Standard Molar Entropy Definition in Chemistry

Du stöter på standard molar- entropi i allmän kemi, fysisk kemi och termodynamik kurser, så det är viktigt att förstå vad entropi är och vad det betyder. Här är grunderna för standard molär entropi och hur man använder den för att göra förutsägelser om a kemisk reaktion.

Key Takeaways: Standard Molar Entropy

Entropi är ett mått på slumpmässighet, kaos eller rörelsefrihet för partiklar. Versalerna S används för att beteckna entropi. Men du kommer inte att se beräkningar för enkel "entropi" eftersom konceptet är ganska värdelöst tills du sätter det i en form som kan användas för att göra jämförelser för att beräkna en förändring av entropi eller ΔS. Entropivärden ges som standard molär entropi, vilket är entropin för en mol av ett ämne

Den andra termodynamiklagen säger entropin för det isolerade systemet ökar, så du kanske tror att entropi alltid skulle öka och att förändring i entropi över tiden alltid skulle vara en positiv värde.

Som det visar sig minskar ibland entropin av ett system. Är detta ett brott mot den andra lagen? Nej, eftersom lagen hänvisar till en isolerat system. När du beräknar en entropiförändring i en labbinställning bestämmer du dig för ett system, men miljön utanför ditt system är redo att kompensera för eventuella förändringar i entropin du kan se. Medan universum som helhet (om du betraktar det som en typ av isolerat system), kan du uppleva en den totala ökningen av entropi över tid, små fickor i systemet kan och upplever negativa entropi. Du kan till exempel rengöra skrivbordet och flytta från oordning till ordning. Kemiska reaktioner kan också gå från slumpmässighet till ordning. I allmänhet:

S_gas > S_lösn > S_liq > S_fast

Så a förändring i sakens tillstånd kan resultera i antingen en positiv eller negativ entropiförändring.

Inom kemi och fysik blir du ofta ombedd att förutsäga om en handling eller reaktion kommer att resultera i en positiv eller negativ förändring av entropin. Förändringen i entropi är skillnaden mellan slutlig entropi och initial entropi:

ΔS = S_f - S_jag

Du kan förvänta dig en positiv ΔS eller ökning av entropi när:

• fast reaktanter bilda en vätska eller gasformig Produkter
• flytande reaktanter bildar gaser
• många mindre partiklar smälter samman till större partiklar (vanligtvis indikeras av färre produktmol än reaktiva mol)

EN negativa ΔS eller minskning av entropi inträffar ofta när:

• gasformiga eller flytande reaktanter bildar fasta produkter
• gasformiga reaktanter bildar flytande produkter
• stora molekyler dissocieras till mindre
• det finns fler mol gas i produkterna än i reaktanterna

Med hjälp av riktlinjerna är det ibland lätt att förutsäga om förändringen i entropi för en kemisk reaktion kommer att vara positiv eller negativ. Till exempel när bordsalt (natriumklorid) bildas från dess joner:

na⁺(aq) + Cl^-(aq) → NaCl (s)

Entropin för det fasta saltet är lägre än entropin för de vattenhaltiga jonerna, så reaktionen resulterar i ett negativt ΔS.

Ibland kan du förutsäga om förändringen i entropi kommer att vara positiv eller negativ genom inspektion av den kemiska ekvationen. Till exempel i reaktionen mellan kolmonoxid och vatten för att producera koldioxid och väte:

CO (g) + H₂O (g) → CO₂(g) + H₂(G)

Antalet reaktiva mol är detsamma som antalet produktmol, alla kemiska ämnen är gaser och molekylerna verkar vara av jämförbar komplexitet. I det här fallet skulle du behöva leta upp de normala molära entropivärdena för var och en av de kemiska arterna och beräkna förändringen i entropi.

• Chang, Raymond; Brandon Cruickshank (2005). "Entropi, fri energi och jämvikt." Kemi. McGraw-Hill högre utbildning. s. 765. ISBN 0-07-251264-4.
• Kosanke, K. (2004). "Kemisk termodynamik." Pyroteknisk kemi. Journal of Pyrotechnics. ISBN 1-889526-15-0.