モル分率
モル分率は、状態図の作成に非常に頻繁に使用されます。これにはいくつかの利点があります。
上記のような一定の比率で微分商を形成できます:
(∂x1∂x2)x 1 x 3 = − x 1 1 − x 2 {\ displaystyle \ left({\ frac {\ partial x_ {1}} {\ partial x_ {2}}} \ right)_ {\ frac {x_ {1}} {x_ {3}}} =-{\ frac {x_ {1}} {1-x_ {2}}}}
または
(∂x3∂x2)x 1 x 3 = − x 3 1 − x 2 {\ displaystyle \ left ({\ frac {\ partial x_ {3}} {\ partial x_ {2}}} \ right)_ {\ frac {x_ {1}} {x_ {3}}} =-{\ frac {x_ {3 }} {1-x_ {2}}}}
モル分率の比率X、Y、およびZは、3成分系および多成分系に対して記述できます。
X = x 3 x 1 + x 3 Y = x 3 x 2 + x 3 Z = x 2 x 1 + x 2 {\ displaystyle {\ begin {aligned} X & = {\ frac {x_ {3}} {x_ {1} + x_ {3}}} \\ Y & = {\ frac {x_ {3}} {x_ {2} + x_ {3}}} \\ Z & = {\ frac {x_ {2}} {x_ {1} + x_ {2}}} \ end {aligned}}}
これらは解決に使用できますPDEのようなもの:
(∂μ2∂n1)n 2、n 3 =(∂μ1∂n2)n 1、n 3 {\ displaystyle \ left({\ frac {\ partial \ mu _ { 2}} {\ partial n_ {1}}} \ right)_ {n_ {2}、n_ {3}} = \ left({\ frac {\ partial \ mu _ {1}} {\ partial n_ {2}}} \ right)_ {n_ {1}、n_ {3}} }
または
(∂μ2∂n1)n 2、n 3、n 4、…、ni =(∂μ1∂n2)n 1、n 3、n 4、…、ni {\ displaystyle \ left({\ frac {\ partial \ mu _ {2}} {\ partial n_ {1}}} \ right)_ {n_ {2}、n_ {3}、n_ {4}、\ ldots 、n_ {i}} = \ left({\ frac {\ partial \ mu _ {1}} {\ partial n_ {2}}} \ right)_ {n_ {1}、n_ {3}、n_ {4 }、\ ldots、n_ {i}}}
この等式は、片側にモル量または分数の差分商を持つように再配置できます。
(∂μ2∂μ1)n 2、n 3 = −(∂n1∂n2)μ1、n 3 = −(∂x1∂x2)μ1、n 3 {\ displaystyle \ left({\ frac {\ partial \ mu _ {2}} {\部分的な\ mu _ {1}}} \ right)_ {n_ {2}、n_ {3}} =-\ left({\ frac {\ partial n_ {1}} {\ partial n_ {2}}} \右)_ {\ mu_ {1}、n_ {3}} =-\ left({\ frac {\ partial x_ {1}} {\ partial x_ {2}}} \ right)_ {\ mu _ { 1}、n_ {3}}}
または
(∂μ2∂μ1)n 2、n 3、n 4、…、ni = −(∂n1∂n2)μ1、 n 2、n 4、…、ni {\ displaystyle \ left({\ frac {\ partial \ mu _ {2}} {\ partial \ mu _ {1}}} \ right)_ {n_ {2}、n_ {3}、n_ {4 }、\ ldots、n_ {i}} =-\ left({\ frac {\ partial n_ {1}} {\ partial n_ {2}}} \ right)_ {\ mu _ {1}、n_ {2 }、n_ {4}、\ ldots、n_ {i}}}
モル量は比率を形成することで排除できます:
(∂n1∂n2)n 3 =(∂n1n3∂ n 2 n 3)n 3 =(∂x1x3∂x2x3)n 3 {\ displaystyle \ left({\ frac {\ partial n_ {1}} {\ partial n_ {2}}} \ right )_ {n_ {3}} = \ left({\ frac {\ partial {\ frac {n_ {1}} {n_ {3}}}} {\ partial {\ frac {n_ {2}} {n_ { 3}}}}} \ right)_ {n_ {3}} = \ left({\ frac {\ partial {\ frac {x_ {1}} {x_ {3}}}} {\ partial {\ frac { x_ {2}} {x_ {3}}}}} \ right)_ {n_ {3}}}
したがって、化学ポテンシャルの比率は次のようになります。
(∂μ2∂μ1)n 2 n 3 = −(∂x1x3∂x2x3)μ1{\ displaystyle \ left({\ frac {\ partial \ mu _ {2}} {\ partial \ mu _ {1}}} \ right )_ {\ frac {n_ {2}} {n_ {3}}} =-\ left({\ frac {\ partial {\ frac {x_ {1}} {x_ {3}}}} {\ partial { \ frac {x_ {2}} {x_ {3}}}}} \ right)_ {\ mu _ {1}}}
同様に、多成分系の比率は
(∂μ2∂)になります。 μ1)n 2 n 3、n 3 n 4、…、ni − 1 ni = −(∂x1x3∂x2x3)μ1、n 3 n 4、…、ni − 1 ni {\ displaystyle \ left({\ frac {\ partial \ mu _ {2}} {\ partial \ mu _ {1}}} \ right)_ {{\ frac {n_ {2}} {n_ {3} }}、{\ frac {n_ {3}} {n_ {4}}}、\ ldots、{\ frac {n_ {i-1}} {n_ {i}}}} =-\ left({\ frac {\ partial {\ frac {x_ {1}} {x_ {3}}}} {\ partial {\ frac {x_ {2}} {x_ {3}}}}} \ right)_ {\ mu _ { 1}、{\ frac {n_ {3}} {n_ {4}}}、\ ldots、{\ frac {n_ {i-1}} {n_ {i}}}}}