Príklad problému zmeny entropie

Predpovedanie znamenia zmeny entropie reakcie

Entropia reakcie je polohová pravdepodobnosť pre každý reaktant.

MirageC / Getty Images

Pri problémoch so zmenami entropie je užitočným nástrojom na kontrolu vašej práce vedieť, či má byť zmena pozitívna alebo negatívna. Je ľahké stratiť znamenie počas termochémia problémy s domácimi úlohami. Tento príklad problému ukazuje, ako skúmať reaktanty a produkty na predpovedanie znamienka zmeny entropie reakcie.

Problém entropie

Určite, či zmena entropie bude pozitívna alebo negatívna pre nasledujúce reakcie:
A) (NH4)2Cr2O7(s) → Cr2O3(s) + 4 H2O(l) + CO2(g)
B) 2H2(g) + O2(g) -> 2H20(g)
C) PCl5 → PCl3 + Cl2(g)

Riešenie

Entropia reakcie sa týka polohových pravdepodobností pre každý reaktant. Napríklad atóm vo svojej plynnej fáze má viac možností polohy ako rovnaký atóm v pevnej fáze. To je dôvod, prečo majú plyny väčšiu entropiu ako pevné látky .

Pri reakciách sa musia porovnať pravdepodobnosti polohy pre všetky reaktanty s produkovanými produktmi. Preto, ak sa reakcia týka iba plynov , entropia súvisí s celkovým počtom krtkov na oboch stranách reakcie. Zníženie počtu mólov na strane produktu znamená nižšiu entropiu. Zvýšenie počtu mólov na strane produktu znamená vyššiu entropiu.

Ak reakcia zahŕňa viacero fáz, produkcia plynu zvyčajne zvyšuje entropiu oveľa viac ako akékoľvek zvýšenie mólov kvapalina alebo pevné.

Reakcia A

(NH₄)_dvaCr_dvaO₇(s) → Kr_dvaO₃(s) + 4H_dvaO (1) + CO_dva(g)
Strana reaktantu obsahuje iba jeden mól, pričom strana produktu má vytvorených šesť mólov. Bol tiež vyrobený plyn. Zmena entropie bude pozitívne .

Reakcia B

2 H_dva(g) + O_dva(g) -> 2H_dvaO(g)
Na strane reaktantu sú 3 móly a len 2 na strane produktu. Zmena entropie bude negatívne .

Reakcia C

PCl₅→ PCl₃+ Cl_dva(g)
Na strane produktu je viac mólov ako na strane reaktantu, preto bude zmena entropie pozitívne .

Zhrnutie odpovedí

Reakcie A a C budú mať pozitívne zmeny v entropii.
Reakcia B bude mať negatívne zmeny v entropii.