Entropie Voorbeeld wijzigen Probleem

Voor problemen met veranderingen in entropie is het een handig hulpmiddel om te weten of de verandering positief of negatief moet zijn. Het is gemakkelijk om een ​​teken te verliezen tijdens huiswerkproblemen met thermochemie. Dit voorbeeldprobleem laat zien hoe de reactanten en producten moeten worden onderzocht om het teken van de verandering in entropie van een reactie te voorspellen.

Entropie probleem

Bepaal of de entropieverandering positief of negatief zal zijn voor de volgende reacties:
A) (NH₄)₂Cr₂O₇(s) → Cr₂O₃(s) + 4 H₂O (l) + CO₂(G)
B) 2 H₂(g) + O₂(g) → 2 H₂O (g)
C) PCl₅ → PCl₃ + cl₂(G)

Oplossing

De entropie van een reactie verwijst naar de positionele kansen voor elke reactant. Een atoom in gasfase heeft bijvoorbeeld meer opties voor positie dan hetzelfde atoom in een vaste fase. Daarom hebben gassen meer entropie dan vaste stoffen.

In reacties moeten de positionele kansen worden vergeleken voor alle reactanten op de geproduceerde producten. Daarom, als de reactie alleen gassen omvat, is de entropie gerelateerd aan het totale aantal mol aan weerszijden van de reactie. Een afname van het aantal mol aan de productzijde betekent lagere entropie. Een toename van het aantal mol aan de productzijde betekent hogere entropie.

Als de reactie meerdere fasen omvat, verhoogt de productie van een gas typisch de entropie veel meer dan een toename in mol van een vloeistof of vaste stof.

Reactie A

(NH₄)₂Cr₂O₇(s) → Cr₂O₃(s) + 4 H₂O (l) + CO₂(G)
De reactantzijde bevat slechts één mol waarvan de productzijde zes mol heeft geproduceerd. Het was ook een gas geproduceerd. De verandering in entropie zal zijn positief.

Reactie B

2 H₂(g) + O₂(g) → 2 H₂O (g)
Er zijn 3 mol aan de reactantzijde en slechts 2 aan de productzijde. De verandering in entropie zal zijn negatief.

Reactie C

PCI₅ → PCl₃ + cl₂(G)
Er zijn meer moedervlekken aan de productzijde dan aan de reactantzijde, daarom zal de verandering in entropie zijn positief.

Antwoord Samenvatting

Reacties A en C zullen positieve veranderingen in entropie hebben.
Reactie B zal negatieve veranderingen in entropie hebben.