Partiaalinen moolisuure

Partiaalinen moolisuure (Ȳi) on ekstensiivisessä suureessa havaittava muutos, kun puhtaan aineen joukkoon lisätään äärimmäisen pieni määrä toista ainetta, jolloin muodostuu seos. Intensiivisuureissa kuten lämpötilassa tai painessa ei tapahdu muutosta toisen komponentin lisäyksen yhteydessä. Aineen partiaalinen moolisuure riippuu seoksen koostumuksesta ja on ekstensiivisuureen osittaisderivaatta komponentin ainemäärään nähden. Partiaalinen moolisuure voidaan määrittää kaikille ekstensiivisuureille kuten tilavuudelle, sisäenergialle, entalpialle, entropialle, Gibbsin energialle ja Helmholtzin vapaaenergialle. Partiaalisen moolisuureen tunnus muodostetaan yleensä ekstensiivisuureen tunnuksesta lisäämällä kirjaimen päälle poikkiviiva. Merkittäviä partiaalisia moolisuureita ovat partiaalinen moolitilavuus ja partiaalinen Gibbsin energia eli kemiallinen potentiaali.

Partiaaliset moolisuureet määritellään ekstensiivisuureen osittaisderivaatta komponentin ainemäärään nähden. Esimerkiksi seoksessa, jossa on komponentteja i ja j ovat partiaaliset moolisuureet näille muotoa:
 ja
, tässä n on komponentin ainemäärä.

Termodynamiikan tärkeät riippuvuudet pätevät myös partiaalisille moolisuureille kuten ekstesiivisuureillekin. Niiden avulla voidaan määritellä partiaaliset moolientalpiat, partiaalinen Helmholtzin energia ja kemiallinen potentiaali seuraavasti:

, tässä U on sisäenergia, V on tilavuus ja S on entropia.

Partiaalinen moolisuure voi olla joko positiivinen tai negatiivinen. Esimerkiksi veden ja etanolin seoksissa se on negatiivinen vedelle ja positiivinen etanolille. Tästä johtuen lisättäessä pieni määrä etanolia veteen, on seoksen tilavuus pienempi kuin alkuperäisen vesimäärän tilavuus oli. Partiaalisten moolisuureiden arvot täytyy määrittää kullekin seokselle ja kullekin komponentille kokeellisesti.

Lähteet

Termodynamiikka