Was ist der Unterschied zwischen Zustandsgleichung und Aktivitätskoeffizient

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Was ist der Unterschied zwischen Zustandsgleichung und Aktivitätskoeffizient
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Video: Zustandsgleichung eines idealen Gases 2024, November
Anonim

Der Hauptunterschied zwischen Zustandsgleichung und Aktivitätskoeffizient besteht darin, dass die Zustandsgleichung sowohl für flüssige als auch für gasförmige Phasen angewendet werden kann, während der Aktivitätskoeffizient nur für Gase gilt.

Zustandsgleichung und Aktivitätskoeffizient sind wichtige chemische Konzepte. Die Zustandsgleichung kann als eine thermodynamische Gleichung definiert werden, die sich auf Zustandsvariablen bezieht, die den Zustand der Materie unter bestimmten physikalischen Bedingungen beschreiben. Der Aktivitätskoeffizient ist ein in der Thermodynamik nützlicher Faktor zur Berücksichtigung von Abweichungen, die sich aus dem idealen Verh alten in einem Gemisch chemischer Substanzen ergeben.

Was ist eine Zustandsgleichung?

Die Zustandsgleichung kann als eine thermodynamische Gleichung definiert werden, die sich auf die Zustandsvariablen bezieht, die den Zustand der Materie unter bestimmten physikalischen Bedingungen beschreiben. Zu den spezifizierbaren physikalischen Bedingungen gehören Druck, Volumen, Temperatur und innere Energie. Diese Gleichung ist sehr wichtig, um die Eigenschaften von Flüssigkeiten, Flüssigkeitsgemischen, Feststoffen usw. zu erklären.

Es gibt keine Zustandsgleichungen, die die Eigenschaften aller Substanzen unter allen Bedingungen genau beschreiben. Daher beschreiben wir die Eigenschaften anhand des Idealzustands von Stoffen. Beispielsweise ist das ideale Gasgesetz eine Art Zustandsgleichung. Diese Gleichung ist ungefähr genau für schwach polare Gase, wenn niedrige Drücke und moderate Temperaturen berücksichtigt werden.

Die allgemeine Form der Zustandsgleichung kann wie folgt angegeben werden:

f(p, V, T)=0

Hier ist p der absolute Druck, V das Volumen und T die absolute Temperatur. Klassisches ideales Gasgesetz, quantenideales Gasgesetz, kubische Zustandsgleichungen, nichtkubische Zustandsgleichungen, viriale Zustandsgleichungen, SAFT-Zustandsgleichungen, Multiparameter-Zustandsgleichungen usw. sind einige Arten von Zustandsgleichungen.

Was ist der Aktivitätskoeffizient?

Aktivitätskoeffizient ist ein in der Thermodynamik verwendeter Faktor zur Berücksichtigung von Abweichungen, die vom idealen Verh alten in einem Gemisch chemischer Substanzen herrühren. Betrachtet man eine ideale Mischung, sind die mikroskopischen Wechselwirkungen zwischen Paaren chemischer Spezies normalerweise ähnlich. Daher können wir die Eigenschaften der Mischungen direkt durch einfache Konzentrationen oder Partialdrücke der vorhandenen Substanzen ausdrücken. Ein Beispiel dafür ist das Gesetz von Raoult. Wir können die Abweichungen von der Idealität angeben, indem wir die Konzentration mit einem Aktivitätskoeffizienten modifizieren. Das Gegenteil des Aktivitätskoeffizienten ist der Fugazitätskoeffizient.

Gleichung von Zustand vs. Aktivitätskoeffizient in tabellarischer Form
Gleichung von Zustand vs. Aktivitätskoeffizient in tabellarischer Form

Abbildung 01: Aktivitätskoeffizient für eine Mischung aus Chloroform und Methanol

Typischerweise können wir den Aktivitätskoeffizienten durch experimentelle Methoden bestimmen. Dies geschieht durch Messungen an nicht idealen Mischungen. Die zwei Hauptmethoden sind die radiochemischen Methoden und die unendliche Verdünnungsmethode. Zum Beispiel. Wir können den Aktivitätskoeffizienten für binäre Mischungen bei unendlicher Verdünnung jeder Komponente erh alten.

Was ist der Unterschied zwischen Zustandsgleichung und Aktivitätskoeffizient?

Zustandsgleichung und Aktivitätskoeffizient sind wichtige chemische Konzepte. Die Zustandsgleichung ist eine thermodynamische Gleichung, die sich auf die Zustandsvariablen bezieht, die den Zustand der Materie unter bestimmten physikalischen Bedingungen beschreiben, während der Aktivitätskoeffizient ein Faktor ist, der in der Thermodynamik zur Berücksichtigung von Abweichungen verwendet wird, die sich aus dem idealen Verh alten in einer Mischung chemischer Substanzen ergeben. Der Hauptunterschied zwischen Zustandsgleichung und Aktivitätskoeffizient besteht darin, dass die Zustandsgleichung sowohl für flüssige als auch für gasförmige Phasen angewendet werden kann, während der Aktivitätskoeffizient nur für Gase angewendet wird. Außerdem ist die Zustandsgleichung kompliziert zu verwenden, während der Aktivitätskoeffizient vergleichsweise einfach zu verwenden ist.

Die folgende Infografik listet die Unterschiede zwischen Zustandsgleichung und Aktivitätskoeffizient in tabellarischer Form zum direkten Vergleich auf.

Zusammenfassung – Zustandsgleichung vs. Aktivitätskoeffizient

Zustandsgleichung und Aktivitätskoeffizient sind wichtige chemische Konzepte. Der Hauptunterschied zwischen Zustandsgleichung und Aktivitätskoeffizient besteht darin, dass die Zustandsgleichung sowohl für flüssige als auch für gasförmige Phasen angewendet werden kann, während der Aktivitätskoeffizient nur für Gase gilt.

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