Yb Pt Si - Type Yb Pt Si - Type

98 KAPITEL 3. MEHRSTOFFSYSTEMEundµ i | V =const = ∂F(3.21)∂n iIm chemischen Gleichgewicht muss das chemische Potential eines Teilchens überall gleichgroß sein (aber nicht unbedingt Null!), und dG ist bezüglich Änderungen der TeilchenzahlenNull.Ein Wort zum Verständnis der Nomenklatur: Man nennt µ chemisches Potential, obwohlchemisches Gleichgewicht nicht ein Minimum der einzelnen chemischen Potentiale bedingt(wie beim mechanischen Gleichgewicht), sondern nur eine Art ”Kräftegleichgewicht”, d.h.∑i∂G∂n idn i = ∑ iµ i dn i (3.22)Das chemische Potential ist damit eine Art Gewichtsfaktor auf der Balkenwaage der freienEnthalpie: Falls die Summe der chemischen Potentiale der Ausgangsstoffe (z.B. NaCl) gleichder Summe der chem. Potentiale der gebildeten Stoffe (Na + und Cl + ) ist, ist die ”Waage“im Gleichgewicht. Ein Begriff wie ”Teilchenzahlfaktor“ oder ”Teilchenkraft“ wäre eigentlichbesser. Das eigentliche Potential, dessen Minimum Gleichgewicht bedingt, ist die freieEnthalpie bzw. Energie. Diese Zustandsfunktionen heißen deshalb auch thermodynamischePotentiale.Beispiel zur freien Enthalpie: Wir vergleichen die freien Enthalpien eines beliebigenMaterials im festen und flüssigen Zustand, wobei wir zunächst annehmen, dass beideZustände bei allen Temperaturen existieren könnten.TS flüssig H flüssigBei konstantem Druck ist die richtigeZustandsfunktion die freie EnthalpieH. Die einzige Variable, die wir zulassen,ist die Temperatur T , wir haben al-fest Hso G = G(T ). In beiden Zuständen oderPhasen ist der Faktor T S = 0 für T = 0.TS festDa die Flüssigkeit aber der ungeordnetereZustand ist, hat sie bei jeder endlichenTemperatur eine größere Entropieals der feste Zustand; T S wird von 0 beginnendfür die Flüssigkeit also schnelleranwachsen müssen als für den festenG festG flüssigZustand. Die innere Energie U, oderTemperaturbesser die Enthalpie H, ist im flüssigenZustand ebenfalls immer größer als imfesten Zustand (Bindungen sind nichtAbbildung 3.4: Energien der flüssigen und festen abgesättigt; die Teilchen haben kinetischePhase.Energie); in beiden Fällen wächstH mit T (T ist ein Maß für die im System steckende Energie!). Man erhält also folgendesprinzipielles Diagramm (die roten Kurven sind die beiden freien Energien G fest und G fl .H, TS, G