Beispielproblem der Entropieänderung

Vorhersage des Vorzeichens der Entropieänderung einer Reaktion

Die Entropie einer Reaktion ist die Positionswahrscheinlichkeit für jeden Reaktanten.

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Bei Problemen mit Entropieänderungen ist das Wissen, ob die Änderung positiv oder negativ sein sollte, ein nützliches Werkzeug, um Ihre Arbeit zu überprüfen. Es ist leicht, währenddessen ein Zeichen zu verlieren Thermochemie Hausaufgaben Probleme. Dieses Beispielproblem zeigt, wie man die untersucht Reaktanten und Produkte, um das Vorzeichen der Entropieänderung einer Reaktion vorherzusagen.

Entropie-Problem

Bestimmen Sie, ob die Entropieänderung für die folgenden Reaktionen positiv oder negativ sein wird:
A) (NH4)2Cr2O7(s) → Cr2O3(s) + 4 H2O(l) + CO2(g)
B) 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)
C) PCl5 → PCl3 + Cl2(g)

Lösung

Die Entropie einer Reaktion bezieht sich auf die Positionswahrscheinlichkeiten für jeden Reaktanten. Beispielsweise hat ein Atom in seiner Gasphase mehr Möglichkeiten für Positionen als dasselbe Atom in fester Phase. Deshalb haben Gase mehr Entropie als Feststoffe .

Bei Reaktionen müssen die Positionswahrscheinlichkeiten für alle Edukte mit den entstehenden Produkten verglichen werden. Daher, wenn die Reaktion nur beteiligt ist Gase , die Entropie ist auf die Gesamtzahl von bezogen Maulwürfe auf beiden Seiten der Reaktion. Eine Abnahme der Molzahl auf der Produktseite bedeutet eine geringere Entropie. Eine Erhöhung der Molzahl auf der Produktseite bedeutet eine höhere Entropie.

Wenn die Reaktion mehrere Phasen umfasst, erhöht die Produktion eines Gases die Entropie typischerweise viel stärker als jede Erhöhung der Mole von a Flüssigkeit oder fest.

Reaktion A

(NH₄)_zweiKr_zweiÖ₇(s) → Kr_zweiÖ₃(s) + 4 Std_zweiO (l) + CO_zwei(g)
Die Reaktantenseite enthält nur ein Mol, während auf der Produktseite sechs Mol produziert werden. Das war auch ein Gas produziert. Die Entropieänderung wird sein positiv .

Reaktion B

2 Std_zwei(g) + O_zwei(g) → 2 Std_zweiO(g)
Es gibt 3 Mol auf der Eduktseite und nur 2 auf der Produktseite. Die Entropieänderung wird sein Negativ .

Reaktion C

PCl₅→ PCl₃+Kl_zwei(g)
Es gibt mehr Mole auf der Produktseite als auf der Reaktantenseite, daher wird die Entropieänderung sein positiv .

Zusammenfassung der Antwort

Die Reaktionen A und C haben positive Entropieänderungen.
Reaktion B wird negative Entropieänderungen aufweisen.