Diferença entre Atividade e Fugacidade

o diferença chave entre atividade e fugacidade é que atividade refere-se à concentração efetiva de uma espécie química em condições não ideais, enquanto fugacidade refere-se à pressão parcial efetiva de uma espécie química em condições não ideais.

Atividade e fugacidade são conceitos químicos importantes em termodinâmica. Estes termos são definidos para o comportamento não ideal de gases reais.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é atividade 
3. O que é Fugacity
4. Comparação Lado a Lado - Atividade vs Fugacidade em Forma Tabular
5. Resumo

O que é atividade?

Atividade é a medida da concentração efetiva de uma espécie química sob comportamento não ideal. O conceito de atividade foi desenvolvido pelo químico americano Gilbert N. Lewis. Atividade é uma quantidade sem dimensão. O valor da atividade para um determinado composto depende do estado padrão dessa espécie. Por exemplo, o valor para substâncias em fases sólidas ou líquidas é assumido como 1. Para gases, a atividade refere-se à pressão parcial efetiva, que é a fugacidade / pressão do gás que consideramos. Além disso, a atividade depende dos seguintes fatores:

• Temperatura
• Pressão
• Composição da mistura, etc.

Que significa; o ambiente afeta a atividade de uma espécie química. As moléculas de gás em condições não ideais tendem a interagir entre si, atraindo-se ou repelindo-se. Portanto, a atividade de uma molécula ou íon é afetada pelas espécies químicas presentes em seus arredores.

O que é Fugacity?

Fugacidade é uma medida da pressão parcial efetiva de uma espécie química em condições não ideais. O valor da fugacidade para uma espécie química específica, como um gás real, é igual à pressão de um gás ideal, que tem a temperatura e a energia molar de Gibbs igual ao gás real. Podemos determinar a fugacidade usando um método experimental ou outro modelo, como o gás Van der Waals (que está mais próximo de um gás real do que de um gás ideal).

O coeficiente de fugacidade é o elo entre a pressão de um gás real e sua fugacidade. Podemos denotá-lo usando o símbolo ϕ. O relacionamento é,

ϕ = f / P

Aqui, f é a fugacidade, enquanto P é a pressão do gás real. Para um gás ideal, os valores de pressão e fugacidade são iguais. Portanto, o coeficiente de fugacidade para um gás ideal é 1.

Figura 01: Fugacidade do etano

Além disso, esse conceito de fugacidade está intimamente relacionado à atividade ou atividade termodinâmica. Podemos dar a essa relação, atividade = fugacidade / pressão.

Qual é a diferença entre atividade e fugacidade?

A principal diferença entre atividade e fugacidade é que a atividade se refere à concentração efetiva de uma espécie química em condições não ideais, enquanto a fugacidade se refere à pressão parcial efetiva de uma espécie química em condições não ideais. Portanto, em conceito, atividade termodinâmica é a concentração efetiva de moléculas reais, isto é, gases reais, enquanto fugacidade é a pressão parcial efetiva de gases reais. Além disso, podemos determinar a fugacidade usando um método experimental ou outro modelo, como o gás Van der Waals (que está mais próximo de um gás real do que de um gás ideal), e esse valor é igual à atividade * pressão do gás real.

O infográfico abaixo resume a diferença entre atividade e fugacidade.

Resumo - Atividade vs Fugacity

Atividade e fugacidade são conceitos químicos importantes em termodinâmica. Em resumo, a principal diferença entre atividade e fugacidade é que a atividade se refere à concentração efetiva de uma espécie química em condições não ideais, enquanto a fugacidade se refere à pressão parcial efetiva de uma espécie química em condições não ideais.

Referência:

1. Jones, Andrew Zimmerman. "Leis da termodinâmica". ThoughtCo, 7 de setembro de 2019, disponível aqui.

Cortesia da imagem:

1. “Fugacidade versus pressão de etano a -60 graus F” Por Stieltjes - Gráfico do Excel usando Peng-Robinson EOS (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia