Veți întâlni standard molar entropie în chimie generală, chimie fizică și termodinamică cursuri, deci este important să înțelegem ce este entropia și ce înseamnă. Iată elementele de bază referitoare la entropia molară standard și modul de utilizare a acesteia pentru a face predicții despre a reactie chimica.
Cheie de luat cu cheie: Entropie molară standard
- Entropia molară standard este definită ca entropia sau gradul de aleatoriu al unui mol de eșantion în condiții de stare standard.
- Unitățile obișnuite de entropie molară standard sunt joule pe aluniță Kelvin (J / mol · K).
- O valoare pozitivă indică o creștere a entropiei, în timp ce o valoare negativă denotă o scădere a entropiei unui sistem.
Ce este entropia molară standard?
Entropia este o măsură a aleatoriei, a haosului sau a libertății de mișcare a particulelor. Litera majusculă S este folosită pentru a indica entropia. Cu toate acestea, nu veți vedea calcule pentru o simplă „entropie”, deoarece conceptul este destul de inutil până când îl puneți într-o formă care poate fi utilizată pentru a face comparații pentru a calcula o schimbare de entropie sau ΔS. Valorile entropiei sunt date ca entropie molară standard, care este entropia unui mol al unei substanțe
la condiții standard de stat. Entropia molară standard este notată cu simbolul S ° și are, de obicei, unitățile joules per mole Kelvin (J / mol · K).Entropie pozitivă și negativă
A doua lege a termodinamicii afirmă că entropia sistemului izolat crește, deci s-ar putea credeți că entropia va crește întotdeauna și că schimbarea entropiei în timp ar fi întotdeauna una pozitivă valoare.
După cum se dovedește, uneori, entropia unui sistem scade. Este aceasta o încălcare a celei de-a doua legi? Nu, pentru că legea se referă la un an sistem izolat. Când calculați o modificare de entropie într-o setare de laborator, decideți un sistem, dar mediul din afara sistemului dvs. este gata să compenseze orice modificări de entropie pe care le puteți vedea. În timp ce universul în ansamblu (dacă îl considerați un tip de sistem izolat), s-ar putea să experimentați un creșterea generală a entropiei în timp, buzunarele mici ale sistemului și pot experimenta negativ entropie. De exemplu, vă puteți curăța biroul, trecând de la dezordine la ordine. De asemenea, reacțiile chimice pot trece de la întâmplare la ordine. În general:
Sgaz > Ssoln > Slich > Ssolid
Deci, a schimbarea stării de materie poate duce la o schimbare de entropie pozitivă sau negativă.
Previziunea Entropiei
În chimie și fizică, de multe ori vi se va cere să prezice dacă o acțiune sau o reacție va duce la o schimbare pozitivă sau negativă a entropiei. Modificarea entropiei este diferența dintre entropia finală și entropia inițială:
ΔS = Sf - Seu
Te poți aștepta la pozitiv ΔS sau creșterea entropiei atunci când:
- solid reactanti formează un lichid sau gazos produse
- reactanții lichizi formează gaze
- multe particule mai mici se coagulează în particule mai mari (indicate de obicei cu mai puține alunițe de produs decât alunițe reactante)
A negativ ΔS sau scăderea entropiei apare adesea când:
- reactanți gazoși sau lichizi formează produse solide
- reactanți gazoși formează produse lichide
- moleculele mari se disociază în cele mai mici
- în produse există mai mulți moli de gaz decât există în reactanți
Aplicarea informațiilor despre entropie
Folosind ghidurile, uneori este ușor de prezis dacă schimbarea entropiei pentru o reacție chimică va fi pozitivă sau negativă. De exemplu, când sare de masă (clorură de sodiu) se formează din ionii săi:
N / A+(aq) + Cl-(aq) → NaCl (e)
Entropia sării solide este mai mică decât entropia ionilor apoși, astfel încât reacția are ca rezultat un negativ ΔS.
Uneori puteți prezice dacă modificarea entropiei va fi pozitivă sau negativă prin inspecția ecuației chimice. De exemplu, în reacția dintre monoxid de carbon și apă pentru a produce dioxid de carbon și hidrogen:
CO (g) + H2O (g) → CO2(g) + H2(G)
Numărul de aluniți reactanți este același cu numărul de aluniți de produs, toate speciile chimice sunt gaze, iar moleculele par a avea o complexitate comparabilă. În acest caz, va trebui să căutați valorile standard de entropie molară ale fiecărei specii chimice și să calculați modificarea entropiei.
surse
- Chang, Raymond; Brandon Cruickshank (2005). „Entropie, energie liberă și echilibru”. Chimie. Învățământul superior McGraw-Hill. p. 765. ISBN 0-07-251264-4.
- Kosanke, K. (2004). „Termodinamica chimică”. Chimie pirotehnică. Jurnalul de pirotehnie. ISBN 1-889526-15-0.