Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat beschrijft de entropie -veranderingen in gasreacties het beste?

De entropiewijzigingen in gasreacties kunnen het beste worden omschreven als in het algemeen toenemen . Dit is waarom:

* Verhoogde moleculaire vrijheid: Gassen hebben veel grotere bewegingsvrijheid in vergelijking met vloeistoffen of vaste stoffen. Ze hebben meer translationele, roterende en vibratie -vrijheidsgraden. Reacties die meer gasmoleculen produceren, of waar gasmoleculen worden gevormd uit meer beperkte toestanden, leiden in het algemeen tot een toename van entropie.

* Volume -uitbreiding: Reacties die meer mol gasmoleculen produceren, leiden tot een grotere expansie van volume. Deze uitbreiding verhoogt het aantal mogelijke microstaten (opstellingen) voor het systeem, wat resulteert in hogere entropie.

Voorbeelden:

* verbranding van methaan: CH4 (G) + 2O2 (G) → CO2 (G) + 2H2O (G)

* Hoewel de producten minder mol gas hebben, leidt de vorming van waterdamp (die gasvormig is bij hoge temperaturen) tot een netto toename van entropie vanwege de verhoogde moleculaire vrijheid en volume -expansie.

* Ontleding van calciumcarbonaat: Caco3 (s) → Cao (s) + CO2 (g)

* De vorming van gasvormige CO2 uit de vaste reactant verhoogt de entropie van het systeem aanzienlijk.

Belangrijke overwegingen:

* Uitzonderingen: Sommige reacties kunnen een afname van entropie hebben als de producten meer worden geordend dan de reactanten, zelfs als ze gassen met zich meebrengen. De dimerisatie van een gas om een ​​groter molecuul te vormen.

* Temperatuur: Entropiewijzigingen worden ook beïnvloed door temperatuur. Bij hogere temperaturen hebben de gasmoleculen grotere kinetische energie, waardoor hun entropie wordt verhoogd.

Samenvattend:

Entropie -veranderingen in gasreacties worden voornamelijk aangedreven door de toename van moleculaire vrijheid en volume -expansie die optreedt wanneer meer gasmoleculen worden geproduceerd. Hoewel uitzonderingen bestaan, is de algemene trend een toename van entropie.