Τυπική εντροπία σχηματισμού ένωσης
Τι ακριβώς είναι η τυπική εντροπία;
Η τυπική εντροπία (S°) είναι η απόλυτη εντροπία ενός καθαρού υλικού στους 25°C (298 K) και πίεση 1 atm. Σε οποιαδήποτε θερμοκρασία πάνω από 0°K, οι συμβατικές εντροπίες όλων των ουσιών, είτε στοιχείων είτε ενώσεων, είναι πάντα θετικές.
ΔS° =Σ S°προϊόντα – Σ S° αντιδραστήρια
Όπου ΔS° είναι η τυπική μεταβολή της εντροπίας της αντίδρασης.
Η τυπική αλλαγή εντροπίας μιας χημικής διεργασίας ή αντίδρασης δηλώνεται όταν είναι γνωστό το S° πολλών ουσιών.
Ο σχηματισμός εντροπίας ενός mol μιας ένωσης υπό τυπικές συνθήκες (S°f) ορίζεται ως ο σχηματισμός εντροπίας ενός mol μιας ένωσης υπό τυπικές συνθήκες. Το S°f για χημικές ενώσεις μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τις τιμές S° των στοιχείων από τα οποία δημιουργείται η ένωση.
Η θερμότητα δημιουργίας ενός στοιχείου εκχωρείται αυθαίρετα μια τιμή μηδέν. Προσθέτοντας τις γνωστές θερμοκρασίες σχηματισμού ή καύσης για τα στάδια της διαδικασίας, μπορεί κανείς να προσδιορίσει τη θερμότητα που απορροφάται ή εξελίσσεται σε οποιαδήποτε χημική αντίδραση χρησιμοποιώντας την εξίσωση άθροισης θερμότητας του Hess.
Πρότυπες καταστάσεις στη Χημεία
Στη χημεία, η τυπική κατάσταση ενός υλικού, είτε πρόκειται για καθαρή ουσία είτε για συνδυασμό, είναι ένα σημείο αναφοράς ή μια λύση που χρησιμοποιείται για την κατανόηση και τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών του σε διάφορες καταστάσεις. Αν και η Διεθνής Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας (IUPAC) προτείνει ένα τυπικά αποφασισμένο πρότυπο επίπεδο για ευρεία χρήση, η επιλογή της τυπικής κατάστασης είναι αυθαίρετη θεωρητικά. Η πίεση 1 bar (101,3 kilopascals) έχει καθιερωθεί ως κανόνας.
Αποκλειστικά, η θερμοκρασία δεν μπορεί να αποτελεί μέρος ενός τυπικού ορισμού κατάστασης. Η τυπική κατάσταση αερίου επιλέγεται παραδοσιακά να είναι 1 bar για ένα ιδανικό αέριο, ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία. Ωστόσο, οι περισσότεροι πίνακες θερμοδυναμικών τιμών κατασκευάζονται σε συγκεκριμένες θερμοκρασίες, συνήθως 298,15 K (ακριβώς 25°C) ή, ελαφρώς λιγότερο συχνά, 273,15 K (ακριβώς 0°C).
aA + bB cC + dD
Horxn =[cHof(C) + dHof(D)] – [aHof(A) + bHof(B)]
Horxn=nHof(προϊόντα) – mHfo (αντιδρώντα)
Οι τυπικές καταστάσεις των ατομικών στοιχείων δηλώνονται σε σχέση με το πιο σταθερό και νηφάλιο αλλοτρόπιο για κάθε στοιχείο. Για παράδειγμα, ο λευκός κασσίτερος και ο γραφίτης είναι μερικά από τα πιο σταθερά και ομοιόμορφα αλλοτρόπα του κασσίτερου και του άνθρακα, αντίστοιχα. Ως αποτέλεσμα, χρησιμοποιούνται ως κανονικές καταστάσεις ή σημεία αναφοράς για τον υπολογισμό των διαφόρων θερμοδυναμικών χαρακτηριστικών αυτών των στοιχείων.
Πρότυπο Ενθαλπίας Σχηματισμού
Η τυπική ενθαλπία σχηματισμού μιας ένωσης, επίσης γνωστή ως τυπική θερμότητα σχηματισμού, είναι η αλλαγή στην ενθαλπία που συμβαίνει ενώ δημιουργείται ένα mole της ένωσης από τα συστατικά της στις τυπικές τους καταστάσεις. Η τυπική ενθαλπία σχηματισμού για το διοξείδιο του άνθρακα, για παράδειγμα, θα συμβεί ως η νέα αλλαγή στη μορφή της ενθαλπίας για τη δεδομένη αντίδραση.
H2O + CO2 H2CO3
Σημείωση: Η τυπική ενθαλπία σχηματισμού είναι πάντα σε kJ/mol της παραγόμενης χημικής ουσίας.
| Τυπικές ενθαλπίες, ελεύθερες ενέργειες σχηματισμού και τυπικές εντροπίες στους 298 K |
| Ουσία | ΔH 0 [kJ mol -1 | ΔG0 [kJ mol -1 | S0 [J mol -1 K -1 |
| (COOH) 2 (aq) (COOH) 2 (s) (NH 4 ) 2 Λοιπόν 4 (s) Ag (g) Ag (s) AgCl (s) AgNO 2 (s) AgNO 3 (s) Al (g) Al (s) Al 2 O 3 (s) Al 3+ (aq) AlCl 3 (ες) Ar (g) Ως (ζ) Ως (s, γκρι μέταλλο) Ως 4 (ες) B (g) Β (α) Β 2 H 6 (ζ) | -818,3 -826,8 -1179,3 289,2 0,0 -127.03 -44.371 -123,1 314 0,0 -1669,8 -524,7 -653,4 0,0 253,7 0,0 149 406 0,0 31 | -697,9 -697,9 -900,35 250,4 0,0 -109,72 19,85 -37,2 273 0,0 -1576,4 -481,2 -636,8 0,0 212.3 0,0 105 363 0,0 82,8 | – 120 220,3 172.892 42.702 96.11 128.1 140,9 164,44 28.32 50.986 -313 167 154,7 174.1 35 289 153,34 6,53 232,9 |
Συμπέρασμα
Η θερμότητα ενός διαλύματος, που ονομάζεται επίσης ενθαλπία διαλύματος ή ενθαλπία διάλυσης, είναι η μεταβολή της ενθαλπίας που προκαλείται από μια διαλυμένη ουσία που διαλύεται σε έναν διαλύτη υπό σταθερή πίεση, με αποτέλεσμα την άπειρη αραίωση. Για μια διαδικασία που συμβαίνει υπό κανονικές συνθήκες, η θερμότητα του διαλύματος, όπως και άλλες αλλαγές ενθαλπίας, μετράται σε kJ/mol (298,15 K και 1 bar).
