Standard Molar Entropy Definition in Chemistry

Du stöter på standard molär entropi i allmänna kemi-, fysikaliska kemi- och termodynamik-kurser, så det är viktigt att förstå vad entropi är och vad det betyder. Här är grunderna för standard molär entropi och hur man använder den för att göra förutsägelser om en kemisk reaktion.

Key Takeaways: Standard Molar Entropy

• Standard molär entropi definieras som entropin eller graden av slumpmässighet av en mol av ett prov under standardtillstånd.
• Vanliga enheter för standard molär entropi är joule per mol Kelvin (J / mol · K).
• Ett positivt värde indikerar en ökning av entropin, medan ett negativt värde indikerar en minskning av systemets entropi.

Vad är standard molär entropi?

Entropi är ett mått på partiklarnas slumpmässighet, kaos eller rörelsefrihet. Versalerna S används för att beteckna entropi. Men du kommer inte att se beräkningar för enkel "entropi" eftersom konceptet är ganska värdelöst tills du sätter det i en form som kan användas för att göra jämförelser för att beräkna en förändring av entropi eller ΔS. Entropivärden anges som standard molär entropi, vilket är entropin för en mol av ett ämne vid standardtillståndstillstånd. Standard molär entropi betecknas med symbolen S ° och har vanligtvis enheterna joule per mol Kelvin (J / mol · K).

Positiv och negativ entropi

I den andra termodynamiklagen sägs entropin för isolerat system ökar, så du kanske tror att entropi alltid skulle öka och att förändring i entropi över tiden alltid skulle vara ett positivt värde.

Som det visar sig minskar ibland entropin av ett system. Är detta ett brott mot den andra lagen? Nej, eftersom lagen hänvisar till en isolerat system. När du beräknar en entropiförändring i en labbinställning bestämmer du dig för ett system, men miljön utanför ditt system är redo att kompensera för eventuella förändringar i entropin du kan se. Medan universum som helhet (om du betraktar det som en typ av isolerat system), kan uppleva en total ökning av entropi över tid, kan små fickor i systemet och uppleva negativ entropi. Du kan till exempel rengöra skrivbordet och flytta från oordning till ordning. Kemiska reaktioner kan också gå från slumpmässighet till ordning. I allmänhet:

S_gas > S_lösn > S_liq > S_fast

Så en förändring i ämnesläget kan resultera i antingen en positiv eller negativ entropiförändring.

Förutsäga entropi

Inom kemi och fysik blir du ofta ombedd att förutsäga om en handling eller reaktion kommer att resultera i en positiv eller negativ förändring av entropin. Förändringen i entropi är skillnaden mellan slutlig entropi och initial entropi:

ΔS = S_f - S_jag

Du kan förvänta dig en positiv ΔS eller ökning av entropi när:

• fasta reaktanter bildar flytande eller gasformiga produkter
• flytande reaktanter bildar gaser
• många mindre partiklar sammanfaller i större partiklar (vanligtvis indikeras av färre produktmol än reaktiva mol)

EN negativa ΔS eller minskning av entropi inträffar ofta när:

• gasformiga eller flytande reaktanter bildar fasta produkter
• gasformiga reaktanter bildar flytande produkter
• stora molekyler dissocieras till mindre
• det finns fler mol gas i produkterna än i reaktanterna

Tillämpa information om entropi

Med hjälp av riktlinjerna är det ibland lätt att förutsäga om förändringen i entropi för en kemisk reaktion kommer att vara positiv eller negativ. Till exempel när bordsalt (natriumklorid) bildas från dess joner:

na⁺(aq) + Cl^-(aq) → NaCl (s)