Tofauti kuu kati ya shughuli na upotevu ni kwamba shughuli inarejelea ukolezi mzuri wa spishi za kemikali chini ya hali zisizo bora, ilhali unyonge unarejelea shinikizo la kiasi la spishi za kemikali chini ya hali isiyofaa.
Shughuli na kutokuwa na uwezo ni dhana muhimu za kemikali katika thermodynamics. Masharti haya yanafafanuliwa kwa tabia isiyo bora ya gesi halisi.
Shughuli ni nini?
Shughuli ni kipimo cha ukolezi bora wa spishi za kemikali chini ya tabia isiyo bora. Wazo la shughuli lilibuniwa na mwanakemia wa Amerika Gilbert N. Lewis. Shughuli ni wingi usio na kipimo. Thamani ya shughuli kwa kiwanja fulani inategemea hali ya kawaida ya aina hiyo. Kwa mfano, thamani ya dutu katika awamu gumu au kioevu inachukuliwa kama 1. Kwa gesi, shughuli inarejelea mgandamizo mzuri wa sehemu, ambao ni upungufu/shinikizo la gesi tunalozingatia. Zaidi ya hayo, shughuli inategemea mambo yafuatayo:
- Joto
- Shinikizo
- Muundo wa mchanganyiko, n.k.
Hiyo inamaanisha; inayozunguka huathiri shughuli za spishi za kemikali. Molekuli za gesi chini ya hali zisizo bora huwa na kuingiliana na kila mmoja, ama kuvutia au kurudisha nyuma. Kwa hivyo, shughuli ya molekuli au ayoni huathiriwa na spishi za kemikali zilizopo katika mazingira yake.
Fugacity ni nini?
Fugacity ni kipimo cha shinikizo la kiasi la spishi za kemikali chini ya hali zisizo bora. Thamani ya upotevu kwa spishi fulani za kemikali kama vile gesi halisi ni sawa na shinikizo la gesi bora ambayo ina joto na nishati ya molar Gibbs sawa na gesi halisi. Tunaweza kubaini upotevu kwa kutumia mbinu ya majaribio au kutumia muundo mwingine kama vile gesi ya Van der Waals (ambayo ni karibu na gesi halisi badala ya gesi bora).
Mgawo wa Fugacity ni kiungo kati ya shinikizo la gesi halisi na upotevu wake. Tunaweza kuashiria kwa kutumia ishara ϕ. Uhusiano ni, ϕ=f/P
Hapa, f ni unyonge, wakati P ni shinikizo la gesi halisi. Kwa gesi bora, maadili ya shinikizo na fugacity ni sawa. Kwa hivyo, mgawo wa upotevu wa gesi bora ni 1.
Kielelezo 01: Fugacity ya Ethane
Mbali na hilo, dhana hii ya unyonge inahusiana kwa karibu na shughuli au shughuli ya halijoto. Tunaweza kutoa uhusiano huu, shughuli=fugacity/shinikizo.
Kuna tofauti gani kati ya Shughuli na Udhalilishaji?
Tofauti kuu kati ya shughuli na upotevu ni kwamba shughuli inarejelea ukolezi mzuri wa spishi za kemikali chini ya hali zisizo bora, ilhali upotevu unarejelea shinikizo la kiasi la spishi za kemikali chini ya hali isiyofaa. Kwa hiyo, katika dhana, shughuli za thermodynamic ni mkusanyiko wa ufanisi wa molekuli halisi, yaani gesi halisi, wakati fugacity ni shinikizo la sehemu ya gesi halisi. Zaidi ya hayo, tunaweza kubaini upotevu kwa kutumia mbinu ya majaribio au kutumia modeli nyingine kama vile gesi ya Van der Waals (ambayo iko karibu na gesi halisi badala ya gesi bora), na thamani hii ni sawa na shughulishinikizo la gesi halisi.
Hapo chini ya infographics ni muhtasari wa tofauti kati ya shughuli na uzembe.
Muhtasari – Shughuli dhidi ya Fugacity
Shughuli na kutokuwa na uwezo ni dhana muhimu za kemikali katika thermodynamics. Kwa muhtasari, tofauti kuu kati ya shughuli na upotevu ni kwamba shughuli inarejelea ukolezi mzuri wa spishi za kemikali chini ya hali zisizo bora, ilhali upotevu unarejelea shinikizo la kiasi la spishi za kemikali chini ya hali isiyofaa.
