔＧiを見ているわけではありません。したがって
混合物中のiだけに注目するという離れ業は必要ありません。

補足

回答ありがとうございます。

ということは、μiは系のGの変化であって
混合系中の成分iのGだと考えるのは正しくないのでしょうか？