"Entropi" terimi, bir sistemdeki düzensizlik veya kaosa karşılık gelir. Entropi ne kadar büyük olursa, bozukluk da o kadar büyük olur. Entropi fizik ve kimyada var olmakla birlikte insan organizasyonlarında veya durumlarda da var olduğu söylenebilir. Genel olarak, sistemler daha büyük entropiye eğilimlidir; aslında, göre termodinamiğin ikinci yasasıizole bir sistemin entropisi asla kendiliğinden düşemez. Bu örnek problem, sabit sıcaklık ve basınçta kimyasal reaksiyonu takiben bir sistemin çevresindeki entropi değişikliğinin nasıl hesaplanacağını gösterir.
Entropi Değişimi Ne Demektir
İlk olarak, asla entropiyi, S'yi değil, entropide changeS'yi hesapladığınızı unutmayın. Bu, bir sistemdeki bozukluğun veya rastgeleliğin bir ölçüsüdür. ΔS pozitif olduğunda çevrenin artan entropi anlamına gelir. Reaksiyon ekzotermik veya eksergonikti (enerjinin ısı dışında formlarda salınabileceği varsayılarak). Isı açıldığında, enerji atomların ve moleküllerin hareketini arttırır, bu da artan düzensizliğe yol açar.
ΔS negatif olduğunda, çevrenin entropisinin azaldığı veya çevrenin düzen kazandığı anlamına gelir. Entropide negatif bir değişiklik, çevreden ısı (endotermik) veya enerji (endergonik) çeker, bu da rastgele veya kaosu azaltır.
Akılda tutulması gereken önemli bir nokta, ΔS değerlerinin çevredekiler! Bu bir bakış açısı meselesi. Sıvı suyu su buharına dönüştürürseniz, çevre için azalmasına rağmen su için entropi artar. Bir yanma reaksiyonunu düşünmeniz daha da kafa karıştırıcıdır. Bir yandan, bileşenlerine bir yakıtın kırılması bozukluğu artıracak gibi görünüyor, ancak reaksiyon aynı zamanda diğer molekülleri oluşturan oksijeni de içeriyor.
Entropi Örneği
Aşağıdakiler için çevrenin entropisini hesaplayın iki reaksiyon.
AC2'H8(g) + 5 O2(g) → 3 CO2(g) + 4H2(G) R
=H = -2045 kJ
b.) H2O (l) → H2(G) R
=H = +44 kJ
Çözüm
Çevrenin entropisinde değişiklik kimyasal reaksiyondan sonra sabit basınç ve sıcaklıkta formül ile ifade edilebilir.
ΔSsurr = -H / T
nerede
ΔSsurr çevrenin entropisinde değişiklik
-ΔH reaksiyon ısısıdır
T = Mutlak sıcaklık Kelvin'de
Reaksiyon a
ΔSsurr = -H / T
ΔSsurr = - (- 2045 kJ) / (25 + 273)
** ° C'yi K'ye çevirmeyi unutmayın **
ΔSsurr = 2045 kJ / 298 K
ΔSsurr = 6,86 kJ / K veya 6860 J / K
Reaksiyon ekzotermik olduğundan çevredeki entropi artışına dikkat edin. Ekzotermik bir reaksiyon pozitif bir ΔS değeri ile gösterilir. Bu, çevreye ısı salındığı veya çevrenin enerji kazandığı anlamına gelir. Bu reaksiyon, yanma reaksiyonu. Bu reaksiyon tipini biliyorsanız, her zaman ekzotermik bir reaksiyon ve entropide pozitif bir değişiklik beklemelisiniz.
Reaksiyon b
ΔSsurr = -H / T
ΔSsurr = - (+ 44 kJ) / 298 K
ΔSsurr = -0,15 kJ / K veya -150 J / K
Bu reaksiyonun devam etmesi için çevreden gelen enerjiye ihtiyacı vardı ve çevrenin entropisini azalttı. Negatif ΔS değeri, çevreden ısıyı emen bir endotermik reaksiyonun meydana geldiğini gösterir.
Cevap:
Reaksiyon 1 ve 2'nin çevresindeki entropi değişikliği, sırasıyla 6860 J / K ve -150 J / K idi.