Хімічний потенціал (m i ), термодинамічна функція, вживана при описі стану систем із змінним числом часток. В разі системи, що складається з i компонентів, Х. п. визначається як приріст внутрішній енергії U системи при додаванні до системи нескінченно малої кількості мілі i -того компонента, віднесене до цій кількості речовини, при постійних об'ємі V , ентропії S і кількостях мілі кожного з останніх компонентів n j ( j ¹ i ). У загальному випадку Х. п. може бути визначений як приріст будь-який з останніх потенціалів термодинамічних системи при різних постійних параметрах: гиббсової енергії G — при постійних тиску р , температурі Т і n j ; енергії Гельмгольца А — при постійних V , Т і n j ; ентальпії Н — при постійних S , р і n j . Таким чином:
(1)
Х. і. залежить як від концентрації даного компонента, так і від вигляду і концентрації ін. компонентів системи (фази). Лише у простому випадку — суміші ідеальних газів — m i залежить лише від концентрації даного компонента і від температури:
m i = m i 0 + RT In p i ,
де p i — парціальний тиск компонента i в суміші, R — газова постійна, m i 0 — значення m i при p i = 1 атм . Для суміші неідеальних газів в рівності (2) повинна стояти фугітивність цього компонента. Х. п. характеризує здібність даного компонента до виходу з даної фази (шляхом випару, розчинення, кристалізації, хімічної взаємодії і т.д.). У багатофазних (гетерогенних) системах перехід даного компонента може походити мимоволі лише з фази, в якій його Х. п. більше, в фазу, для якої його Х. п. менше. Такий перехід супроводиться зменшенням Х. п. цього компонента в 1-ій фазі і збільшенням в 2-ій. В результаті різниця між Х. п. даного компонента в цих двох фазах зменшується і досягши рівноваги Х. п. компонента стає однаковим в обох фазах. У будь-якій рівноважній гетерогенній системі Х. п. кожного компонента однаковий у всіх фазах.
Якщо в різних фазах або в різних місцях однієї фази Х. п. якого-небудь компонента неоднаковий, то в системі мимоволі (без витрати енергії ззовні) відбувається перерозподіл часток, що супроводиться вирівнюванням Х. п.
З умов термодинамічної рівноваги систем, в яких можливі хімічні реакції, фазові переходи і ін. процеси перерозподілу часток, і рівняння, що враховує баланс часток, витікають найважливіші термодинамічні співвідношення: мас, що діють, закон, фаз правило Дж. В. Гіббса, основні закони розбавлених розчинів (див. Вант-Гоффа закон, Рауля закони, Генрі закон і ін.) і т.д.
Х. п. як нормування постійна входить в розподіл Больцмана, а також в розподіли по енергіях Бозе — Ейнштейна і Фермі — Дираку для часток ідеального газу (див. Статистична фізика ). Х. п. виродженого газу електронів (фермі-газу ) тотожно збігається з граничною фермі енергією .
Х. п. був введений Гіббсом, чисельно виражається в одиницях енергії на одиницю кількості речовини ( дж/моль ) або на одиницю маси ( дж/кг ).
