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विद्युत रासायनिक विभव का मूलभूत समीकरण

1930
  • E. A. Guggenheim
भौतिक रसायनशास्त्र में इलेक्ट्रोकेमिकल पोटेंशियल मापने वाला प्रयोगशाला प्रयोग।.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

विद्युतरासायनिक विभव, [latex]bar{mu}_i[/latex], किसी प्रणाली में आवेशित प्रजाति `i` की कुल ऊर्जा को मापता है। यह रासायनिक विभव, [latex]mu_i[/latex], जो सांद्रता और आंतरिक गुणों को ध्यान में रखता है, और स्थिरवैद्युत विभव ऊर्जा, [latex]z_i F phi[/latex] को जोड़ता है। सूत्र है [latex]bar{mu}_i = mu_i + z_i F phi[/latex], जहाँ [latex]z_i[/latex] आयन का आवेश है, [latex]F[/latex] फैराडे स्थिरांक है, और [latex]phi[/latex] स्थानीय विद्युत विभव है।

The concept of electrochemical potential is a cornerstone of physical chemistry, extending the idea of chemical potential to systems involving charged species and electrical fields. The governing equation, [latex]\bar{\mu}_i = \mu_i + z_i F \phi[/latex], elegantly merges chemical and electrical driving forces into a single thermodynamic quantity. The first term, [latex]\mu_i[/latex], is the chemical potential, representing the energy change associated with adding a mole of species `i` to a system, considering factors like concentration, temperature, and pressure. It is the driving force for diffusion from high to low concentration.

दूसरा पद, [latex]z_i F phi[/latex], मोलर स्थिरवैद्युत ऊर्जा को दर्शाता है। यहाँ, [latex]z_i[/latex] आयन का आयामहीन पूर्णांक आवेश है (उदाहरण के लिए, [latex]Ca^{2+}[/latex] के लिए +2), [latex]F[/latex] फैराडे स्थिरांक (लगभग 96,485 C/mol) है, जो इलेक्ट्रॉनों के एक मोल का आवेश है, और [latex]phi[/latex] स्थानीय विद्युत विभव (गैलवानी विभव) है। यह पद स्थानीय विद्युत क्षेत्र के विरुद्ध आयनों के एक मोल को गतिमान करने के लिए आवश्यक कार्य को मापता है।

मूलतः, विद्युतरासायनिक विभव किसी प्रजाति 'i' की आंशिक मोलर गिब्स मुक्त ऊर्जा है, जिसे [latex]bar{mu}_i = (frac{partial G}{partial n_i})_{T,P,n_{jneq i}}[/latex] के रूप में व्यक्त किया जाता है। इसका अर्थ है कि यह उस कुल कार्य को दर्शाता है जो प्रजाति के एक मोल को प्रणाली में जोड़ने पर प्राप्त किया जा सकता है। दो बिंदुओं के बीच विद्युतरासायनिक विभव में अंतर उस आयन की स्वतः गति की दिशा निर्धारित करता है, जिसमें सांद्रता प्रवणता के अनुदिश विसरण और विद्युत क्षेत्र के अनुदिश अपवाह दोनों शामिल हैं।

UNESCO Nomenclature: 2209
भौतिक रसायन विज्ञान

Type

सार प्रणाली

व्यवधान

मूलभूत

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • जोशिया विलार्ड गिब्स का रासायनिक क्षमता और गिब्स मुक्त ऊर्जा पर कार्य
  • माइकल फैराडे के विद्युत अपघटन के नियम और फैराडे स्थिरांक की अवधारणा
  • Walther Nernst’s development of the Nernst equation
  • शास्त्रीय ऊष्मागतिकी और विद्युतस्थैतिकी का विकास

आवेदन

  • बैटरी और ईंधन सेल
  • इलेक्ट्रोप्लेटिंग और संक्षारण विज्ञान
  • अर्धचालक भौतिकी (फर्मी स्तर)
  • तंत्रिका विज्ञान (तंत्रिका आवेग)
  • कोशिकीय जैवऊर्जा विज्ञान (एटीपी संश्लेषण)

पेटेंट:

NA

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संबंधित विषय: विद्युतरासायनिक विभव, रासायनिक विभव, स्थिरवैद्युत विभव, फैराडे स्थिरांक, गिब्स मुक्त ऊर्जा, नेर्नस्ट समीकरण, विद्युतरसायन विज्ञान, आयन।

ऐतिहासिक संदर्भ

विद्युत रासायनिक विभव का मूलभूत समीकरण

1926
1927
1927
1930
1930
1930
1931
1926
1926
1927
1930
1930
1930
1931
1932

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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