Chemical potential

Japanese: 化学ポテンシャル - かがくぽてんしゃる（英語表記）chemical potential

When a certain chemical species i (simple substance or compound) exists in a mixture, the free energy (Gibbs free energy) per mole of that chemical species is called the chemical potential μ _i . In a pure system with only one chemical species, the free energy per mole of a certain chemical species can be calculated by dividing the free energy of the system by the number of moles, but in the case of a mixture,
μ _i =(∂ G /∂ N _i ) _T , _p , _Nj ( j ≠ i )
In other words, when a small amount of chemical species i ( dN _i moles) is added to a mixture under constant temperature T and pressure p , the free energy increase dG is calculated using this formula. Since G is the mass variable, the free energy of a mixture is given by

The chemical potential is the free energy of a chemical species when it is in a mixture, and is therefore used in the treatment of chemical equilibrium.

[Toda Genjiro]

[Reference] | Gibbs | Free Energy | Mole

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

Japanese:

ある化学種i（単体または化合物）が混合物中に存在するとき、その化学種1モル当りの自由エネルギー（ギブス自由エネルギー）を化学ポテンシャルμ_iという。ある化学種の1モル当りの自由エネルギーは、化学種が1種類だけの純粋な系では、その系の自由エネルギーをそのモル数で割れば求められるが、混合物の場合には、
　　μ_i＝(∂G/∂N_i)_T,_p,_Nj　 (j≠i)
により求められる。すなわち、温度T、圧力pが一定の下で、混合物にその化学種iを微少量dN_i　モル加えたときの自由エネルギー増加　dGから、この式によって求められるのである。混合物の自由エネルギーは、Gが質量変数であるので、

となり、それぞれの化学種の自由エネルギーの合計（）となる。このように化学ポテンシャルは、ある化学種が混合物中にあるときの自由エネルギーなので、化学平衡などの取扱いに用いられる。