Equació de Gibbs-Duhem

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

L'equació de Gibbs-Duhem és una equació termodinàmica que relaciona entre sí els potencials químics d'un sistema de diversos components. Pren la forma matemàtica:

 \sum_{i=1}^C n_i\,\mathrm{d}\mu_i = - S\,\mathrm{d}T + V\,\mathrm{d}p \,

on n_i\, és el nombre de mols del component i\,; \mathrm{d}\mu_i\, és la variació del potencial químic del component; S\, és la entropia; T\, és la temperatura absoluta del sistema; V\, és el seu volum i p\, la seva pressió.[1] Si la temperatura i la pressió són constants l'expressió es redueix a:

 \sum_{i=1}^C n_i\,\mathrm{d}\mu_i = 0 \,

I en el cas de només dos components a:

 n_1\,\mathrm{d}\mu_1 + n_2\,\mathrm{d}\mu_2= 0 \,

Aquesta darrera equació relaciona entre sí els potencials químics d'un sistema de dos components, demostrant que només un d'ells pot variar independentment.[2]

L'equació de Gibbs-Duhem ha tingut moltes aplicacions, especialment en relació amb l'estudi dels equilibris líquid-vapor, com ara els implicats en la destil·lació. Fou deduïda per primer cop pel científic nord-americà Josiah Willard Gibbs el 1875 i, posteriorment i de forma independent pel francès Pierre Duhem el 1886.[3]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Díaz Peña, M.; Roig Muntaner, A. Química física. 1ª (en castellà). Madrid: Alhambra, 1980. ISBN 84-205-0575-7. 
  2. Rodríguez, J. A.; Ruíz, J. J. i Urieta, J. S.. Termodinámica química. Madrid: Síntesis, setembre 2000, p. 140. ISBN 84-7738-581-5. 
  3. Glasstone, S. Termodinámica para químicos. Madrid: Aguilar edició=1ª, 1977. ISBN 84-03-20059-5.