Klíčový rozdíl mezi aktivitou a fugacitou je ten, že aktivita se vztahuje k efektivní koncentraci chemického druhu za neideálních podmínek, zatímco fugacita se vztahuje k efektivnímu parciálnímu tlaku chemického druhu za neideálních podmínek.
Aktivita a fugacita jsou důležité chemické pojmy v termodynamice. Tyto pojmy jsou definovány pro neideální chování skutečných plynů.
Co je aktivita?
Aktivita je mírou efektivní koncentrace chemického druhu při neideálním chování. Koncept aktivity vymyslel americký chemik Gilbert N. Lewis. Aktivita je bezrozměrná veličina. Hodnota aktivity pro konkrétní sloučeninu závisí na standardním stavu tohoto druhu. Například hodnota pro látky v pevné nebo kapalné fázi se bere jako 1. U plynů se aktivita vztahuje k efektivnímu parciálnímu tlaku, což je fugacita/tlak plynu, který uvažujeme. Kromě toho aktivita závisí na následujících faktorech:
- Teplota
- Tlak
- Složení směsi atd.
To znamená; okolí ovlivňuje aktivitu chemického druhu. Molekuly plynu za neideálních podmínek mají tendenci se vzájemně ovlivňovat, buď se přitahovat nebo odpuzovat. Proto je aktivita molekuly nebo iontu ovlivněna chemickými druhy přítomnými v jejich okolí.
Co je Fugacity?
Fugacita je míra efektivního parciálního tlaku chemické látky za neideálních podmínek. Hodnota fugacity pro konkrétní chemický druh, jako je skutečný plyn, se rovná tlaku ideálního plynu, který má teplotu a molární Gibbsovu energii rovnou skutečnému plynu. Fugacitu můžeme určit pomocí experimentální metody nebo pomocí nějakého jiného modelu, jako je Van der Waalsův plyn (který je blíže skutečnému plynu spíše než ideálnímu plynu).
Koeficient fugacity je spojením mezi tlakem skutečného plynu a jeho fugacitou. Můžeme jej označit pomocí symbolu ϕ. Vztah je, ϕ=f/P
Zde f je fugacita, zatímco P je tlak skutečného plynu. Pro ideální plyn jsou hodnoty tlaku a fugacity stejné. Proto je koeficient fugacity pro ideální plyn 1.
Obrázek 01: Fugacity of Ethane
Kromě toho tento koncept fugacity úzce souvisí s aktivitou nebo termodynamickou aktivitou. Můžeme dát tento vztah, aktivita=fugacita/tlak.
Jaký je rozdíl mezi aktivitou a fugacitou?
Klíčový rozdíl mezi aktivitou a fugacitou je ten, že aktivita se vztahuje k efektivní koncentraci chemického druhu za neideálních podmínek, zatímco fugacita se vztahuje k efektivnímu parciálnímu tlaku chemického druhu za neideálních podmínek. V pojetí je tedy termodynamická aktivita efektivní koncentrací skutečných molekul, tj. skutečných plynů, zatímco fugacita je efektivní parciální tlak skutečných plynů. Dále můžeme určit fugacitu pomocí experimentální metody nebo pomocí nějakého jiného modelu, jako je Van der Waalsův plyn (který je blíže skutečnému plynu spíše než ideálnímu plynu), a tato hodnota se rovná aktivitětlaku skutečného plynu.
Níže uvedená infografika shrnuje rozdíl mezi aktivitou a prchlivostí.
Shrnutí – Aktivita vs Fugacity
Aktivita a fugacita jsou důležité chemické pojmy v termodynamice. Stručně řečeno, klíčový rozdíl mezi aktivitou a fugacitou je ten, že aktivita se vztahuje k efektivní koncentraci chemického druhu za neideálních podmínek, zatímco fugacita se vztahuje k efektivnímu parciálnímu tlaku chemického druhu za neideálních podmínek.
