Talál majd egy standard mól- - az entrópia az általános kémiában, a fizikai kémiában és - termodinamika tanfolyamok, ezért fontos megérteni, mi az entrópia és mit jelent. Itt találhatók a szokásos moláris entrópia alapjai, és hogyan lehet azt felhasználni a kémiai reakció.
Elvihető kulcsok: szokásos moláris entrópia
- A szokásos moláris entrópiát úgy határozzuk meg, hogy a minta egy moljának entrópiája vagy véletlenszerűségi foka szokásos körülmények között.
- A szokásos moláris entrópia egységei joule / mol Kelvin (J / mol · K).
- A pozitív érték az entrópia növekedését, míg a negatív a rendszer entrópiájának csökkenését jelenti.
Mi az a szokásos moláris entrópia?
Az entrópia az a részecskék véletlenszerűsége, káosza vagy szabad mozgása. Az S nagybetű az entrópiát jelöli. Az egyszerű "entrópia" számítása azonban nem fog megjelenni, mivel a fogalom meglehetősen haszontalan, amíg az olyan formába nem kerül, amikor összehasonlításokat lehet végezni az entrópia vagy az ΔS változásának kiszámításához. Az entrópia értékeit szokásos moláris entrópiaként adjuk meg, amely az anyag egy moljának entrópiája
normál állapotban. A szokásos moláris entrópiát az S ° szimbólum jelöli, és általában mértékegységei joule / mol Kelvin (J / mol · K).Pozitív és negatív entrópia
A termodinamika második törvénye szerint az izolált rendszer entrópiája növekszik, így lehet gondolom, hogy az entrópia mindig növekszik, és az entrópia idővel történő változása mindig pozitív érték.
Mint kiderült, a rendszer néha entrópiája csökken. Ez a második törvény megsértése? Nem, mert a törvény egy elkülönített rendszer. Amikor egy laboratóriumi beállításban kiszámítja az entrópia változását, akkor dönt a rendszerről, de a rendszeren kívüli környezet készen áll az entrópia változásainak kompenzálására. Míg az egész világegyetem egésze (ha úgy tekintjük, mint egy izolált rendszer típusát), tapasztalhat egy az entrópia általános növekedése az idő múlásával, a rendszer kis zsebei negatív hatást gyakorolhatnak entrópia. Például megtisztíthatja az íróasztalát, rendezetlenségből mozogva. A kémiai reakciók is a véletlenszerűségektől a rendbe változhatnak. Általában:
Sgáz > Ssoln > Sfoly > Sszilárd
Tehát a anyagváltozás pozitív vagy negatív entrópia változást eredményezhet.
Az entrópia előrejelzése
A kémiában és a fizikában gyakran felkérik Önt, hogy előre jelezze, hogy egy fellépés vagy reakció pozitív vagy negatív változást eredményez-e az entrópiában. Az entrópia változása a végső entrópia és a kezdeti entrópia közötti különbség:
ΔS = Sf - Sén
Akkor számíthat a pozitív ΔS vagy az entrópia növekedése, ha:
- szilárd reagensek folyékony vagy gáznemű anyagot képezhetnek Termékek
- a folyékony reagensek gázokat képeznek
- sok kisebb részecske nagyobb részecskékké alakul össze (általában kevesebb termékmólt jelez, mint a reaktáns molokat)
A negatív ΔS vagy az entrópia csökkenése gyakran akkor fordul elő, ha:
- gáznemű vagy folyékony reagensek szilárd termékeket képeznek
- a gáznemű reagensek folyékony termékeket képeznek
- a nagy molekulák kisebbekre osztódnak
- a termékekben több mol mol gáz van, mint a reagensekben
Információk alkalmazása az entrópiáról
Az iránymutatások felhasználásával néha könnyű megjósolni, hogy a kémiai reakció entrópiájának változása pozitív vagy negatív lesz-e. Például, ha asztali sója (nátrium-klorid) képződik az ionjaiból:
na+(aq) + Cl-(aq) → NaCl (ek)
A szilárd só entrópiája alacsonyabb, mint a vizes ionok entrópiája, tehát a reakció negatív ΔS-t eredményez.
Időnként megjósolhatja, hogy az entrópia változása pozitív vagy negatív lesz-e a kémiai egyenlet vizsgálatával. Például a szén-monoxid és a víz reakciójában szén-dioxid és hidrogén előállítására:
CO (g) + H2O (g) → CO2(g) + H2(G)
A reaktáns molok száma megegyezik a termék molok számával, az összes kémiai anyag gáz, és a molekulák hasonló bonyolultságúnak tűnnek. Ebben az esetben meg kell vizsgálnia az egyes vegyületek szokásos moláris entrópia értékeit, és kiszámítania kell az entrópia változását.
források
- Chang, Raymond; Brandon Cruickshank (2005). "Entrópia, szabad energia és egyensúly." Kémia. McGraw-Hill felsőoktatás. o. 765. ISBN 0-07-251264-4.
- Kosanke, K. (2004). "Kémiai termodinamika." Pirotechnikai kémia. Journal of Pyrotechnics. ISBN 1-889526-15-0.