何为化学势？化学势的物理意义是什么？化学势适用于什么体系？

如何理解化学势的物理意义~

从定义上看，“化学势”和粒子数有关，具体来说，是粒子数目的变化导致的Gibbs自由能的变化。但这还是不能更直观的理解它到底是什么。在具体的例子中，特别是涉及到粒子数目变化的例子中理解“化学势”，会很直观。
两个子系统间存在能量交换，那么可以定义一个量温度，温度相等时两边平衡。如果两个子系统之间除了能量交换还能进行体积交换（比如两部分气体中间连一个活塞），那么就算温度相同也不一定平衡。我们可以再定义一个量叫压强，压强相同时两边就平衡了。如果两个子系统还可以交换粒子数，那么相应的可以再定义一个东西。这东西就叫化学势。

扩展资料：
化学势在处理相变和化学变化的问题时具有重要意义。
在相变过程中，由于物质在不同组元间的转移是在恒温和恒压下进行的，故可以通过比较两相中物质化学势的大小来判断物质在各组元间转移的方向和限度，即物质总是从化学势较高的相转移到化学势较低的相。当物质在两相中的化学势相等时，则相变过程停止，系统达到平衡态（见相和相变）。
化学势就是吉布斯自由能对成分的偏微分，化学势又称为偏摩尔势能。偏摩尔量都是系统的强度性质，强度性质在物理化学中也常可以写成偏微商的形式，比如温度T=dE/dS。
若在恒压下将分子依次加入系统，为驱动其中每一个分子，需要完全相同的努力，此过程体积变大而系统的密度和压强保持不变，这样单个分子的热力学状态可以用吉布斯自由能G除以分子数N来恰当描述。
参考资料来源：百度百科——化学势

首先明确其应用范围，在热化学中，化学势是强度性质，状态函数。化学势的定义是从恒温、恒压、恒内能、恒体积条件下得到的，因此实际固溶体中，系统自由能变化还会包括化学势以外的能量变化。
例 试比较和论证下列四种状态纯水的化学势大小顺序
（1）373.15K，101325Pa液态水的化学势
（2）373.15K，101325Pa水蒸气的化学势
（3）373.15K，202650Pa液态水的化学势
（4）373.15K，202650Pa水蒸气的化学势
4＞3＞ 1=2
[导引]：化学势作为判据应用于相变化过程，若两相平衡，则两相的化学势必然相等，若两相未建立平衡，则物质必由化学势高的一相自发地向化学势低的一相转移，由此可推断四种状态的纯水，其化学势的相对大小。
通俗的说，在相转变的过程中，质量总是从化学势高的相转变到化学势低的相，这就是化学势的物理意义，也就是说化学势是推动相变中质量转移的一种势，它总是使质量从具有较高的化学势的相转移到具有较低化学势的相，就象温度是推动热量转移的一种势，它总是使热量从具有较高温度的物体转移到具有较低温度的物体。化学势推动下进行相转变的结果总是使系统的功势函数减少，作功能力降低。
系统的平衡有三个方面,即"热平衡","力平衡",'质量作用平衡",其中"力平衡"就是系统的每一个部分所受到的广义力都要能在统计平均效果上相互抵消.如果系统内有压强差,那么就会引起机械运动."热平衡"是指温度的平衡,如果系统有温度差,就会有"热传导"."质量作用平衡"可被分为"化学平衡"和"相平衡"."化学平衡"指正反应和逆反应的效果完全抵消,在这种平衡中,与"压强","温度"相当的量叫"化学势",相变以及其他的质量作用方式在"改变粒子数"方面都与化学反应极为相似,所以任何一种"质量相互作用"中所涉及的强度量都被称为"化学势".
为什么在看的文章里那些能量都带着化学势？形成分子的过程就引起了分子和原子两种不同系统的质量变化,自然会有"化学势",不过更深的理解应该通过统计力学来看。

化学势（Chemical potential ）
一、定义
一种物质A被添加到另一种物质B中，混合物的自由能G可以表示为：
G= XAGA+ XBGB+ ΔGmix
其中：XA和XB分别为物质A、B的含量，GA 和GB分别为物质A、B的吉布斯自由能。
而
ΔGmix=ΔHmix- TΔSmix
对于理想固溶体而言，系统中两物质的体积以及内能均保持不变，因此焓变为零，即ΔHmix=0，统计热力学给出混合熵的公式为：
ΔSmix=-R(XAlnXA+ XBlnXB)
因此，混合后系统的吉布斯自由能为：
G = (GA + RT lnXA) XA + (GB +RT lnXB) XB
物质A、B的化学势uA, uB就分别等于：
uA = GA + RT lnXA
uB = GB + RT lnXB
因此，混合后系统的吉布斯自由能可以用化学势表示成：
G= uA XA + uB XB
从微分学理解，化学势就是吉布斯自由能对成分的偏微分
uA=(ΔG/ΔnA) T,P,nB=常数
所以，化学势又称为偏摩尔势能。
二、 讨论
1、物理意义：
恒温恒压条件下，在指定组成的无限大体系中，加入1mol的B物质引起体系的Gibbs能的改变。也就是说，在指定条件下1mol的B物质对体系的G的贡献。化学势是强度性质，状态函数。
2、约束条件
注意到，化学势的定义是从恒温、恒压、恒内能、恒体积条件下得到的，因此实际固溶体中，系统自由能变化还会包括化学势以外的能量变化。
化学势的偏微分定义具有普适性，表示成分变化对能量变化的影响，即可以是线性关系，也可以是非线性关系。
3、适用范围
化学势的适用范围是气体、液体，但对于固体而言，由于引入一种物质，系统的原有物质不可能保持恒定，即内能和体积将会相应发生改变，此时，化学势需要做出相应修正，用扩散势代替。

1摩尔化学纯物质的吉布斯函数,通常用符号μ
表示。如以G表示热力学系统的吉布斯函数，n表示系统中物质的摩尔数，则
对于多元系，以ni表示第i组元的摩尔数，则第i组元的化学势μi表示在温度T、压强E及其他组元的摩尔数nj不变的条件下，每增加1摩尔i组元时，系统的吉布斯函数的增量：
化学势在处理相变和化学变化的问题时具有重要意义。
在相变过程中，由于物质在不同组元间的转移是在恒温和恒压下进行的，故可以通过比较两相中物质化学势的大小来判断物质在各组元间转移的方向和限度，即物质总是从化学势较高的相转移到化学势较低的相。当物质在两相中的化学势相等时，则相变过程停止，系统达到平衡态（见相和相变）。
以μ和μ分别代表第i组元在α相和β相中的化学势，则当
时，第i组元物质即由α相进入β相。当
时,两相中第i组元物质达到平衡。可见，物质在两相中的化学势不同，是发生相变的条件。
对处在恒温和恒压条件下的化学反应，可用化学势来标志化学反应自发进行的方向

定义：从微分学理解，化学势就是吉布斯自由能对成分的偏微分
uA=(ΔG/ΔnA) T,P,nB=常数！
物理意义： 恒温恒压条件下，在指定组成的无限大体系中，加入1mol的B物质引起体系的Gibbs能的改变。也就是说，在指定条件下1mol的B物质对体系的G的贡献。化学势是强度性质，状态函数。
适用范围
化学势的适用范围是气体、液体，但对于固体而言，由于引入一种物质，系统的原有物质不可能保持恒定，即内能和体积将会相应发生改变，此时，化学势需要做出相应修正，用扩散势代替！
我就是学化工的！问这个问题算是问对人了！
如果还不明白的话！可以参考南京大学版的 物理化学课本！在这里我只给你做简单介绍！

化学势是用了判断一个反应的进行的 一般的物理化学书上应该都有解释的

1摩尔化学纯物质的吉布斯函数,通常用符号μ 表示。如以G表示热力学系统的吉布斯函数，n表示系统中物质的摩尔数，则

对于多元系，以ni表示第i组元的摩尔数，则第i组元的化学势μi表示在温度T、压强E及其他组元的摩尔数nj不变的条件下，每增加1摩尔i组元时，系统的吉布斯函数的增量：

化学势在处理相变和化学变化的问题时具有重要意义。
在相变过程中，由于物质在不同组元间的转移是在恒温和恒压下进行的，故可以通过比较两相中物质化学势的大小来判断物质在各组元间转移的方向和限度，即物质总是从化学势较高的相转移到化学势较低的相。当物质在两相中的化学势相等时，则相变过程停止，系统达到平衡态（见相和相变）。
以μ和μ分别代表第i组元在α相和β相中的化学势，则当

时，第i组元物质即由α相进入β相。当

时,两相中第i组元物质达到平衡。可见，物质在两相中的化学势不同，是发生相变的条件。
对处在恒温和恒压条件下的化学反应，可用化学势来标志化学反应自发进行的方向。如果多元单相系的化学反应在温度和压强不变的情形下进行，系统的总吉布斯函数的改变是

式中Δni为反应中各组元摩尔数的改变量。平衡态的吉布斯函数最小，则有ΔG＝0，即
(1)

一般情况，化学反应可以写成
(2)

式中Ai代表反应物类型（即组元）,vi代表反应方程中反应物的系数。正系数指生成物，负系数指反应物。此时Δni，满足下面关系
(3)

式中ε为任意无穷小量。于是平衡条件可以写成
(4)

如果条件(4)不满足,则平衡不成立，于是发生反应。反应进行的方向必使吉布斯函数减少，即
(5)

由此可知，如果则反应正向进行(ε＞0)；如果则反应逆向进行(ε＜0)。由于μi在决定化学反应进行方向上的作用，故称它为化学势。

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桐梓县15022694856： 物理化学中什么不变 - 物理化学里的偏摩尔量和化学势到底怎么区别?? ？
吴谢八珍： 简单地说,化学势是一种偏摩尔量.但偏摩尔量不全是化学势.一个体系里可以有好几种偏摩尔量.如U,F,H,G,S等的偏摩尔量.事实上所有体系容量性质都可以有偏摩尔量.化学势只是其中一种,就是G的偏摩尔量,定义为“偏摩尔吉布斯自由能”.化学势是偏摩尔量中最重要的一种.除了考推导能力以外其他的偏摩尔量很少用到.从实用的角度看,引入偏摩尔量概念的最主要的目的就是为了说明化学势.但是二者不能混为一谈.网上有很多课件,可以查到.物理化学很抽象也很难懂,反复看几遍是应该的:

桐梓县15022694856： 偏摩尔量与化学势的定义与表示式,化学势是容量性质还是强度性质 - ？
吴谢八珍： 化学势和偏摩尔量的关系就像吉布斯自由能和能量、质量、体积等等广度量的关系一样,是一种和一类的关系.化学势是偏摩尔量的一种,就是偏摩尔吉布斯自由能.

桐梓县15022694856： 物理化学里的偏摩尔量和化学势到底怎么区别?? - ？
吴谢八珍： 偏摩尔量是指在温度、压力及除了组分B以外其余组分的物质的量均不变的条件下,广度量X随组分B的物质的量nB变化率XB称为组分B的偏摩尔量. 例1:水的偏摩尔体积,其物理意义是在【T、P】下,往无限大的体系(此体系不一定是由水组成)中加入1mol水,体系体积的变化量;或往有限的体系中加入微量的水(之所以限制微量,是为了保证体系nC不变)而引起该体系体积的变化. 例2:氯化钠的偏摩尔吉布斯自由能,物理意义是往体系中加入微量氯化钠而引起该体系吉布斯自由能的变化量.化学势又称偏摩尔势能,就是吉布斯自由能的偏摩尔量,所以化学势也是一种偏摩尔量

桐梓县15022694856： 为什么温度越低而化学势更高 - ？
吴谢八珍： 越低越稳定,一个物质会2113从化学势高的相态向5261低的相态转化. 化学4102势:化学势就是吉布斯自1653由能对成分的偏微分,化学势又称为偏摩尔势能.偏摩尔量都是系统的强度性质,强度性质在物理化学中常写成偏微商的形式. 物...

桐梓县15022694856： 化学势的概念是谁提出的? ？
吴谢八珍： 吉布斯提出化学势的概念.美国化学家吉布斯考虑到一种化学组 分质量变化会引起内能的变化,提出了化学势的概念:指定组分的浓度对内 能的导数.这一概念的引入,扩大了热力学的说明范围,从此热力学可以用 来解释多组分的多相体系及其化学平衡.

桐梓县15022694856： 化学势是一样的概念吗 - ？
吴谢八珍： 化学势是物理内容丰富的热力学强度量,如果说温度是表征系统能量以热量传递的趋势,压强表征能量以功传递的趋势,那么化学势是表征系统与媒质,或系统相与相之间,或系统组元之间粒子转移的趋势. 粒子总是从高化学势向低化学势区域、相或组元转移,直到两者相等才相互处于化学平衡.

桐梓县15022694856： 物理化学中引入化学势的意义是什么? - ？
吴谢八珍： 可以方便的判断进行的方向,及进行所达到的程度其本质就是吉布斯自由能

桐梓县15022694856： 在化工热力学中为什么要引入偏摩尔性质 - ？
吴谢八珍： 偏摩尔性质的具体定义为:在恒温、恒压下,物系的广度性质随某种组分摩尔数的变化率叫做该组分的偏摩尔性质.偏摩尔性质有三个重要的要素:①恒温、恒压;②广度性质(容量性质);③随某组分摩尔数的变化率.. 其物理意义:在恒温、恒压下,物系中某组分摩尔数的变化所引起物系的一系列热力学性质的变化.偏摩尔性质的物理意义可通过实验来理解.如:在一个无限大的、颈部有刻度的容量瓶中,盛入大量的乙醇水溶液,在乙醇水溶液的温度、压力、浓度都保持不变的情况下,加入1mol乙醇,充分混合后,量取瓶颈上的溶液体积的变化,这个变化值即为乙醇在这个温度、压力和浓度下的偏摩尔体积.

桐梓县15022694856： 表面焓与化学势的解释 - ？
吴谢八珍： 首先第一种说法有点问题.某相中某物质的化学位是该物质分子的化学位的总和.与分子浓度和分子的能量有关.两相处于平衡时各相中分子的能量往往是不同的(否则就应该是同一相了).所以分子在不同相之间进出时应该有能量的变化,也就是会做功了.处于平衡状态时各个相的能量变化相同. 第二种说法没有问题.它只说了从体区到表面的情况.如果是相反,则会做相反的功.处于平衡状态时,两个功的数值相等.

桐梓县15022694856： 等温等压条件下,当体系发生变化时, - ？
吴谢八珍： 吉布斯自由能编辑 自由能指的是在某一个热力学过程中,系统减少的内能中可以转化为对外做功的部分.自由能(free energy)在物理化学中,按照亥姆霍兹的定容自由能F与吉布斯的定压自由能G的定义.吉布斯自由能是自由能的一种.中文...