Leggi chimiche spontaneità e entropia

Bene, siamo lieti di vederti qui, nell’articolo troverai: Leggi chimiche spontaneità e entropia.

La spontaneità e l’entropia sono valori aggiunti ai processi chimici e sono legati alla loro evoluzione. Esempi di spontaneità o processi spontanei sono la diffusione di un gas tra due contenitori: uno contenente il gas e l’altro dove è stato prodotto il vuoto. Quando passano da un contenitore all’altro, le molecole cercano la pressione tra loro per formare un equilibrio, che fa sì che la temperatura rimanga stabile.

In questo caso la spontaneità è legata alla natura delle molecole del gas e al loro moto casuale. Inoltre, non ci sono nemmeno variazioni tra l’energia interna e il lavoro di dilatazione.

Un altro esempio è Quando si collegano due contenitori con gas diversi, che si mescolano spontaneamente per creare una sostanza omogenea. Le molecole continuano a muoversi spontaneamente e in modo caotico.

Questa mancanza di ordine si verifica in diversi processi e dà origine a sistemi che si trovano in uno stato di massimo disordine. La grandezza che misura il grado di non ordine di un gas è l’entropia. ed è stato studiato per la prima volta da Ludwig Boltzmannche gli diede la lettera S e la espresse in J/K.

entropia come funzione

Questa mancanza di ordine ha a che fare con il sistema stesso e quindi l’entropia è presa in funzione dello statomentre i cambiamenti che si verificano in esso durante un processo sono relativi allo stato iniziale del sistema e al suo stato finale.

Le variazioni di entropia sono espresse come ΔS e questo ci dà la seguente funzione: ΔS = S finale – S iniziale

Articolo correlato  Cos'è la meccanica classica e a cosa serve

Ora, quando in una procedura ΔS > 0, aumenta così come il disordine molecolare. Mentre se ΔS <0, l'entropia diminuirà e l'ordine delle molecole aumenterà.

Leggi chimiche spontaneità e entropia

Sistemi spontanei ad entropia crescente

Oltre ai gas ideali, esistono altri sistemi spontanei che evolvono in una direzione precisa, dove le molecole si disordinano, aumentando l’entropia.

Due esempi sono: fusione del ghiaccio a 25°C, quando le molecole d’acqua sono ordinate in uno stato solido, cambiano in uno stato liquido disordinato. E il sciogliere il cloruro di sodio in acqua quando gli ioni soluto sono disordinati nel solvente.

Sistemi spontanei con entropia decrescente

Ma ci sono anche processi fisici o reazioni chimiche spontanee in cui l’entropia diminuisce e le molecole si ordinano.

Per esempio, il congelamento dell’acqua al di sotto di 0ºC e la formazione di cloruro di ammonio solido quando l’acido cloridrico e il gas di ammoniaca reagiscono. Quest’ultimo processo si scrive così: HCl (g) + NH3 (g) → NH4Cl (s); ΔHº = -177 kJ

Ciò che questi due processi hanno in comune è questo il risultato finale è un solido, Pertanto, le molecole hanno un ordine superiore e la variazione di entropia (o ΔS) sarà negativa.

Da quanto detto sopra si può dedurre che nelle reazioni esotermiche il calore aumenta il movimento termico delle molecole nell’ambiente e, di conseguenza, l’entropia dell’ambiente aumenterà più di quanto diminuirà l’entropia del sistema, cioè, la reazione. Questo è espresso come: Sistema ΔS + ambiente ΔS > 0

Questo rispetta il Secondo principio della termodinamica, secondo cui i processi spontanei producono un aumento dell’entropia del sistema e dell’ambiente. Ciò si traduce nell’entropia dell’universo che aumenta continuamente nel tempo: ΔS dell’universo = ΔS del sistema + ΔS dell’ambiente ≥ 0

Articolo correlato  Quali sono i materiali magnetici e a cosa servono

D’altra parte, il Terza legge della termodinamica sottolinea che a una temperatura di 0 K, l’entropia di una sostanza cristallina pura è zero. Che si esprime con la seguente equazione: S(0K) = 0.

    Altre informazioni nel seguente video:

    Lascia un commento

    Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

    Torna in alto