活量

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活量(かつりょう、activity)は、できる限りモル濃度(ありは他の濃度)に近い性質を持ち、しかも厳密な熱力学の関係に登場し得る量である。一般的には、温度、圧力、物質量についての複雑な関数になる[1]

理想系と実存系に存在する誤差を修正するためにギルバート・ルイスによって導入された物理量で、普通a、或いはAと表される。活動度と呼ばれる場合もある。

理想的な混合物の場合には、ラウールの法則によりi成分の化学ポテンシャルは以下のように与えられる。\mu_iΘは基準となる化学ポテンシャル、x_ii成分のモル分率、カッコ内は変数を表す。

\mu_i (p,T) = \mu_i ^\Theta(T) + RT\ln x_i \,

これに対し、実際の系では以下のような式を得る。

\mu_i(p,T) = \mu_i^\Theta(T) + RT\ln a_i \,

つまり

\Delta\mu_i=RT\ln a_i \,
a_i=e^{\Delta\mu_i/RT} \,

である。

また次式によって活量係数\gammaが定義される。

a_i \equiv \gamma_i x_i \,

これは理想とする数値からのずれを表す指標となっている。

更に\lambda絶対活量と呼び以下のように定義する。そのためa相対活量と呼ばれることもある。

\lambda_i \equiv e^{\mu_i/RT} , \lambda_i/\lambda_i^\Theta = \Delta\mu_i/RT

参考文献[編集]

  1. ^ 田崎晴明 『熱力学 現代的な視点から』 培風館〈新物理学シリーズ 32〉、2000年4月12日、初版、184頁。ISBN 9784563024321

関連項目[編集]