Diskussion:Chemisches Potential

Pseudobosonen

Hallo zusammen, im Text steht, dass Quasiteilchen kein chemisches Potential haben. Gemeint sind aber Pseudobosonen, wie z.B. Photonen, Phononen, Magnonen etc.. Pseudobosonen sind genau über diese Eigenschaft definiert! Gruß --f_huer01 (Diskussion) 12:44, 17. Jul. 2012 (CEST)

Berichtigung

Es geht um einen kleinen Fehler, der sich im Abschnitt "Geschichte des Begriffs „chemisches Potential“" eingeschlichen hat. Es fehlt das Differentialzeichen vor ni, sodass es statt: $dE=TdS-pdV+\sum _{i}\mu _{i}n_{i}$

heißen muss:

$dE=TdS-pdV+\sum _{i}\mu _{i}dn_{i}$

Einleitung

(Beitrag von meiner Benutzerdiskussionsseite hierher kopiert) Michael 00:35, 31. Mai 2007 (CEST)

Hallo Michael,

wenn Du schon den Artikel chemisches Potential zurücksetzt, dann kümmere Dich bitte anschließend auch darum, dass mindestens die Fehler die berichtigt wurden auch weiterhin verschwunden sind und die Begriffe weiterhin richtig benannt sind.

Ein Potential ist nur eine Energie. Eine "Neigung" ist eine Potentialdifferenz. "mit irgendwelchen anderen Stoffen zu reagieren" ist so nicht richtig. "in eine andere Zustandsform überzugehen" heißt Phasenübergang. "sich im Raum umzuverteilen" heißt Diffusion. Grundsätzlich sind Reverts kein konstruktives Arbeitsmittel sondern eine Trollbekämpfung.

Ich freue mich auf Deinen konstuktiven Beitrag.

MfG Mgloede 10:45, 30. Mai 2007 (CEST)

Hallo Mgloede, wenn es um Fehler geht stimme ich Dir zu. Aber Deine Erklärung

"Das chemische Potential μi beschreibt die spezifische Energie die benötigt wird, um einem System den Stoff i hinzuzufügen."

eignet sich m.E. nicht als Einleitung. Mein Vorschlag: die Einleitung in ihrer bisherigen Form verbessern. Und bezüglich Reverts, da hast Du Recht, das war nicht sehr konstruktiv. Gruß -- Michael 00:00, 31. Mai 2007 (CEST)

Gleichgewichtsbedingungen

Als Gleichgewichtsbedingung bei konstant gehaltenem V und S ist angegeben, dass die innere Energie U minimal wird. Zum einen ist diese Angabe aber überhaupt nicht sinnvoll: es kann entweder ein Entropieaustausch mit der Umgebung zugelassen sein (dann ist die Temperatur T=const und man hat ein isothermes System), oder eben nicht, dann hat man ein adiabatisches System. Letzteres bedeutet aber mitnichten, dass S konstant ist: es soll ja der Gleichgewichtszustand mit dem Nichtgleichgewichtszustand verglichen werden, und beim Streben vom Nichtgleichgewicht zum Gleichgewicht wird i.a. Entropie erzeugt werden, d.h. S nimmt zu, ohne dass Entropie aus der Umgebung zugeführt wird. Zum ist, wenn V konstant ist und das System keine Entropie mit der Umgebung austauscht, das System abgeschlossen, so dass sich U überhaupt nicht ändern kann. Die Gleichgewichtsbedingung ist dann vielmehr, dass die Entropie S des Systems maximal wird.

Genaugenommen ist die Gleichgewichtsbedingung immer, dass die Entropie maximal wird, in den Fällen, wo Entropie mit der Umgebung ausgetausch werden kann, muss jedoch die Entropie der Umgebung mitberücksichtigt werden. Das kann man sich aber dadurch vereinfachen, dass sich für die angegebenen Situationen herleiten lässt, dass die Gesamtentropie von System und Umgebung genau dann maximal ist, wenn das jeweils angegebene thermodynamische Potential minimal wird. Sehr gut beschrieben wird das z.B. im Greiner --Bareil 12:15, 2. Nov. 2009 (CET)

Ich denke aus der Tatsache, dass man Entropieaustausch mit der Umgebung zulaesst folgt eben NICHT zwingend, dass T konstant ist. Hier sind irreversible Vorgaenge gemeint, bei denen S und V konstant bleiben: Bei der irreversiblen (adiabatischen) Vermischung zweier unterschiedlicher idealer Gase in einem festen Gesamtvolumen aendert sich die Entropie, nicht aber innere Energie und Temperatur. Da S aber konstant bleiben soll, muss man dem System von aussen Waerme entziehen. Jetzt sind S und V konstant und U hat durch den irreversiblen Prozess abgenommen - und die Temperatur hat abgenommen. Solche (etwas verschrobene) Prozesse (irreversibel, isentrop aber NICHT adiabatisch und NICHT isotherm) sind hier gemeint. (nicht signierter Beitrag von Wolfgang6444 (Diskussion | Beiträge) 13:50, 30. Dez. 2013 (CET))

Potenzial

Wäre es nicht an der Zeit, endlich auch diesen Artikel an die geltende Rechtschreibung anzupassen? Ich würde es ja selbst tun, möchte das aber lieber den Leuten überlassen, die dankenswerterweise (das war nicht ironisch gemeint!) ein Auge auf den Artikel haben. Vielen Dank und Gruß! -- (nicht signierter Beitrag von 79.196.65.134 (Diskussion) 09:57, 9. Nov. 2010 (CET))

Auch die Schreibweise Potential ist weiterhin korrekt! --f_huer01 (Diskussion) 12:36, 17. Jul. 2012 (CEST)

Interpretation

Die Aussage, dass für reine Stoffe das chemische Potential konstant sei, ist unklar. Hier sollte besser angegeben werden als Funktion welcher Zustandsvariablen das chemische Potential von welchen Zustandsvariablen unbhaengig ist. Gemeint ist wohl dass fuer reine Stoffe μ(T,p,n) von n unabhaengig ist - nicht aber von T und p. Auch die partielle Ableitung nach n verschwindet nur asymptotisch. Bei einem kleinen Wassertropfen fuehrt die Oberflaechenspannung dazu, dass das chemische Potential des Wassers in einem grossen Tropfen kleiner ist als in einem kleinen. (nicht signierter Beitrag von Wolfgang6444 (Diskussion | Beiträge) 13:50, 30. Dez. 2013 (CET))

Bemerkungen unbekannter Benutzer

Vielleicht sollte man allgemeiner sagen, dass das chemische Potential die Änderung der Gibbs-Energie bei Änderung der Stoffmenge der komponente i angibt, ob sie dabei hinzugefügt oder weggegeben wird ist irrelevant.

Man sollte auch hinzufügen, dass mit U, H, F und G totale und nicht etwa molare Größen gemeint sind und außerdem generell, was eine partielle molare Größe ist, sonst macht der Hinweis auf die partielle molare Gibbs-Energie den Eindruck, als würde sie jemand willkürlich so genannt haben.

Der Artikel geht nicht darauf ein für welche thermodynamischen Systeme das chemische Potential überhaupt definierbar ist. Ist dies nur möglich für ideale/reale Gase (Photonengase, etc.) oder beispielsweise auch für den idealen Paramagnet.

"Eine Reaktion, Umwandlung oder Umverteilung kann nur dann freiwillig stattfinden, wenn das chemische Potential im Endzustand kleiner ist als im Ausgangszustand: ..." - Das ist schlichtweg Blödsinn. Freiwillig ablaufende Prozesse bedeutet eine Minimierung von U, H, G und F (ja, alle Potentiale!) und eine Maximierung von S. Da das chemische Potential eine partiell molare Größe ist, kann es nicht für die Beschreibung von Abläufen herhalten (es gibt auch kein chemisches Potential eines Systems, sondern nur der Komponenten darin). Es liefert nur die Bedingung bzw. Lage des stofflichen Gleichgewichts, nämlich der komponentenweisen Gleichheit der chemischen Potentiale in verschiedenen Phasen. (nicht signierter Beitrag von 2003:88:6C5E:A801:A5F7:1689:8C48:19B8 (Diskussion | Beiträge) 16:38, 19. Jun. 2016 (CEST))

Umfassende Überarbeitung

Wie schon in den bisherigen Kommentaren ersichtlich waren doch einige fachliche Fehler im Artikel. Das waren zum Beispiel:

In der Einleitung war erwähnt, dass das chemische Potential zum Beispiel auch für Phonen definiert ist unten im Artikel war dann richtigerweise auch zu lesen, dass das nicht stimmt. Weiters wurde zu Beginn immer von dem chemischen Potential gesprochen, obwohl es ja immer für eine Komponente definiert sein muss. Ich habe das nun komplett rausgenommen, da in der Einleitung eine allgemein Verständliche Formulierug des chemischen Potentials wieder zu finden sein soll.

Im Hauptartikel habe ich versucht das chemische Potential erst anschaulich darzustellen und das unterstützend formelmäßig zu tun. Auch dort waren wieder ein paar Fehler, da nicht vom chemischen Potential einer Komponente gesprochen wurde.

Den Absatz der Konzentrationsabhängigkeit habe ich rausgenommen und in einen Absatz chemisches Gleichgewicht mit eingebaut. Ich denke wenn man schon einen Artikel über das chemische Potential hat, dann sollte man auch ein Beispiel geben wozu es gut ist. In dem Fall um chemisches Gleichgewicht zu charakterisierung und um daraus die Gleichgewichtskonstante abzuleiten.

Weiters plane ich noch die Diffusion zu erwähnen, da der Artikel selbst aber schon sehr gut geschrieben ist braucht man hier wohl keine Herleitungen etc.

Letztlich wäre noch die Erweiterung zum elektrochemischen Potential interessant und auch die Beziehung zum Fermi-Niveau sollte erklärt werden.

Ich hoffe auf eine kritische Durchsicht der Überarbeitung. --Galaktico (Diskussion) 19:59, 26. Jun. 2017 (CET)

Die Einleitung ist substantiell zu lang, ergeht sich zuerst in einer Aufzählung abstrakter Eigenschaften des Gegenstandes und anschließend in Beispielen, ohne je auf den Punkt zu kommen.

Das chemische Potential beschreibt die relative Reaktionsfähigkeit des Zustands eines chemischen Stoffsystems, und damit die zu erwartende Laufrichtung einer Reaktion, analog zum elektrischen Potential, daß die Stromflußrichtung vorhersagt. In einem mehrphasigen System hat jede Phase ein eigenes chemischen Potential, deren Summe muß im chemischen Gleichgewicht null sein. Maßeinheit des chemischen Potentials ist das „Gibbs“ (= 1 J/mol), die Einheit einer molaren Energie.

Oder so ähnlich. Gruß, --Maxus96 (Diskussion) 19:37, 5. Jul. 2017 (CEST)

Hallo Maxus! Danke für Deinen Kommentar. Ich habe die Einleitung bewusst so lange gewählt, da diese ja allgemeinverständlich sein soll und für sich alleine stehend auch eine Erklärung sein soll. Das erschien mir auch wichtig um fachlich korrekt zu bleiben. Bei Deiner Einleitung zum Beispiel wird nicht erwähnt, dass das chemische Potential immer für eine Komponente definiert ist und es das chemische Potential eines Systems nicht gibt. Selbst wenn nur ein Teilchen berücksichtigt wird wie zum Beispiel bei Elektronen in einem Feststoff spricht man vom (elektro)chemischen Potential des Elektrons. Das ist auch ein Grund weshalb ich den Artikel verändert habe. In der Einleitung wurde von dem chemischen Potential gesprochen. Das ist aber falsch und führt zu Verwirrungen.

Der Vergleich mit dem elektrischen Potential sollte man in einer Einleitung vielleicht auch nicht bringen, da das chemische Potential mathematisch ganz anders definiert ist als das elektrische. Das elektrische Potential ist die Stammfunktion des elektrischen Feldes währen das chemische Potential die Ableitung eines thermodynamischen Potentials ist. Ich habe schon erlebt, dass dieser Vergleich zu Missverständnissen geführt hat, daher habe ich das bewusst weggelassen. Das ist ein Punkt den ich noch in den Artikel einbauen möchte.

Galaktico (Diskussion) 20:39, 5. Jul. 2017 (CEST)

(Damit wir uns nicht falsch verstehen, die vorherige Einleitung war imo fürchterlich. Danke daß du da eine Änderung anstößt.)

Das elektrische Potential muß erwähnt werden, und klargemacht werden wo die Analogie ist. Du kannst nicht ignorieren, daß es das gleiche Wort ist. In der Einleitung. Das ist OMA-Stoff, Oma hatte auch mal Physikunterricht, und denkt sonst man verheimlicht ihr was.

Mein Vorschlag oben war nur mal so schnell hingeworfen. Das ist der Stil, wie es aussehen muß. Spätestens im dritten Satz sollte unbedingt eine (grobe) Definition stehen. Abstrakte Eigenschaften aufzählen wird in ganz vielen WP-Artikel zu Mathematischem gemacht, und es bringt dem nur allgemein vorgebildeten Leser nichts. Wenn ich schon zum Verstehen der Einleitung vier andere Artikel lesen muß, von denen zwei das gleiche Problem haben, dann geb ich frustriert auf. Gruß, --Maxus96 (Diskussion) 21:11, 6. Jul. 2017 (CEST)

Ja, da bin ich Deiner Meinung. Ich werde die Einleitung in den nächsten Tagen dahingehend umschreiben und auch die anderen Punkte von oben einbauen. Allerdings würde ich die Einleitung so lange lassen wobei ich als ersten Teil der Einleitung eine deinem Vorschlag ähnliche Version wählte. So ist OMA erstmal gut informiert und fachlich tiefer versierte Leute bekommen im zweiten Abschnitt schon mal eine anschauliche Erklärung. Gruß Galaktico (Diskussion) 18:43, 7. Jul. 2017 (CEST)

Habe nun gemäß Deinem Vorschlag die Einleitung stark verkürzt und die anschauliche Interpretation in den Hauptteil verschoben. Zwei neue Kapitel sind nun auch dabei wobei ich die alte Interpretation rausgenommen habe, da sich das nun in den neuen Abschnitten wiederfindet. Insgesamt gibt es schon noch einiges zu tun in dem Artikel, aber das Grundgerüst finde ich nun mal nicht so schlecht. Galaktico (Diskussion) 22:55, 8. Jul. 2017 (CEST)

Jetzt ist die Einleitung aber nur noch Unsinn. "beschreibt die Energieänderung, wenn man einen Stoff hinzufügt oder wegnimmt?" ?!?

Und der Abschnitt "Anschauliche Interpretation" ist eine Textwüste, außerdem an der Stelle unpassend. Schau dir mal andere Artikel an. Das ist ein schlechter Versuch, die unzureichende Einleitung wieder zu heilen.

Nix für ungut. Chemisches Potential ist schwer zu erklären, aber es muß besser gehen als das. Schau z.B. in ein paar Lehrbücher, wie das dort eingeführt wird. --Maxus96 (Diskussion) 07:07, 10. Jul. 2017 (CEST)

Ja. Ok. War vielleicht ein bisschen schwammig aber im Grunde sicher nicht falsch. Jetzt ist es mal auf den Punkt gebracht. Ist z.B. auch so recht knapp (und gut wie ich finde) im Festkörperphysik-Buch von Gross und Marx definiert. Bezüglich der Interpretation. Die Meinung kann man haben, aber ich teile sie nicht. Die Analogie die ich gebracht habe findet man durchaus in Festkörperphysik-Lehrbüchern und Skripten. Galaktico (Diskussion) 08:33, 10. Jul. 2017 (CEST)

Die Überarbeitungsbox mit dem Link zur Qualitätssicherungseite sollte entfernt werden, denn die Diskussion findet ja hier statt und auf der Qualitätssicherungseite ist kein "Chemisches Potential" (mehr?) zu finden. Ansonsten habe ich den Artikel gerade kurz überflogen und bin angenehm überrascht über die Verständlichkeit und die Erklärungen, die ich in dieser sehr aufschlussreichen Zusammenstellung noch in keinem Lehrbuch gesehen habe – danke ArchibaldWagner (Diskussion) 22:08, 2. Sep. 2017 (CEST)

(Disk. auf QSC wurde scheinbar vergessen. Oder ich bin zu doof sie zu finden. Jetzt ist sie da. --Maxus96 (Diskussion) 23:51, 4. Sep. 2017 (CEST))

Gut, danke - Ich habe mir den Abschnitt über das chemische Gleichgewicht noch einmal etwas eingehender angeschaut und leider kann ich der Ableitung nicht wirklich folgen insbesondere dem Schritt Integriert man diese Gleichung bildet das totale Differential so gelangt man zu folgendem Ausdruck – $\mathrm {d} G=\Sigma \mu _{i}\mathrm {d} n_{i}+\Sigma n_{i}\mathrm {d} \mu _{i}=0$ – Die letzte Beziehung folgt letztlich nicht aus einer Integration, sondern daraus, dass die Gibbs-Energie eine homogene Funktion vom Grade 1 in den Stoffmengen $n_{i}$ ist. Siehe hierzu Gibbs-Duhem-Gleichung#Herleitung. Letzlich wird dann weiter unten auch diese Gleichung benutzt. Ich finde den Ansatz im Wedler (6. Auflage) im Abschnitt 2.3.5 auf Seite 316 viel durchsichtiger. Falls keine Einwände bestehen, werde ich die aktuelle Herleitung durch die in Wedler ersetzen.

Außerdem sollte der Ausdruck – ${\frac {{\alpha _{C}}^{c}{\alpha _{D}}^{d}}{{\alpha _{A}}^{a}{\alpha _{B}}^{b}}}$ – durch – ${\frac {{\alpha _{c}}^{\nu _{C}}{\alpha _{d}}^{\nu _{D}}}{{\alpha _{a}}^{\nu _{A}}{\alpha _{b}}^{\nu _{B}}}}$ oder durch ${\frac {({\alpha _{C}})^{\nu _{C}}({\alpha _{D}})^{\nu _{D}}}{({\alpha _{A}})^{\nu _{A}}({\alpha _{B}})^{\nu _{B}}}}$ – ersetzt werden; für die gleichen Größen sollten nicht ohne Not zwei verschiedene Symbole in einem Abschnitt benutzt werden. ArchibaldWagner (Diskussion) 22:01, 5. Sep. 2017 (CEST)

Hallo Archibald. Danke für deine Bemerkungen. Bitte, ändere es gerne um wenn dadurch der Artikel "exakter" wird. Mit Integration ist dieser Schritt gemeint; also das gleich was Du meinst, sofern ich das richtig verstanden habe. https://en.wikipedia.org/wiki/Gibbs_free_energy#Homogeneous_systems Vielleicht könnte gleich diese Herleitung eingebaut werden. Eventuell könnte auch noch beschrieben werden, was der Term $n_{i}\mathrm {d} \mu _{i}$ eigentlich physikalisch bedeutet, in Analogie zu $V\mathrm {d} p$; der technischen Arbeit. Galaktico (Diskussion) 08:51, 7. Sep. 2017 (CEST)

OK, ich werde nächste Woche daran arbeiten ArchibaldWagner (Diskussion) 09:54, 7. Sep. 2017 (CEST)

Hallo. Ich habe den Abschnitt leicht verändert, sodass klar wird was mit Integration hier gemeint ist und auf ein Lehrbuch verwiesen. Falls es keine Einwände gibt, könnte man dann mal den Baustein entfernen? Galaktico (Diskussion) 12:32, 22. Dez. 2017 (CET)

@Galaktico: Ich habe im Sept. etwas zuviel versprochen. Ich habe zwar verschiedene Bücher und Infoseiten durchstöbert, aber ich habe im Moment nicht die Zeit und Ruhe, die Herleitung gründlich zu überarbeiten (Nutzung der Euler-Homogenitätsrelation etc.). Du kannst also von mir aus den Überarbeitungsbaustein herausnehmen, bei Bedarf werde ich einen neuen Überarbeitungsvorschlag einrichten und damit zur Diskussion stellen. ArchibaldWagner (Diskussion) 17:30, 22. Dez. 2017 (CET)

@ArchibaldWagner: Ok. Bin schon gespannt. Einstweilen denke ich, die Herleitung wie sie jetzt ist, ist erstmal durch ein Lehrbuch abgedeckt und die Entfernung des Bausteins vertretbar. Wünsche Dir über die Feiertage die nötige Ruhe und hoffentlich eine Auszeit vom Stress. ;) Lg Galaktico (Diskussion) 17:45, 22. Dez. 2017 (CET)

Abbildung Abschnitt "Chemisches Gleichgewicht"

im Abschnitt "Chemisches GG" steht unter einer Abbildung "Chemisches Potential eines Lösemittels in Abhängigkeit von der Konzentration. Unter idealen Bedingungen entspricht die Aktivität eines Stoffes seiner Konzentration". Die Formulierung ist ungenau, da eine Aktivität nicht in dem dargestellten Sinne einer Konzentration entsprechen kann. Erstgenannte ist eine dimensionslose Größe, zweitgenannte nicht.

Ja. Stimmt. Werde demnächst mal ein neues Bild machen. Galaktico (Diskussion) 13:01, 21. Jan. 2018 (CET)

So, textmäßig fefixt. Schöneres Bild kommt, wenn ich mal besser Zeit habe. Galaktico (Diskussion) 14:51, 19. Feb. 2018 (CET)

Überarbeitet

aus WP:RC hierher kopiert

Hallo! Ich habe den Artikel überarbeitet, da wie ich finde der alte einige fachliche Fehler enthielt. Ich möchte in Zukunft den Artikel auch noch erweitern. Zum Beispiel sollte noch diskutiert werden, warum das chemische Potential für Phonen 0 ist und es in der Fermi-Verteilung vorkommt. Weiters sollte noch die Erweiterung zum elektrochemischen Potential erläutert werden. Es steht alles detaillierter in der Diskussionsseite des Artikels. Bitte um kritische Dursicht und Anmerkungen und ggf. Sichtung.

Galaktico (Diskussion) 20:41, 1. Jul. 2017 (CEST)

(Sorry, da wurde vor zwei Monaten keine Disk. in der QS gestartet. Besser spät als nie...)

Der Artikel wurde kürzlich deutlich [1] überarbeitet, was mal gut ist. Allerdings bin ich mit der neuen Version noch nicht recht glücklich, bes. wg. der Einleitung. (Disk. hier). Fühlt sich jemand berufen zu helfen? --Maxus96 (Diskussion) 23:48, 4. Sep. 2017 (CEST)

Ich plädiere dafür den Baustein zu entfernen, da es sich hierbei um eine Geschmackssache handelt. Inhaltlich braucht der Artikel noch ein bisschen Feinschliff, aber die Information ist nicht falsch. Es scheint sich auch niemand gröber an der anschaulichen Interpretation zu stoßen. Die Einleitung ist wie gefordert kurz und prägnant. Galaktico (Diskussion) 23:15, 25. Sep. 2017 (CEST)

Ich fände es besser, wenn der Bearbeitungsbaustein noch mindestens einen Monat drin bleibt. Ich hatte ja auf der Diskussionsseite des Lemmas einige Verbesserung für den Abschnitt Chemisches Gleichgewicht vorgeschlagen. Deswegen sichte ich im Moment gerade im Bereich der technischen und chemischen Lehrbuchliteratur einige Bücher. Auch denke ich, dass in der Einleitung zumindest noch ein Hinweis stehen könnte, bei welchen Problemstellungen das Potenzial benutzt wird. Außerdem denke ich darüber nach, den Abschnitt Werte etwas zu erweitern, um kurz zu erläutern, wo und wie man die Funktionswerte für reine Substanzen und für Gemische bestimmt, approximiert bzw. nachschlägt. Eventuell wären auch ein paar Beispielwerte in einer Tabelle für Praktiker ganz informativ. Ich melde mich demnächst hier wieder. ArchibaldWagner (Diskussion) 22:14, 27. Sep. 2017 (CEST)

Hallo. Klingt gut und stimme überein. Galaktico (Diskussion) 14:51, 28. Sep. 2017 (CEST)

@Maxus96:@Galaktico: Ich habe die Einleitung zum Lemma überarbeitet und würde gerne hierzu eure Meinung hören. Auch habe ich die Formel für die Gleichgewichtskonstante wie oben erwähnt abgeändert. Vor einer weiteren Änderung, muss ich noch einmal etwas nachdenken. Je länger ich in Lehrbüchern herumlese, desto vielschichtiger wird die Thematik. Bei allen Änderungen muss man die Leute im Blick haben, die weiter als die Einleitung lesen. Ich sehe da vor allem Studenten der Natur- und Ingenieur-Wissenschaften, hin wieder auch jemand der so etwas gelegentlich in der Praxis benutzt, vielleicht noch Lehrpersonal. Detailrechnungen gehören dann eher in die Lemmata mit den Anwendungen. Interessant dürfte noch sein wie man bei einer konkreten Problemstellung zu einer Potentialfunktion kommt. Mir ist dann noch aufgefallen, dass das Diagramm mit der Konzentrationsabhängigkeit wohl falsch ist, denn wenn die Konzentration gegen Null geht, wandert das chemische Potential wegen des Logarithmus gegen minus unendlich. Ich selbst glaube, dass ein Vergleich mit dem elektrischen Potential, für das Grundverständnis des chemischen Potentials nicht hilfreich ist. Erst im Falle der nichtreversiblen Thermodynamik mit Temperaturfelder, etwa in der Atmosphärenphysik, tauchen evtl. Felder von chemischen Potentialen auf, welche dann mit Hilfe einer Diffusionsgleichung die Berechnung von Teilchendichten erlaubt. Das setzt aber schon ein Grundverständnis voraus und dürfte jenseits der Interessen, fast aller Besucher dieser Lemmaseite liegen. ArchibaldWagner (Diskussion) 12:40, 30. Sep. 2017 (CEST)

Was sollen die "Stoffströme"? Es geht um Konzentrations- oder Teilchenzahländerungen durch chemische Reaktion. Daß auch die Zugabe oder Abtrennung einer Komponente das chemische Potential ändert, ist trivial, für die Einleiung allerdings nur verwirrend. Und der Abschnitt "Anschauliche Interpretation" gehört imo immer noch ersatzlos gestrichen. Das ist, mit Verlaub, ein Gefasel. :-) Gruß, --Maxus96 (Diskussion) 15:50, 30. Sep. 2017 (CEST)

@Maxus96: Ich weiß nicht, auf was sich Dein Wort Gefasel bezieht. Wenn es sich auf den Abschnitt Anschauliche Erklärung bezieht, kann ich dir zum großen Teil folgen, aber diesen Abschnitt habe ich nicht zu verantworten und Du kannst die Anschauliche Erklärung von mir aus gerne löschen. Ich habe hier nur die Einleitung umgeschrieben und hierzu wollte ich Deine Meinung hören: den Satz mit dem Stoffstrom scheinst Du nicht verstanden zu haben. Bei zwei Teilsystemen mit verschiedenem chemischen Potential bewegen sich die Molelüle der entsprechenden Komponente von dem Teil mit dem höheren Potential zum dem Teil mit dem niederen Potential. Dieses wird bei Lucas Stoffstom genannt - vielleicht finden wir hier ein bessers Wort. Weiter ist es für jemanden, der hier zum ersten mal was von diesem Begriff chemisches Potential hört (und an solche Leute richtet sich die Einleitung), eben nicht trivial, dass sich das Potential mit der Stoffmenge ändert. Ein Hinweis was es mit diesen neuen Zustandsgrößen auf sich hat, finde ich in der Einleitung schon angebracht. Weiter geht es bei dem chemischen Potential tatsächlich nicht nur um chemische Reaktionen, dieses ist nur ein Anwendungsfall. In der Einleitung sollten aber ein überblick über den gesamten Anwendungsbreich gegeben werden. Ich würde mir von Dir ein detailierte Stellungnahme zur Einleitung wünschen, allerdings frage ich mich aufgrund Deiner Reaktion, ob Dir wirklich die ganze Bedeutung des chemischen Potentials bekannt ist. Also konkrete Fragen: a) Wäre der erste Absatz der Einleitung ohne den letzten Satz ok für Dich? b) Ist der zweite Absatz der Einleitung ok? c) Was vermisst Du noch in der Einleitung? ArchibaldWagner (Diskussion) 18:31, 30. Sep. 2017 (CEST)

(Zur "anschaulichen Erklärung" s.u.) Ich kenne "Lucas" nicht, es ist aber unsinnig, sich auf solch komplexe Anwendungen (zwei Teilsysteme) zu beziehen, bevor das Prinzip geklärt ist. Und das Prinzip leitet man am besten aus chemischer Reaktivität her. Mehrphasige Systeme sind dann Stufe zwei. Den Überblick über den Anwendungsbereich kann man evtl. deutlich abgetrennt im zweiten Absatz der Einleitung bringen.

Und zu den Stoffströmen: Versuche mal dir unter "Systemen mit veränderlicher Teilchenzahl" ohne Vorwissen irgendwas halbwegs konkretes vorzustellen. Geht nicht? Richtig. Es geht um relative Konzentrationsänderungen der einzelnen Spezies in einem System, der Einfachheit halber erst mal in derselben Phase. Gruß, --Maxus96 (Diskussion) 19:43, 30. Sep. 2017 (CEST)

Nun ja diese Formulierung mit der veränderlicher Teilchenzahl, die stammt nicht von mir, sondern sie findet sich im ersten Satz des Physik Brockhaus zum Begriff Chemisches Potential. Es wäre auch nicht schlecht, wenn Du auf meine konkreten Fragen eingehen könntest. ArchibaldWagner (Diskussion) 20:47, 30. Sep. 2017 (CEST)

@Maxus96: Dein Satz: "Und das Prinzip leitet man am besten aus chemischer Reaktivität her" – komisch dass ich das so in keinem der 4 Lehrbücher, die ich gut kenne, so gesehen habe. – Ein Lehrer hatte mir einmal zu recht gesagt, mit Superlativen solle man vorsichtig sein! ArchibaldWagner (Diskussion) 20:56, 30. Sep. 2017 (CEST)

(Nehme "am besten" zurück.) Ich wollte erstmal so grundsätzlich diskutieren, wie diese Einleitung ausehen könnte, bevor ich zu einzelnen Sätzen Stellung nehme. Im Moment liest sich das, als ob das chemische Potential ein Konzept zum Erklären von Stofftransport ist. Das ist nicht das, woran ich mich aus meinem Chemiestudium erinnere, und auch im weiteren Artikel finde ich es nicht wieder. Es kann Stofftransport erklären, es gilt aber genauso in einer homogenen Mischung!

Gleichfalls verwirrend ist die hochgenaue Definition mit gleichbleibenden Stoffmengen aller anderen Komponenten. Das ist zwar mathematisch richtig, nur ändern sich eigentlich immer mindestens *zwei* Stoffmengen in einem System. Nicht hilfreich für eine Einleitung.

Vorschlag: Extraabschnitt zu Gibbs, das wäre hochrelevant, wie der drauf kam, nur taugt es nicht für die Einleitung.

Gruß, --Maxus96 (Diskussion) 00:20, 1. Okt. 2017 (CEST)

Danke! Ich glaube die Assoziationen beim Wort Stofftransport sind offenbar doch sehr verschieden. Wenn etwa ein Ingenieur beim Wort Stofftransport nur an einen chemischen Reaktor denkt, der als offenes System mit kontinuierlichem Eingangs- und Ausgangsstrom arbeitet, dann ist dies für sein Verständnis Chemisches Potential tatsächlich kaum hilfreich. Aber ich selber kann mir auch gut einen Stoffstrom vorstellen, wenn etwa Alkohol aus einer wässrigen Lösung in die Gasphase wechselt (oder umgekehrt) – ok vielleicht haben hier schon einige ein Problem. Selbst bei dem Wechsel von Stickstoffmolekülen durch Verbindung mit Wasserstoff nach Ammoniak in einer homogenen Phase kann ich mir einen abstrakten Stoffstrom vorstellen, dieses ist natürlich dann keine räumliche Verlagerung mehr, daher gebe ich zu, dass andere hier das Wort Stoffstrom irritiert. Vielleicht führt hier eine Formulierung wie Stoffumwandlung und/oder Stoffstrom zu einem besseren Verständnis; wie denkt Ihr darüber? ArchibaldWagner (Diskussion) 17:33, 1. Okt. 2017 (CEST)

Ich finde die Einleitung bis "Im thermodynamischen Gleichgewicht gelten zwischen den chemischen Potentialen der ..." passend. Danach wird es finde ich zu speziell. Diese Aspekte sollten dann im Fließtext erwähnt werden. Gegen die Stoffströme habe ich keine Einwände. Die Diffusion gelöster Teilchen leitet man auch mittels chemischer Potentiale her. Das Diagramm ist denke ich nicht gänzlich falsch. Der einzige Wert ist dort eine 1 auf der x-Achse. Könnte man aber sicher besser machen. Es war nicht meine Absicht, das chemische Potential mit dem elektrischen zu vergleichen. Ich wollte nur die mathematischen Unterschiede aufzeigen. Hier der Text an dem ich mich orientiert habe. Das chemische Potential wird dort als chemische Kraft interpretiert. Warum soll die anschauliche Interpretation ein Gefasel sein? Bitte um eine präzise Erklärung Galaktico (Diskussion) 19:00, 30. Sep. 2017 (CEST)

(zur "anschaulichen Erklärung") Erstens ist wp kein Schulbuch, da kann man so anfangen, hier nicht. Zweitens ist der Text ein fürchterliches langatmiges Geschwurbel, und dann kommt ein Luftballon mit fragwürdigen Analogien. Davon daß der Fließtext zu lang ist gar nicht zu reden. Sorry. Solche Texte (in besserer Form) kann man in ein Lehrbuch schreiben, aber nicht in eine Enzyklopädie. Und nein, ein wörtlicher Mitschrieb, herausgerissen aus einer Vorlesung, ist ganz sicher keine geeignete Vorlage. Gruß, --Maxus96 (Diskussion) 19:43, 30. Sep. 2017 (CEST)

Und nix für ungut, OK? Ich bin völlig mit dir d'accord, daß das Thema besser verständliche Erklärungen braucht. --Maxus96 (Diskussion) 19:52, 30. Sep. 2017 (CEST)

In der englischen Wikipedia ist diese anschauliche Einleitung noch länger als hier. Zwar mit einem unterschiedlichen Ansatz aber es gibt eine solche Einleitung. Von da her kann ich Dir nicht Recht geben. Es sei denn, es steht irgendwo explizit. Außerdem, wie will man eine abstrakte Materie besser erklären als mit Analogien? Habe das schon in einigen Lehrbüchern und Vorlesungen gesehen. Es ist nicht nur irgendein Mitschrieb von einer Vorlesung. Im speziellen. Welche Analogien findest Du nicht treffend? Galaktico (Diskussion) 20:24, 30. Sep. 2017 (CEST)

Dein Link oben ist eine Vorlesung. Sogar der genaue Text, wie der Prof sich ausgedacht hat ihn zu erzählen. wp ist kein Lehrbuch, und kein Vorlesungsersatz, das muß man hier anders machen. Und die Analogie Druck--chem.Potiential ist einfach hanebüchen. Sie ist nicht direkt falsch, führt aber zu keinerlei Erkenntnis. Damit betrügst du die schwächeren Leser, und beleidigst die Intelligenz aller anderen. Böse Zungen nennen das "Journalismus" ;-). Gruß, --Maxus96 (Diskussion) 00:31, 1. Okt. 2017 (CEST)

Du hast die Frage nicht beantwortet. In der englischen Wikipedia steht auch so ein Absatz in dem Artikel. Wenn es dort OK ist, wieso dann hier nicht? Ich würde sagen der Vergleich ist richtig. Wenn man sich ganz allgemein ein Kraftfeld anschaut, so ist es durch folgende Gleichung beschrieben.

$\mathbf {F} =-\nabla P=-\left({\frac {\partial P}{\partial x}},{\frac {\partial P}{\partial y}},{\frac {\partial P}{\partial z}}\right),$

Wenn man das Integral F*ds berechnet innerhalb des Weges den man geht, so erhält man die Arbeit die nötig ist um diesen Weg zu gehen oder man rechnet das im Falle eines konservativen Kraftfeldes über das Potential. Die innere Energie ist so ein Potential. Man kann ein Feld für dieses Potential definieren. Der Nabla Operator stellt hier die Ableitungen nach T, V, n dar.

$\mathbf {F} =\nabla U=\left({\frac {\partial U}{\partial S}},{\frac {\partial U}{\partial V}},{\frac {\partial U}{\partial n_{i}}}\right)=\left(T,-p,\mu _{i}\right)$

Jede Komponente des Vektors hat analoge Bedeutung wie allgemein für ein Kraftfeld wenn man sie integriert. Den einer Arbeit. Von da her sehe ich den Vergleich total gerechtfertigt. Das hat in dem Absatz nichts verloren denke ich, aber es soll zeigen, dass die Argumentation allgemein passt. Integral -pdV ist Arbeit. Integral µdn ist es auch. Das chemische Potential beschreibt daher wie ein Druck die Fähigkeit Arbeit zu verrichten, nur eben chemische. Warum ist das kein Erkenntisgewinn? Galaktico (Diskussion) 13:27, 1. Okt. 2017 (CEST)

(en:wp kann machen was sie wollen. ob die den artikel gut finden?) Zum Erkenntnisgewinn: Weil das für den Leser so nicht nachvollziehbar ist. Er muß sich blind darauf verlassen, daß deine Analogie paßt. Ich hätte auch gerne eine verständliche Beschreibung *vor* der umständlichen Definition, aber du mußt erst erklären, dann die Analogie anbieten. Bitte machs nochmal ganz neu, und verzichte auf den Vorlesungsstil. Fakten! ;-) Viel besser wäre allerdings vielleicht, wenn du statt dessen die ausschweifende Definition verständlich eindampfst. Tut mir leid daß ich hier nur rummotzen und halbgare Ideen verbreiten kann. Wenn ich was besseres hätte würd ich s machen. Gruß, --Maxus96 (Diskussion) 00:29, 2. Okt. 2017 (CEST)

Ja, dem kann ich durchaus etwas abgewinnen. Werde mich bemühen die Argumentationskette umzudrehen und den Text zu verringern. Galaktico (Diskussion) 08:55, 2. Okt. 2017 (CEST)

@Galaktico: Danke für Deinen sachlichen Beitrag. Wegen des Hinweises auf den ersten Satz im zweiten Absatz der Einleitung, ist es gut für mich zu wissen, dass er Dir überflüssig erscheint – ich muss hier wohl noch etwas daran feilen. Mir selber liegt er am Herzen, weil ich ein Aha-Erlebnisse hatte, als ich zum erstenmal (vor zig-Jahren) mit den chemischen Potentialen zu tun bekam, und dann merkte, dass es in der Anwendung praktisch immer, auf die Aufstellung eines einfachen Gleichungssystems zwischen den Potentialen hinausläuft. Aber vielleicht ist das nicht so einfach, kurz und prägnant in der Einleitung zu formulieren – ich mache mir noch einmal Gedanken darüber. Wie ist Deine Meinung zu dem letzten Satz, in dem ich die wichtigsten Anwendungsfälle des chemischen Potentials mit entsprechenden assoziativen Links aufliste – ist das für Dich so ok? – Nun zu Deinen Versuch einer Anschaulichen Erklärung, ich habe den Absatz nur kurz überflogen. Ich würde es nicht Gefasel nennen, denn ich kann mich an keinen groben Fehler erinnern; allerdings bin ich auch skeptisch ob dieser Absatz dem Leser wirklich beim weiteren Lesen des Artikels hilft. Ein Leser der über die Einleitung hinausliest, dürfte schon ein gewisses Vorwissen über die Thermodynamik mitbringen. Falls Du Zugang zu dem Buch von Klaus Lucas haben solltest, hier findet sich am Anfang vom Kapitel 7 ein ganz gute Einführung in die Thematik für Leute, die nur wenig Vorwissen haben. Es hängt wohl viel davon ab, welches Vorwissen und welche Erwartungen die Leser mitbringen. ArchibaldWagner (Diskussion) 21:26, 30. Sep. 2017 (CEST)

@ArchibaldWagner: Das finde ich eigentlich gut. Lediglich der Satz "Im thermodynamischen Gleichgewicht gelten zwischen den chemischen Potentialen der verschiedenen Komponenten eine oder mehrere Gleichungen." empfinde ich als zu viel Information für die Einleitung. Wenn sich das jemand zum ersten mal durchliest fragt er sich vielleicht, wo kommt das denn jetzt ein einmal her. Vielleicht formulierst Du nur den einen Satz ein bisschen allgemeiner um. Zum Beispiel: "Mit dem Konzept der chemischen Potentiale ist es möglich eine Analyse der Koexistenz...". Das ist mein einziger Kritikpunkt. Das mit den Beispielen finde ich gut. Galaktico (Diskussion) 22:43, 30. Sep. 2017 (CEST)

Der Abschnitt "Anschauliche Interpretation" scheint mir nicht in ein Lexikon zu passen. Vielleicht sollten auch die Hinweise des Autoreviewers beachtet werden. --ZdBdLaLaLa (Diskussion) 22:12, 30. Sep. 2017 (CEST)

Wenn eine Mehrheit findet, dass der Abschnitt nicht reinpasst, dann nehme ich das zur Kenntniss. Galaktico (Diskussion) 22:43, 30. Sep. 2017 (CEST)

Der Satz Das chemische Potential beschreibt also die Änderung der Energie in einem System wenn man chemische Komponenten hinzufügt suggeriert, dass einem System Komponenten von außen hinzugefügt werden müssten, um das chemische Potential zu ändern. Das ist aber nicht der Fall. --ZdBdLaLaLa (Diskussion) 09:59, 1. Okt. 2017 (CEST)

Na ja. Es wurde so von Gibbs selbst eingeführt.:

Ja hier sehe ich tatsächlich ein Problem bei vielen Formulierungen (auch bei der im Physik Brockhaus), wobei es in vielen einfachen Lehrbuchbeispielen darum geht, dass eine Stoffkomponente von einer in eine andere Phase wechselt oder eine chemische Umwandlung durchmacht. Ich denke das Problem entsteht, weil man die partielle Ableitung der Gibbs-Energie in einem anschaulichen Bild erklären will und dann muss tatsächlich etwas von außen dem System zugeführt werden. Wahrscheinlich ist daher diese textuelle Beschreibung einer partiellen Ableitung etwas künstlich und eher irreführend.ArchibaldWagner (Diskussion)

If to any homogeneous mass in a state of en:hydrostatic stress we suppose an infinitesimal quantity of any substance to be added, the mass remaining homogeneous and its en:entropy and en:volume remaining unchanged, the increase of the energy of the mass divided by the quantity of the substance added is the potential for that substance in the mass considered. Galaktico (Diskussion) 13:35, 1. Okt. 2017 (CEST)

Das Standardbeispiel ist aber mE eine Isomerisierung, wo eben kein Material hinzugefügt wird. --ZdBdLaLaLa (Diskussion) 14:20, 1. Okt. 2017 (CEST)

Für eine homogene Phase mag das so sein. – Für mich ist das einfachste Beispiel, die Bestimmung der Dampfdruckkurve etwa bei Wasser. Gibbs hat seine Arbeit auch mit On the Equilibrium of Heterogeneous Substances betitelt. ArchibaldWagner (Diskussion) 17:33, 1. Okt. 2017 (CEST)

Während einer chemischen Reaktion kann das chemische Potential einer Komponente schon erniedrigt werden, wenn sie verbraucht wird. Das widerspricht aber nicht der Aussage von Gibbs. Man betrachte eine chemisch homogene Phase. Bei konstanter Temperatur und Volumen kann man einem System nur Energie hinzufügen, wenn man eine chemische Komponente hinzufügt (elektrische Arbeit ist hier vernachlässigt). Ich stelle mir das so vor. Es existiert eine Gemisch, die eine Substanz A enthält. Ich kann die Substanz A spalten und dadurch Energie gewinnen. Zur Spaltung benötige ich z.B. Licht oder Wärme als Initiator. Wenn ich das nicht tue und mehr von A hinzufüge so erhöhe ich die gespeicherte Energie im System, die ich ggf. abgreifen kann. Galaktico (Diskussion) 15:54, 1. Okt. 2017 (CEST)

Ich hatte nicht vor, Gibbs in Zweifel zu ziehen, sondern das Wording des Abschnitts. --ZdBdLaLaLa (Diskussion) 16:59, 1. Okt. 2017 (CEST)

@ZdBdLaLaLa: Wollte ich damit auch nicht andeuten. Danke für Deinen Einwand. Vorschlag: Das chemische Potential einer Komponente beschreibt also die Änderung der Energie in einem System wenn sich die Teilchenanzahl dieser Komponente ändert. Man kann dies nun anschaulich anhand eines Beispieles interpretieren. Wenn man einem System eine Chemikalie hinzufügt die in einer Reaktion umgesetzt werden kann, so steigt die im System gespeicherte Energie. Das chemische Potential einer Komponente gibt dabei an um wie viel sich die gespeicherte Energie pro zugesetzter Teilchenanzahl verändert.

@ArchibaldWagner: Ich finde Du hast Recht. Die anschauliche Interpretation des chemischen Potentials ist nicht einfach. Ich denke am Anfang muss man wohl auf totale Exaktheit verzichten, wenn man nicht zu kompliziert werden will. Galaktico (Diskussion) 17:36, 1. Okt. 2017 (CEST)