Diego Santini ha scritto:
> Chimica-fisica
OK, ho sbagliato...
Pero ora che me l'hai detto, mi e' venuto in mente che non molto tempo
fa c'e' gia' stata una discussione conqualcuno che studiava chimica
fisica (che secondo me va scritto *senza* trattino) e diceva cosa
molto similialle tue.
> Il testo dice che in ogni punto di una soluzione disomogenea (che non
> ancora raggiunge l'equilibrio, come quando metti una goccia di vino in
> un bicchier d'acqua, prima che essa si distribuisca uniformemente nel
> solvente) il potenziale chimico � diverso.
Su questo non ci piove.
> Il testo afferma chiaramente che il gradiente del potenziale chimico
> (pot. che � definito per mole) ci d� la forza che sposta una mole di
> particelle:
E questo invece secondo me e' una sciocchezza: non c'e' *nessuna* forza.
Il meccanismo che fa muovere lemolecole dai punti a piu' alta
concentrazine (quindi piu' alto potenziale chimico) a quelli a piu'
bassa concentrazione si chiama "diffusione".
Non c'e' nessuna forza in gioco, se non gli urti casuali tra le
molecole.
Proprio perche' casuali, questi urti non hanno una direzione
preferita, e quindi la' dove ci sono piu' molecole ce ne saranno di
piu' che si spostano in ogni direzione: anche quella in cui la conc.
decresce.
Dove ce ne sono meno, le molecole urtate sono meno, e l'effetto e' che
sono di piu' le molecole che si spostano nel verso di conc.
decrescente che in verso opposto. Di qui il flusso netto.
> Il testo fa questo ragionamento: se parliamo di potenziale, parliamo
> di lavoro
> ...
> Se quindi esiste un potenziale, esiste il suo gradiente ed esso �
> sempre una forza.
Questo significa soltanto giocare con le parole.
Il fatto che qualcuno un giorno abbia scelto il termine "potenziale",
grazie a un'analogia con la situazione meccanica, non autorizza a
forzare l'analogia al di la' del campo in cui e' nata.
Ti faccio un esempio concreto per mostrare che non c'e' nessuna forza.
Pensa a un gas nel campo della gravita'.
In questo caso il pot. chimico e' RT*ln c, e l'en. pot. gravitazionale
(per mole) e' Mgz (M massa molare).
La condizione di equilibrio (che si ricava imponendo che l'en. libera
sia la stessa per ogni z) e'
RT*ln c + Mgz = cost = RT* log c0
dove c0 = c per z=0.
Risolvendo:
c = c0 * exp(-Mgz/RT)
che e' la nota "legge barometrica" per un'atmosfera isoterma.
Ora discutiamo la fisica del sistema.
Perche' la concentrazine di equilibrio varia con l'altezza?
Ci sono in ballo due effetti: la gravita' che tira le molecole verso
il basso, e l'agitazione termica che provoca la diffusione di cui ho
gia' detto.
L'equilibrio si deve avere con una concentrazione che decresce con
l'altezza, perche' in tal modo la gravita' (che causa la caduta) puo'
venir contrastata dalla diffusione (che provoca un flusso dai punti a
conc. maggiore a quelli a conc. minore.
Ma la diffusione non e' dovuta a nessuna forza: nota che in media la
forza che una molecola subisce a causa degli urti ha valore nullo.
--
Elio Fabri
F
Received on Fri Oct 05 2007 - 21:03:08 CEST