Avainero aktiivisuuden ja fugasiteetin välillä on se, että aktiivisuus viittaa kemiallisen lajin tehokkaaseen pitoisuuteen ei-ihanteellisissa olosuhteissa, kun taas fugasiteetti viittaa kemiallisen lajin tehokkaaseen osapaineeseen ei-ideaalisissa olosuhteissa.
Aktiivisuus ja fugasiteetti ovat tärkeitä kemiallisia käsitteitä termodynamiikassa. Nämä termit on määritelty todellisille kaasuille, jotka eivät ole ihanteellisia.
Mitä aktiviteetti on?
Aktiivisuus on kemiallisen lajin tehokkaan pitoisuuden mitta epäideaalisessa käyttäytymisessä. Aktiivisuuden käsitteen on kehittänyt amerikkalainen kemisti Gilbert N. Lewis. Aktiivisuus on mittaamaton suure. Tietyn yhdisteen aktiivisuuden arvo riippuu kyseisen lajin standarditilasta. Esimerkiksi kiinteässä tai nestemäisessä faasissa olevien aineiden arvoksi otetaan 1. Kaasuilla aktiivisuus viittaa teholliseen osapaineeseen, joka on tarkastelemamme kaasun fugasiteetti/paine. Lisäksi toiminta riippuu seuraavista tekijöistä:
- Lämpötila
- Paine
- Seoksen koostumus jne.
Se tarkoittaa; ympäristö vaikuttaa kemiallisen lajin toimintaan. Ei-ideaalisissa olosuhteissa kaasumolekyylit pyrkivät olemaan vuorovaikutuksessa toistensa kanssa joko vetäen puoleensa tai hylkien toisiaan. Siksi molekyylin tai ionin aktiivisuuteen vaikuttavat sen ympäristössä olevat kemialliset lajit.
Mikä on Fugacity?
Fugacity on kemiallisen lajin tehokkaan osapaineen mitta ei-ihanteellisissa olosuhteissa. Tietyn kemiallisen lajin, kuten todellisen kaasun, fugasiteetin arvo on yhtä suuri kuin ideaalikaasun paine, jonka lämpötila ja Gibbsin molaarinen energia ovat yhtä suuret kuin todellisen kaasun. Voimme määrittää fugasiteetti kokeellisella menetelmällä tai käyttämällä jotakin muuta mallia, kuten Van der Waals -kaasua (joka on lähempänä todellista kaasua kuin ideaalikaasua).
Fugacity-kerroin on linkki todellisen kaasun paineen ja sen fugasiteetin välillä. Voimme merkitä sen symbolilla ϕ. Suhde on
ϕ=f/P
Tässä f on fugasiteetti, kun taas P on todellisen kaasun paine. Ihanteelliselle kaasulle paineen ja fugasiteetin arvot ovat yhtä suuret. Siksi ihanteellisen kaasun fugaiteettikerroin on 1.
Kuva 01: Etaanin fugacity
Lisäksi tämä fugacityn käsite liittyy läheisesti toimintaan tai termodynaamiseen toimintaan. Voimme antaa tämän suhteen, aktiivisuus=fugacity/paine.
Mitä eroa on aktiivisuudella ja fugacityllä?
Avainero aktiivisuuden ja fugasiteetin välillä on se, että aktiivisuus viittaa kemiallisen lajin tehokkaaseen pitoisuuteen ei-ideaalisissa olosuhteissa, kun taas fugasiteetti viittaa kemiallisen lajin tehokkaaseen osapaineeseen ei-ideaalisissa olosuhteissa. Siksi käsitteessä termodynaaminen aktiivisuus on todellisten molekyylien eli todellisten kaasujen tehokas pitoisuus, kun taas fugacity on todellisten kaasujen tehokas osapaine. Lisäksi voimme määrittää fugasiteetti kokeellisella menetelmällä tai käyttämällä jotain muuta mallia, kuten Van der Waals -kaasua (joka on lähempänä todellista kaasua kuin ideaalikaasua), ja tämä arvo on yhtä suuri kuin todellisen kaasun aktiivisuuspaine.
Alla infografiassa on yhteenveto toiminnan ja fugacityn eroista.
Yhteenveto – Activity vs Fugacity
Aktiivisuus ja fugasiteetti ovat tärkeitä kemiallisia käsitteitä termodynamiikassa. Yhteenvetona voidaan todeta, että keskeinen ero aktiivisuuden ja fugasiteetin välillä on se, että aktiivisuus viittaa kemiallisen lajin tehokkaaseen pitoisuuteen ei-ideaalisissa olosuhteissa, kun taas fugasiteetti viittaa kemiallisen lajin tehokkaaseen osapaineeseen ei-ideaalisissa olosuhteissa.
