Primer težave s spremembo entropije

Napovedovanje predznaka spremembe entropije reakcije

Entropija reakcije je položajna verjetnost za vsak reaktant.

MirageC / Getty Images

Pri težavah, ki vključujejo spremembe entropije, je koristno orodje za preverjanje vašega dela vedeti, ali naj bo sprememba pozitivna ali negativna. Med tem je enostavno izgubiti znak termokemija težave z domačo nalogo. Ta primer težave prikazuje, kako preučiti reaktanti in produkti za napoved predznaka spremembe entropije reakcije.

Problem entropije

Ugotovite, ali bo sprememba entropije pozitivna ali negativna za naslednje reakcije:
A) (NH4)2Cr2O7(s) → Cr2O3(s) + 4 H2O(l) + CO2(g)
B) 2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(g)
C) PCl5 → PCl3 + Cl2(g)

rešitev

Entropija reakcije se nanaša na položajne verjetnosti za vsak reaktant. Na primer, atom v plinski fazi ima več možnosti za položaje kot isti atom v trdni fazi. Zato imajo plini več entropije kot trdne snovi .

Pri reakcijah je treba primerjati položajne verjetnosti za vse reaktante v proizvedenih produktih. Torej, če reakcija vključuje samo plini , je entropija povezana s skupnim številom madeži na obeh straneh reakcije. Zmanjšanje števila molov na produktni strani pomeni manjšo entropijo. Povečanje števila molov na produktni strani pomeni večjo entropijo.

Če reakcija vključuje več faz, proizvodnja plina običajno poveča entropijo veliko bolj kot kakršno koli povečanje molov tekočina ali trdna.

Reakcija A

(NH₄)_dvaKr_dvaO₇(s) → Kr_dvaO₃(s) + 4 H_dvaO (l) + CO_dva(g)
Stran reaktanta vsebuje samo en mol, stran produkta pa šest molov. Proizveden je bil tudi plin. Sprememba entropije bo pozitivno .

Reakcija B

2 H_dva(g) + O_dva(g) → 2 H_dvaO(g)
Na strani reaktanta so 3 moli, na strani produkta pa samo 2. Sprememba entropije bo negativno .

Reakcija C

PCl₅→ PCl₃+ Cl_dva(g)
Na strani produkta je več molov kot na strani reaktanta, zato bo sprememba entropije pozitivno .

Povzetek odgovora

Reakcije A in C bodo imele pozitivne spremembe v entropiji.
Reakcija B bo imela negativne spremembe entropije.