Πώς η αλλαγή στη φάση επηρεάζει την εντροπία αλλάζει μια αντίδραση;

Οι μεταβολές στη φάση επηρεάζουν σημαντικά τις αλλαγές στην εντροπία σε μια αντίδραση. Εδώ είναι μια κατανομή:

εντροπία και φάσεις

* εντροπία είναι ένα μέτρο διαταραχής ή τυχαιότητας μέσα σε ένα σύστημα.

* φάσεις (στερεό, υγρό, αέριο) αντιπροσωπεύουν διαφορετικά επίπεδα μοριακής οργάνωσης.

Πώς οι αλλαγές φάσης επηρεάζουν την εντροπία

* στερεό έως υγρό (τήξη): Η εντροπία * αυξάνει * καθώς τα μόρια αποκτούν περισσότερη ελευθερία κίνησης. Μεταφέρουν από μια σφιχτά συσκευασμένη, παραγγέλθηκε κατάσταση σε μια πιο διαταραγμένη, υγρή κατάσταση.

* υγρό σε αέριο (εξάτμιση): Η εντροπία * αυξάνεται * ακόμη πιο δραματικά. Τα μόρια αερίου έχουν σημαντικά μεγαλύτερη ελευθερία κίνησης και είναι πολύ πιο διασκορπισμένα από ό, τι στην υγρή κατάσταση.

* αέριο σε στερεό (εναπόθεση): Η εντροπία *μειώνεται *. Τα μόρια γίνονται πιο διατεταγμένα και περιορισμένα στην κίνηση τους καθώς μεταβαίνουν από ένα διασκορπισμένο αέριο σε ένα σφιχτά γεμάτο στερεό.

* υγρό έως στερεό (κατάψυξη): Η εντροπία *μειώνεται *. Τα μόρια γίνονται λιγότερο κινητά και πιο οργανωμένα.

αντίκτυπο στις αντιδράσεις

* Αλλαγή φάσης ως συστατικό αντίδρασης: Εάν μια αλλαγή φάσης είναι μέρος μιας αντίδρασης (π.χ. τήξη ενός στερεού αντιδραστηρίου), η αλλαγή εντροπίας που σχετίζεται με την αλλαγή φάσης περιλαμβάνεται στη συνολική αλλαγή εντροπίας της αντίδρασης.

* Αλλαγή φάσης ως κινητήρια δύναμη: Οι αλλαγές φάσης μπορούν να οδηγήσουν σε αντιδράσεις. Για παράδειγμα, εάν μια αντίδραση παράγει ένα αέριο, η αύξηση της εντροπίας που σχετίζεται με τον σχηματισμό αερίου μπορεί να κάνει την αντίδραση πιο ευνοϊκή.

Παράδειγμα

Εξετάστε την αντίδραση:

* H2O (L) → H2O (g)

Αυτή είναι η εξάτμιση του νερού. Η αλλαγή της εντροπίας είναι θετική επειδή τα μόρια γίνονται πιο διαταραγμένα και διασκορπισμένα στην αέρια φάση. Η αντίδραση θα ευνοηθεί σε υψηλότερες θερμοκρασίες, επειδή η αύξηση της εντροπίας θα είναι πιο σημαντική.

Βασικά σημεία

* Οι αλλαγές φάσης περιλαμβάνουν πάντα αλλαγές στην εντροπία.

* Η αυξημένη εντροπία (διαταραχή) είναι συνήθως ευνοϊκή για μια αντίδραση.

* Το μέγεθος της αλλαγής της εντροπίας εξαρτάται από τη συγκεκριμένη αλλαγή φάσης (π.χ. τήξη έναντι εξάτμισης).

Σημαντική σημείωση:

Ενώ οι αλλαγές φάσης αποτελούν σημαντικό παράγοντα για τις αλλαγές στην εντροπία, άλλοι παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η πίεση και ο αριθμός των γραμμομορίων των αντιδραστηρίων και των προϊόντων παίζουν επίσης ρόλο.