Vous rencontrerez standard molaire entropie en chimie générale, chimie physique et thermodynamique cours, il est donc important de comprendre ce qu'est l'entropie et ce que cela signifie. Voici les bases de l'entropie molaire standard et comment l'utiliser pour faire des prédictions sur un réaction chimique.
Points clés à retenir: Entropie molaire standard
- L'entropie molaire standard est définie comme l'entropie ou le degré de caractère aléatoire d'une mole d'un échantillon dans des conditions d'état standard.
- Les unités usuelles d'entropie molaire standard sont les joules par mole Kelvin (J / mol · K).
- Une valeur positive indique une augmentation de l'entropie, tandis qu'une valeur négative indique une diminution de l'entropie d'un système.
Qu'est-ce que l'entropie molaire standard?
L'entropie est une mesure du caractère aléatoire, du chaos ou de la liberté de mouvement des particules. La lettre majuscule S est utilisée pour désigner l'entropie. Cependant, vous ne verrez pas de calculs pour une simple "entropie" parce que le concept est assez inutile jusqu'à ce que vous le mettiez sous une forme qui peut être utilisée pour faire des comparaisons pour calculer un changement d'entropie ou ΔS. Les valeurs d'entropie sont données comme entropie molaire standard, qui est l'entropie d'une mole d'une substance
aux conditions d'état standard. L'entropie molaire standard est désignée par le symbole S ° et a généralement les unités joules par mole Kelvin (J / mol · K).Entropie positive et négative
La deuxième loi de la thermodynamique stipule que l'entropie des systèmes isolés augmente, vous pourriez donc pense que l'entropie augmenterait toujours et que le changement d'entropie au fil du temps serait toujours positif valeur.
Il s'avère que l'entropie d'un système diminue parfois. Est-ce une violation de la deuxième loi? Non, car la loi fait référence à un système isolé. Lorsque vous calculez un changement d'entropie dans un environnement de laboratoire, vous décidez d'un système, mais l'environnement extérieur à votre système est prêt à compenser les changements d'entropie que vous pourriez voir. Alors que l'univers dans son ensemble (si vous le considérez comme un type de système isolé), pourrait connaître une augmentation globale de l'entropie au fil du temps, de petites poches du système peuvent et connaissent une expérience négative entropie. Par exemple, vous pouvez nettoyer votre bureau, passer du désordre à la commande. Les réactions chimiques peuvent également passer de l'aléatoire à l'ordre. En général:
Sgaz > Ssoln > Sliq > Ssolide
Donc un changement d'état de la matière peut entraîner un changement d'entropie positif ou négatif.
Prédire l'entropie
En chimie et en physique, il vous sera souvent demandé de prédire si une action ou une réaction entraînera un changement positif ou négatif de l'entropie. Le changement d'entropie est la différence entre l'entropie finale et l'entropie initiale:
ΔS = SF - Sje
Vous pouvez vous attendre à un positif ΔS ou augmentation de l'entropie lorsque:
- solide réactifs former un liquide ou gazeux des produits
- les réactifs liquides forment des gaz
- de nombreuses particules plus petites fusionnent en particules plus grosses (généralement indiquées par moins de moles de produit que de moles de réactif)
UNE négatif ΔS ou une diminution de l'entropie se produit souvent lorsque:
- les réactifs gazeux ou liquides forment des produits solides
- les réactifs gazeux forment des produits liquides
- les grosses molécules se dissocient en plus petites
- il y a plus de moles de gaz dans les produits que dans les réactifs
Application d'informations sur l'entropie
En utilisant les lignes directrices, il est parfois facile de prédire si le changement d'entropie pour une réaction chimique sera positif ou négatif. Par exemple, lorsque le sel de table (chlorure de sodium) se forme à partir de ses ions:
N / a+(aq) + Cl-(aq) → NaCl (s)
L'entropie du sel solide est inférieure à l'entropie des ions aqueux, donc la réaction se traduit par un ΔS négatif.
Parfois, vous pouvez prédire si le changement d'entropie sera positif ou négatif en inspectant l'équation chimique. Par exemple, dans la réaction entre le monoxyde de carbone et l'eau pour produire du dioxyde de carbone et de l'hydrogène:
CO (g) + H2O (g) → CO2(g) + H2(g)
Le nombre de moles réactives est le même que le nombre de moles de produit, toutes les espèces chimiques sont des gaz et les molécules semblent être d'une complexité comparable. Dans ce cas, vous devez rechercher les valeurs d'entropie molaire standard de chacune des espèces chimiques et calculer le changement d'entropie.
Sources
- Chang, Raymond; Brandon Cruickshank (2005). "Entropie, énergie libre et équilibre." Chimie. Enseignement supérieur McGraw-Hill. p. 765. ISBN 0-07-251264-4.
- Kosanke, K. (2004). "Thermodynamique chimique." Chimie pyrotechnique. Journal of Pyrotechnics. ISBN 1-889526-15-0.