什麼是化學勢
加入1 mol成分時系統吉布斯自由能的增加程度（部分莫耳吉布斯自由能）。在相平衡時，各成分的化學勢在所有相中都相等。
日文名稱: 化学ポテンシャル
「化學勢」出現在1領域的2道練習題中（材料熱力學等）。
這個名詞所屬的領域: 材料熱力學
定義與意義
化學勢是在溫度、壓力及其他成分量一定下，稍微加入成分i時吉布斯自由能的增加程度 µᵢ = (∂G/∂nᵢ)。單位為 J/mol。把某成分從相α少量移到相β時，G改變 (µᵢ(β) − µᵢ(α)) × 移動量，因此成分會從化學勢高處往低處移動。就像電荷因電位差而流動、熱因溫度差而流動一樣，化學勢差是使物質移動的驅動力。對純物質而言，化學勢等於每1 mol的吉布斯自由能。
與活性的關係及圖上的讀法
溶液中成分的化學勢，可用基準狀態的值 µ° 與活性a寫成 µ = µ° + RT ln a。理想氣體中 a = p/p°，理想溶液中 a = x。在2成分溶液中，把每1 mol的G對組成作圖，在某組成畫切線，切線與 x = 0 及 x = 1 縱軸的交點值就是各成分的化學勢。此外，2成分的化學勢不能獨立改變，由 x_A dµ_A + x_B dµ_B = 0 的吉布斯-杜亥姆式聯繫，因此量測一方的活性就能求得另一方。
決定擴散的是化學勢
擴散通常由濃度高處往低處進行，但真正的驅動力是化學勢梯度。1949年Darken把碳濃度幾乎相同而矽量不同的2種鋼接合加熱，顯示碳往矽少的一側移動，在接合面附近產生很大的碳濃度差。矽會提高碳的活性，因此矽多側的碳化學勢高，而從那裡逃離。離相分解的上坡擴散，也是原子不依濃度而依化學勢差移動的例子。
隨尺寸與電荷的變化
化學勢也隨粒子的尺寸與電荷而改變。半徑r的粒子，因表面能γ而使化學勢升高 2γV_m/r（V_m為莫耳體積）。假設 γ = 1 J/m²、V_m = 1×10⁻⁵ m³/mol，則 r = 10 nm 時約高2 kJ/mol，1000 K下對周圍的溶解度約為平面的1.27倍。小粒子因此差異而溶解、大粒子成長，就是奧斯華熟化。帶電粒子使用加上電位項的電化學勢，固體中的電子則相當於費米能階。
練習化學勢的題目
關於溶液（液體或固溶體）中成分的活性，下列敘述何者正確？
- A活性永遠等於體積莫耳濃度（mol/L），活性係數與溶液種類無關
- B活性係數大於1（對拉午耳定律呈正偏差）是異種原子之間的吸引比同種原子之間強的情形
- C以純固體或純液體為基準（活性為1）時，理想溶液中成分的活性等於其莫耳分率
在一定的溫度與壓力下，二元系的α相與β相要達到平衡共存，其條件為下列何者？
- A各成分的化學勢在α相與β相中相等
- Bα相與β相每莫耳的吉布斯自由能相等
- Cα相與β相的組成相等，兩相之間沒有濃度差
常見問題
化學勢與吉布斯自由能有何不同？
吉布斯自由能是整個系統所具有的量，與物質的量成正比。化學勢是加入1 mol成分時其增加程度，也稱為部分莫耳吉布斯自由能，是與量無關的示強性質。系統整體的G以各成分量與化學勢乘積的和 G = Σnᵢµᵢ 表示。
化學勢的單位是什麼？
因為是每1 mol的能量，單位為 J/mol。在物理領域也有以每個粒子的能量用 eV 等表示的情形，此時為 J/mol 的值除以亞佛加厥常數。1 eV/粒子約相當於96.5 kJ/mol。
化學勢如何隨溫度改變？
壓力一定時，隨溫度變化的比率是部分莫耳熵加上負號的值，因此溫度上升時化學勢下降，熵越大的相下降越快。所以即使低溫時固體的化學勢較低，高溫時液體或氣體會變得較低，而發生熔化或蒸發。
解析中的「化學勢」
活性a是為了把溶液中成分的化學勢寫成 μ = μ° + RT ln a 而定義的「熱力學有效濃度」。
關於溶液（液體或固溶體）中成分的活性，下列敘述何者正確？公切線兩端（x = 0 與 x = 1）的值，就是各成分的化學勢。
在一定的溫度與壓力下，二元系的α相與β相要達到平衡共存，其條件為下列何者？