各相の化学ポテンシャルの勾配 91回薬剤師国家試験問18a
91回薬剤師国家試験 問18a
一定圧力下で、純物質の固相の温度を上げていくと、固相、液相、気相に変化する。図は温度Tの変化に伴う化学ポテンシャルμの変化を示す。固相、液相、気相の化学ポテンシャルがμs、μ? 、μgで示されている。次の記述の正誤を判定してみよう。
a 各相の化学ポテンシャルの勾配はエンタルピーを示す。
91回薬剤師国家試験 問18a 解答解説
a × 各相の化学ポテンシャルの勾配はエンタルピーを示す。
→ 〇 各相の化学ポテンシャルの勾配はモルエントロピー（1モルあたりのエントロピー）を示す。
★ ギブズエネルギー(G)の温度依存性
閉鎖系においては、
系のギブズエネルギー(G)の温度・圧力依存性について、
次式が成り立つ。
dG ＝ V・dp － S・dT …①
（dは微小変化を表す）
dG：ギブズエネルギーの微小変化
V：体積 dp：圧力の微小変化
S：エントロピー dT：温度の微小変化
定圧条件下では、dp＝0であるので、
dG ＝ －S・dT …②
となる。
②式より、
ギブズエネルギーは、圧力一定の条件下では温度の上昇に伴って増加するといえる。
②式を変形すると、次の③式となる。
系が純物質（一成分系）の場合、
③式を1mol当たりの量で考えると、次の④式となる。
系が純物質（一成分系）の場合に限り、
モルギブズエネルギー ＝ 化学ポテンシャル(μ：ミュー)
であるので、④式より、次の⑤式が成り立つ。
⑤式は
単位温度変化に対する化学ポテンシャルの変化は、
モルエントロピーに等しいことを示す。