Klíčový rozdíl mezi stavovou rovnicí a aktivitním koeficientem je v tom, že stavovou rovnici lze použít pro kapalnou i plynnou fázi, zatímco aktivitní koeficient se aplikuje pouze na plyny.
Stavová rovnice a koeficient aktivity jsou důležité chemické pojmy. Stavovou rovnici lze definovat jako termodynamickou rovnici vztahující se ke stavovým proměnným popisujícím stav hmoty za určitých fyzikálních podmínek. Koeficient aktivity je faktor užitečný v termodynamice pro účtování odchylek, které pocházejí z ideálního chování ve směsi chemických látek.
Co je stavová rovnice?
Stavovou rovnici lze definovat jako termodynamickou rovnici, která souvisí se stavovými proměnnými popisujícími stav hmoty za určitých fyzikálních podmínek. Mezi fyzikální podmínky, které lze specifikovat, patří tlak, objem, teplota a vnitřní energie. Tato rovnice je velmi důležitá pro vysvětlení vlastností tekutin, směsí tekutin, pevných látek atd.
Neexistují žádné stavové rovnice popisující vlastnosti všech látek přesně za všech podmínek. Proto popisujeme vlastnosti pomocí ideálního stavu látek. Například zákon ideálního plynu je druh stavové rovnice. Tato rovnice je přibližně přesná pro slabé polární plyny, když jsou uvažovány nízké tlaky a mírné teploty.
Obecný tvar stavové rovnice lze zadat takto:
f(p, V, T)=0
Zde p je absolutní tlak, V je objem a T je absolutní teplota. Klasický zákon ideálního plynu, zákon kvantového ideálního plynu, kubické stavové rovnice, nekubické stavové rovnice, viriální stavové rovnice, stavové rovnice SAFT, víceparametrové stavové rovnice atd., to jsou některé typy stavových rovnic.
Co je to koeficient aktivity?
Koeficient aktivity je faktor používaný v termodynamice pro účtování odchylek, které pocházejí z ideálního chování ve směsi chemických látek. Při zvažování ideální směsi jsou mikroskopické interakce mezi dvojicemi chemických látek obvykle podobné. Vlastnosti směsí tedy můžeme vyjádřit přímo pomocí jednoduchých koncentrací nebo parciálních tlaků přítomných látek. Příkladem toho je Raoultův zákon. Odchylky od ideality můžeme dát úpravou koncentrace pomocí koeficientu aktivity. Opakem koeficientu aktivity je koeficient fugacity.
Obrázek 01: Koeficient aktivity pro směs chloroformu a metanolu
Typicky můžeme koeficient aktivity určit pomocí experimentálních metod. To se provádí měřením na neideálních směsích. Dvě hlavní metody jsou radiochemické metody a metoda nekonečného ředění. Například. Můžeme získat koeficient aktivity pro binární směsi při nekonečném ředění každé složky.
Jaký je rozdíl mezi stavovou rovnicí a koeficientem aktivity?
Stavová rovnice a koeficient aktivity jsou důležité chemické pojmy. Stavová rovnice je termodynamická rovnice související se stavovými proměnnými popisujícími stav hmoty za určitých fyzikálních podmínek, zatímco koeficient aktivity je faktor používaný v termodynamice pro účtování odchylek, které pocházejí z ideálního chování ve směsi chemických látek. Klíčový rozdíl mezi stavovou rovnicí a aktivitním koeficientem je v tom, že stavovou rovnici lze použít jak pro kapalnou, tak pro plynnou fázi, zatímco aktivitní koeficient je aplikován pouze na plyny. Navíc je použití stavové rovnice komplikované, zatímco koeficient aktivity se používá poměrně jednoduše.
Následující infografika uvádí rozdíly mezi stavovou rovnicí a koeficientem aktivity v tabulkové formě pro srovnání vedle sebe.
Shrnutí – stavová rovnice vs koeficient aktivity
Stavová rovnice a koeficient aktivity jsou důležité chemické pojmy. Klíčový rozdíl mezi stavovou rovnicí a aktivitním koeficientem spočívá v tom, že stavovou rovnici lze použít jak pro kapalnou, tak pro plynnou fázi, zatímco koeficient aktivity je aplikován pouze na plyny.
