Bestandteil (Thermodynamik)

In der Thermodynamik ist ein Bestandteil ein chemisch unabhängiger Bestandteil von

ein System. Die Zahl von Bestandteilen vertritt die minimale Zahl der unabhängigen Arten, die notwendig sind, um die Zusammensetzung aller Phasen des Systems zu definieren.

Das Rechnen der Zahl von Bestandteilen in einem System ist zum Beispiel notwendig, wenn es die Phase-Regierung von Gibbs im Entschluss von der Zahl von Graden der Freiheit eines Systems anwendet.

Die Zahl von Bestandteilen ist der Zahl der verschiedenen chemischen Arten (Bestandteile), minus die Zahl von chemischen Reaktionen zwischen ihnen, minus die Zahl irgendwelcher Einschränkungen (wie Anklage-Neutralität oder Gleichgewicht von Mahlzahn-Mengen) gleich.

Beispiele

Wasser

Ein System, das Wasser im flüssigen Staat auch enthält, enthält hydronium cations und hydroxyl Anionen gemäß der Reaktion:

:2 HO HO + OH

Die Zahl von Bestandteilen in solch einem System ist

:3 chemische Bestandteile - 1 chemische Reaktion - 1 Einschränkung (beladen Neutralität), = 1.

CaCO - CaO - CO System

Das ist ein Beispiel eines Systems mit mehreren Phasen, die bei gewöhnlichen Temperaturen zwei Festkörper und ein Benzin sind. Es gibt drei chemische Arten (CaCO, CaO and CO) und eine Reaktion CaCO CaO + CO. Die Zahl von Bestandteilen ist dann 3 - 1 = 2.

Wenn die Zusammensetzung desselben Systems stattdessen in Bezug auf Ionen ausgedrückt wird, ändert sich die Zahl von unabhängigen Bestandteilen nicht. Es gibt jetzt 4 chemische Arten (Ca, CO, O and CO), und die Zahl von Bestandteilen wird als berechnet

:4 chemische Bestandteile - 1 chemische Reaktion - 1 Einschränkung (beladen Neutralität), = 2.

Wasser - Wasserstoff - Sauerstoff

Die in die Berechnung eingeschlossenen Reaktionen sind nur diejenigen, die wirklich unter den gegebenen Bedingungen und nicht denjenigen vorkommen, die unter verschiedenen Bedingungen wie höhere Temperatur oder die Anwesenheit eines Katalysators vorkommen könnten. Zum Beispiel kommt die Trennung von Wasser in seine Elemente bei der gewöhnlichen Temperatur nicht vor, so hat ein System von Wasser, Wasserstoff und Sauerstoff an 25C 3 unabhängige Bestandteile.


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