Kľúčový rozdiel medzi aktivitou a prchavosťou je v tom, že aktivita sa týka efektívnej koncentrácie chemického druhu za neideálnych podmienok, zatiaľ čo prchavosť označuje efektívny parciálny tlak chemického druhu za neideálnych podmienok.
Aktivita a prchavosť sú dôležité chemické pojmy v termodynamike. Tieto pojmy sú definované pre neideálne správanie skutočných plynov.
Čo je aktivita?
Aktivita je miera efektívnej koncentrácie chemického druhu pri neideálnom správaní. Koncept aktivity navrhol americký chemik Gilbert N. Lewis. Aktivita je bezrozmerná veličina. Hodnota aktivity pre konkrétnu zlúčeninu závisí od štandardného stavu daného druhu. Napríklad hodnota pre látky v tuhej alebo kvapalnej fáze sa berie ako 1. V prípade plynov sa aktivita vzťahuje na efektívny parciálny tlak, čo je fugacita/tlak plynu, ktorý uvažujeme. Okrem toho aktivita závisí od nasledujúcich faktorov:
- Teplota
- Tlak
- Zloženie zmesi atď.
To znamená; okolie ovplyvňuje aktivitu chemického druhu. Molekuly plynu majú za neideálnych podmienok tendenciu vzájomne sa ovplyvňovať, buď sa priťahujú alebo odpudzujú. Preto je aktivita molekuly alebo iónu ovplyvnená chemickými druhmi prítomnými v ich okolí.
Čo je Fugacity?
Fugacita je miera efektívneho parciálneho tlaku chemického druhu za neideálnych podmienok. Hodnota fugacity pre konkrétny chemický druh, ako je skutočný plyn, sa rovná tlaku ideálneho plynu, ktorý má teplotu a molárnu Gibbsovu energiu rovnú skutočnému plynu. Fugacitu môžeme určiť pomocou experimentálnej metódy alebo pomocou nejakého iného modelu, ako je Van der Waalsov plyn (ktorý je bližšie k skutočnému plynu a nie ideálnemu plynu).
Koeficient fugacity je spojenie medzi tlakom skutočného plynu a jeho fugacity. Môžeme ho označiť pomocou symbolu ϕ. Vzťah je, ϕ=f/P
F je fugacita, kým P je tlak skutočného plynu. Pre ideálny plyn sú hodnoty tlaku a fugacity rovnaké. Preto je koeficient fugacity pre ideálny plyn 1.
Obrázok 01: Fugacity of Ethane
Okrem toho tento koncept fugacity úzko súvisí s aktivitou alebo termodynamickou aktivitou. Môžeme dať tento vzťah, aktivita=fugacita/tlak.
Aký je rozdiel medzi aktivitou a fugacitou?
Kľúčový rozdiel medzi aktivitou a fugacitou je v tom, že aktivita sa vzťahuje na efektívnu koncentráciu chemického druhu za neideálnych podmienok, zatiaľ čo fugacita sa vzťahuje na efektívny parciálny tlak chemického druhu v neideálnych podmienkach. Preto je v koncepcii termodynamická aktivita efektívna koncentrácia reálnych molekúl, t.j. reálnych plynov, zatiaľ čo fugacia je efektívny parciálny tlak reálnych plynov. Okrem toho môžeme určiť fugacitu pomocou experimentálnej metódy alebo pomocou nejakého iného modelu, ako je Van der Waalsov plyn (ktorý je bližšie k skutočnému plynu a nie k ideálnemu plynu) a táto hodnota sa rovná aktivitetlaku skutočného plynu.
Infografika nižšie sumarizuje rozdiel medzi aktivitou a prchkosťou.
Zhrnutie – Aktivita verzus Fugacity
Aktivita a prchavosť sú dôležité chemické pojmy v termodynamike. Stručne povedané, kľúčový rozdiel medzi aktivitou a fugacitou je v tom, že aktivita sa týka efektívnej koncentrácie chemického druhu za neideálnych podmienok, zatiaľ čo fugacity sa vzťahuje na efektívny parciálny tlak chemického druhu v neideálnych podmienkach.
