Du vil møte standard jeksel entropi i generell kjemi, fysisk kjemi, og termodynamikk kurs, så det er viktig å forstå hva entropi er og hva det betyr. Her er det grunnleggende angående standard molar entropi, og hvordan du bruker den til å lage spådommer om a kjemisk reaksjon.
Key Takeaways: Standard Molar Entropy
- Standard molar entropi er definert som entropien eller graden av tilfeldighet for en mol av en prøve under standardtilstandsbetingelser.
- Vanlige enheter med standard molar entropi er joule per mol Kelvin (J / mol · K).
- En positiv verdi indikerer en økning i entropi, mens en negativ verdi indikerer en nedgang i entropien til et system.
Hva er standard molar entropi?
Entropi er et mål på partiklers tilfeldighet, kaos eller bevegelsesfrihet. Hovedbokstaven S brukes til å betegne entropi. Imidlertid vil du ikke se beregninger for enkel "entropi" fordi konseptet er ganske ubrukelig før du legger det i en form som kan brukes til å sammenligne for å beregne en endring av entropi eller ΔS. Entropyverdier er gitt som standard molar entropi, som er entropien til en mol av et stoff
ved standardtilstandsbetingelser. Standard molar entropi er betegnet med symbolet S ° og har vanligvis enhetene joule per mol Kelvin (J / mol · K).Positiv og negativ entropi
Den andre termodynamikkloven sier at entropien til isolert system øker, så det kan du gjøre tror entropi alltid vil øke og at endring i entropi over tid alltid vil være en positiv verdi.
Som det viser seg, avtar noen ganger entropien til et system. Er dette brudd på den andre loven? Nei, fordi loven viser til et isolert system. Når du beregner en entropyendring i en lab-innstilling, bestemmer du et system, men miljøet utenfor systemet ditt er klart til å kompensere for endringer i entropi du måtte se. Mens universet som helhet (hvis du anser det som en type isolert system), kan du oppleve et generell økning i entropi over tid, små lommer i systemet kan og opplever negative entropi. For eksempel kan du rengjøre skrivebordet ditt, gå fra uorden til ordre. Kjemiske reaksjoner kan også bevege seg fra tilfeldighet til orden. Generelt:
Sgass > Ssoln > Sliq > Sfast
Så a endring i sakstilstand kan føre til en positiv eller negativ entropiendring.
Å spå entropi
I kjemi og fysikk blir du ofte bedt om å forutsi om en handling eller reaksjon vil føre til en positiv eller negativ endring i entropi. Endringen i entropi er forskjellen mellom endelig entropi og initial entropi:
ΔS = Sf - SJeg
Du kan forvente a positiv ΔS eller økning i entropi når:
- fast reagenser danner en væske eller gassformig Produkter
- flytende reaktanter danner gasser
- mange mindre partikler samles sammen i større partikler (vanligvis indikert av færre produktmolder enn reaktante mol)
EN negativ ΔS eller reduksjon i entropi oppstår ofte når:
- gassformige eller flytende reaktanter danner faste produkter
- gassformige reaktanter danner flytende produkter
- store molekyler dissosierer seg til mindre
- det er mer mol gass i produktene enn det er i reaktantene
Bruke informasjon om entropi
Ved å bruke retningslinjene er det noen ganger lett å forutsi om endringen i entropi for en kjemisk reaksjon vil være positiv eller negativ. For eksempel når det dannes bordsalt (natriumklorid) fra ionene:
na+(aq) + Cl-(aq) → NaCl (s)
Entropien til det faste saltet er lavere enn entropien til de vandige ionene, så reaksjonen resulterer i en negativ ΔS.
Noen ganger kan du forutsi om endringen i entropi vil være positiv eller negativ ved inspeksjon av den kjemiske ligningen. For eksempel i reaksjonen mellom karbonmonoksid og vann for å produsere karbondioksid og hydrogen:
CO (g) + H2O (g) → CO2(g) + H2(G)
Antallet reaktante mol er det samme som antall produktmol, alle kjemiske arter er gasser, og molekylene ser ut til å ha sammenlignbar kompleksitet. I dette tilfellet må du slå opp standard molære entropiverdier for hver av de kjemiske artene og beregne endringen i entropi.
kilder
- Chang, Raymond; Brandon Cruickshank (2005). "Entropi, fri energi og likevekt." Kjemi. McGraw-Hill høyere utdanning. s. 765. ISBN 0-07-251264-4.
- Kosanke, K. (2004). "Kjemisk termodynamikk." Pyroteknisk kjemi. Journal of Pyrotechnics. ISBN 1-889526-15-0.