Aktivite ile fugasite arasındaki temel fark, aktivitenin ideal olmayan koşullar altında bir kimyasal türün etkin konsantrasyonuna atıfta bulunması, fugasite ise ideal olmayan koşullar altında bir kimyasal türün etkili kısmi basıncını ifade etmesidir.
Etkinlik ve fugasite, termodinamikte önemli kimyasal kavramlardır. Bu terimler, gerçek gazların ideal olmayan davranışları için tanımlanmıştır.
Etkinlik Nedir?
Etkinlik, ideal olmayan davranış altında bir kimyasal türün etkin konsantrasyonunun ölçüsüdür. Aktivite kavramı, Amerikalı kimyager Gilbert N. Lewis. Etkinlik boyutsuz bir niceliktir. Belirli bir bileşik için aktivitenin değeri, o türün standart durumuna bağlıdır. Örneğin katı veya sıvı fazdaki maddeler için değer 1 olarak alınır. Gazlar için aktivite efektif kısmi basıncı ifade eder ki bu da gazın bizim düşündüğümüz fugasite/basıncıdır. Ayrıca, aktivite aşağıdaki faktörlere bağlıdır:
- Sıcaklık
- Basınç
- Karışımın bileşimi, vb.
Bunun anlamı; çevre bir kimyasal türün aktivitesini etkiler. İdeal olmayan koşullar altında gaz molekülleri, birbirlerini çekerek veya iterek birbirleriyle etkileşime girme eğilimindedir. Bu nedenle, bir molekülün veya iyonun aktivitesi, çevresinde bulunan kimyasal türlerden etkilenir.
Fugacity nedir?
Fugacity, ideal olmayan koşullar altında bir kimyasal türün etkili kısmi basıncının bir ölçüsüdür. Gerçek gaz gibi belirli bir kimyasal tür için fugasite değeri, gerçek gaza eşit sıcaklık ve molar Gibbs enerjisine sahip ideal bir gazın basıncına eşittir. Fugasiteyi deneysel bir yöntem kullanarak veya Van der Waals gazı gibi başka bir model kullanarak (ideal gazdan ziyade gerçek gaza daha yakın olan) belirleyebiliriz.
Fugacity katsayısı, gerçek bir gazın basıncı ile fugacity arasındaki bağlantıdır. ϕ sembolü ile gösterebiliriz. İlişki, ϕ=f/P
Burada f fugasite, P ise gerçek gazın basıncıdır. İdeal bir gaz için basınç ve fugasite değerleri eşittir. Bu nedenle, ideal bir gaz için fugasite katsayısı 1'dir.
Şekil 01: Etanın Fugasitesi
Ayrıca, bu fugasite kavramı, aktivite veya termodinamik aktivite ile yakından ilgilidir. Bu ilişkiyi verebiliriz, aktivite=fugasite/basınç.
Etkinlik ile Fugasite Arasındaki Fark Nedir?
Aktivite ve fugasite arasındaki temel fark, aktivitenin ideal olmayan koşullar altında bir kimyasal türün etkin konsantrasyonunu ifade etmesi, fugasitenin ise ideal olmayan koşullar altında bir kimyasal türün etkin kısmi basıncını ifade etmesidir. Bu nedenle, konseptte termodinamik aktivite, gerçek moleküllerin, yani gerçek gazların etkin konsantrasyonu iken fugasite, gerçek gazların etkili kısmi basıncıdır. Ayrıca, fugasiteyi deneysel bir yöntem kullanarak veya Van der Waals gazı gibi (ideal gazdan ziyade gerçek gaza daha yakın olan) başka bir model kullanarak belirleyebiliriz ve bu değer, gerçek gazın aktivitebasıncına eşittir.
Aşağıdaki infografik, aktivite ve fugasite arasındaki farkı özetler.
Özet – Etkinlik ve Fugacity
Etkinlik ve fugasite, termodinamikte önemli kimyasal kavramlardır. Özetle, aktivite ve fugasite arasındaki temel fark, aktivitenin ideal olmayan koşullar altında bir kimyasal türün etkin konsantrasyonunu ifade etmesidir, oysa fugasite, bir kimyasal türün ideal olmayan koşullar altında etkili kısmi basıncını ifade eder.
