Elektrochemisches Potential

Das elektrochemische Potential^[1] ${\displaystyle {\widetilde {\mu }}_{i}}$ eines ladungstragenden Stoffes ${\displaystyle i}$ setzt sich zusammen aus seinem chemischen Potential ${\displaystyle \mu _{i}}$ und einem elektrischen Potential ${\displaystyle \varphi }$.

${\displaystyle {\widetilde {\mu }}_{i}=\mu _{i}+z_{i}\mathrm {F} \varphi }$

• ${\displaystyle z_{i}}$, Ladungszahl des ladungstragenden Stoffes
• ${\displaystyle \mathrm {F} }$, Faraday-Konstante
• ${\displaystyle \varphi }$, Lokales elektrisches Potential

${\displaystyle {\widetilde {\mu }}_{i}}$ gibt an, wie viel Arbeit aufzubringen ist, um in einem System bei konstantem Druck ${\displaystyle p}$, konstanter Temperatur ${\displaystyle T}$ und konstanten Stoffmengen aller anderen Systemkomponenten, die Menge der Ladungsträgersorte ${\displaystyle i}$ von ${\displaystyle n_{a}}$ auf ${\displaystyle n_{e}}$ zu erhöhen.

${\displaystyle \Delta G=\int _{n_{a}}^{n_{e}}{\tilde {\mu }}_{i}\,dn_{i}{\overset {\text{Gleichgewicht}}{=}}0}$

(Unter den genannten Bedingungen ist die aufzubringende Arbeit gleich der Änderung der Gibbs-Energie ${\displaystyle \Delta G}$ des Systems. Vergleiche chemisches Potential.)

Da jede Potentialdifferenz die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten, laufen passive chemische Reaktionen unter Beteiligung von Ionen solange ab, bis sich die elektrochemischen Potentiale aller Systemkomponenten angeglichen haben (${\displaystyle \Delta G=0}$).

1. ↑ elektrochemisches Potential. Abgerufen am 28. Dezember 2020.