Kluczowa różnica między równaniem stanu a współczynnikiem aktywności polega na tym, że równanie stanu może być stosowane zarówno dla fazy ciekłej, jak i gazowej, podczas gdy współczynnik aktywności jest stosowany tylko dla gazów.
Równanie stanu i współczynnika aktywności to ważne pojęcia chemiczne. Równanie stanu można zdefiniować jako równanie termodynamiczne związane ze zmiennymi stanu opisującymi stan materii w określonych warunkach fizycznych. Współczynnik aktywności jest czynnikiem przydatnym w termodynamice do rozliczania odchyleń wynikających z idealnego zachowania w mieszaninie substancji chemicznych.
Co to jest równanie stanu?
Równanie stanu można zdefiniować jako równanie termodynamiczne, które jest powiązane ze zmiennymi stanu opisującymi stan materii w określonych warunkach fizycznych. Warunki fizyczne, które można określić, obejmują ciśnienie, objętość, temperaturę i energię wewnętrzną. To równanie jest bardzo ważne przy wyjaśnianiu właściwości płynów, mieszanin płynów, ciał stałych itp.
Nie ma równań stanu opisujących dokładnie właściwości wszystkich substancji w każdych warunkach. Dlatego opisujemy właściwości za pomocą idealnego stanu substancji. Na przykład prawo gazu doskonałego jest rodzajem równania stanu. To równanie jest w przybliżeniu dokładne dla słabych gazów polarnych, gdy brane są pod uwagę niskie ciśnienia i umiarkowane temperatury.
Ogólną postać równania stanu można podać w następujący sposób:
f(p, V, T)=0
Tutaj p to ciśnienie bezwzględne, V to objętość, a T to temperatura bezwzględna. Klasyczne prawo gazu doskonałego, kwantowe prawo gazu doskonałego, sześcienne równania stanu, niesześcienne równania stanu, wirialne równania stanu, równania stanu SAFT, wieloparametrowe równania stanu itp., to tylko niektóre typy równań stanu.
Co to jest współczynnik aktywności?
Współczynnik aktywności to czynnik używany w termodynamice do rozliczania odchyleń wynikających z idealnego zachowania w mieszaninie substancji chemicznych. Rozważając idealną mieszaninę, mikroskopijne interakcje między parami związków chemicznych są zwykle podobne. Dlatego możemy wyrazić właściwości mieszanin bezpośrednio w postaci prostych stężeń lub ciśnień cząstkowych obecnych substancji. Przykładem tego jest prawo Raoulta. Odchylenia od idealności możemy podać, modyfikując stężenie za pomocą współczynnika aktywności. Przeciwieństwem współczynnika aktywności jest współczynnik lotności.
Rysunek 01: Współczynnik aktywności dla mieszaniny chloroformu i metanolu
Zazwyczaj możemy określić współczynnik aktywności za pomocą metod eksperymentalnych. Odbywa się to poprzez wykonywanie pomiarów na nieidealnych mieszaninach. Dwie główne metody to metody radiochemiczne i metoda nieskończonego rozcieńczania. Na przykład. Możemy uzyskać współczynnik aktywności dla mieszanin binarnych przy nieskończonym rozcieńczeniu każdego składnika.
Jaka jest różnica między równaniem stanu a współczynnikiem aktywności?
Równanie stanu i współczynnika aktywności to ważne pojęcia chemiczne. Równanie stanu to równanie termodynamiczne związane ze zmiennymi stanu opisującymi stan materii w określonych warunkach fizycznych, podczas gdy współczynnik aktywności jest czynnikiem stosowanym w termodynamice do rozliczania odchyleń wynikających z idealnego zachowania w mieszaninie substancji chemicznych. Kluczową różnicą między równaniem stanu a współczynnikiem aktywności jest to, że równanie stanu może być stosowane zarówno do fazy ciekłej, jak i gazowej, podczas gdy współczynnik aktywności stosuje się tylko do gazów. Co więcej, równanie stanu jest skomplikowane w użyciu, podczas gdy współczynnik aktywności jest stosunkowo prosty w użyciu.
Poniższa infografika przedstawia różnice między równaniem stanu a współczynnikiem aktywności w formie tabelarycznej do bezpośredniego porównania.
Podsumowanie – Równanie stanu vs współczynnik aktywności
Równanie stanu i współczynnika aktywności to ważne pojęcia chemiczne. Kluczową różnicą między równaniem stanu a współczynnikiem aktywności jest to, że równanie stanu może być stosowane zarówno dla fazy ciekłej, jak i gazowej, podczas gdy współczynnik aktywności jest stosowany tylko dla gazów.
