Anda akan menemukan standar geraham entropi dalam kimia umum, kimia fisik, dan termodinamika kursus, jadi penting untuk memahami apa itu entropi dan apa artinya. Berikut adalah dasar-dasar mengenai entropi molar standar dan bagaimana menggunakannya untuk membuat prediksi tentang a reaksi kimia.
Pengambilan Kunci: Entropi Molar Standar
- Entropi molar standar didefinisikan sebagai entropi atau derajat keacakan satu mol sampel dalam kondisi keadaan standar.
- Satuan yang biasa dari entropi molar standar adalah joule per mol Kelvin (J / mol · K).
- Nilai positif menunjukkan peningkatan entropi, sedangkan nilai negatif menunjukkan penurunan entropi sistem.
Apa itu Entropi Molar Standar?
Entropi adalah ukuran keacakan, kekacauan, atau kebebasan pergerakan partikel. Huruf kapital S digunakan untuk menunjukkan entropi. Namun, Anda tidak akan melihat perhitungan untuk "entropi" sederhana karena konsep ini cukup berguna hingga Anda meletakkannya dalam bentuk yang dapat digunakan untuk membuat perbandingan untuk menghitung perubahan entropi atau ΔS. Nilai-nilai entropi diberikan sebagai entropi molar standar, yang merupakan entropi satu mol suatu zat
pada kondisi keadaan standar. Entropi molar standar dilambangkan dengan simbol S ° dan biasanya memiliki satuan joule per mol Kelvin (J / mol · K).Entropi Positif dan Negatif
Hukum Kedua Termodinamika menyatakan entropi sistem terisolasi meningkat, jadi Anda mungkin berpikir entropi akan selalu meningkat dan bahwa perubahan entropi dari waktu ke waktu akan selalu positif nilai.
Ternyata, kadang-kadang entropi sistem berkurang. Apakah ini pelanggaran terhadap Hukum Kedua? Tidak, karena hukum mengacu pada sistem terisolasi. Ketika Anda menghitung perubahan entropi dalam pengaturan lab, Anda memutuskan suatu sistem, tetapi lingkungan di luar sistem Anda siap untuk mengkompensasi setiap perubahan dalam entropi yang mungkin Anda lihat. Sementara alam semesta secara keseluruhan (jika Anda menganggapnya sebagai jenis sistem terisolasi), mungkin mengalami suatu keseluruhan peningkatan entropi dari waktu ke waktu, kantong kecil dari sistem dapat dan memang mengalami negatif entropi Misalnya, Anda dapat membersihkan meja Anda, bergerak dari gangguan ke ketertiban. Reaksi kimia juga dapat bergerak dari keacakan ke ketertiban. Secara umum:
Sgas > Ssoln > Sliq > Spadat
Jadi a perubahan keadaan materi dapat menghasilkan perubahan entropi positif atau negatif.
Memprediksi Entropi
Dalam kimia dan fisika, Anda akan sering diminta untuk memprediksi apakah suatu tindakan atau reaksi akan menghasilkan perubahan entropi positif atau negatif. Perubahan entropi adalah perbedaan antara entropi akhir dan entropi awal:
ΔS = Sf - Ssaya
Anda dapat mengharapkan a ΔS positif atau peningkatan entropi ketika:
- padat reaktan membentuk cairan atau gas produk
- reaktan cair membentuk gas
- banyak partikel yang lebih kecil bergabung menjadi partikel yang lebih besar (biasanya ditunjukkan oleh lebih sedikit mol produk daripada mol reaktan)
SEBUAH ΔS negatif atau penurunan entropi sering terjadi ketika:
- reaktan gas atau cair membentuk produk padat
- reaktan gas membentuk produk cair
- molekul besar terdisosiasi menjadi yang lebih kecil
- ada lebih banyak mol gas dalam produk daripada yang ada di reaktan
Menerapkan Informasi Tentang Entropi
Menggunakan pedoman, kadang-kadang mudah untuk memprediksi apakah perubahan entropi untuk reaksi kimia akan positif atau negatif. Misalnya, ketika garam meja (natrium klorida) terbentuk dari ion-ionnya:
Na+(aq) + Cl-(aq) → NaCl
Entropi garam padat lebih rendah daripada entropi ion berair, sehingga reaksi menghasilkan ΔS negatif.
Terkadang Anda dapat memprediksi apakah perubahan entropi akan menjadi positif atau negatif dengan memeriksa persamaan kimia. Misalnya, dalam reaksi antara karbon monoksida dan air untuk menghasilkan karbon dioksida dan hidrogen:
CO (g) + H2O (g) → CO2(g) + H2(g)
Jumlah mol reaktan sama dengan jumlah mol produk, semua spesies kimianya adalah gas, dan molekul-molekulnya tampaknya memiliki kompleksitas yang sebanding. Dalam hal ini, Anda perlu mencari nilai entropi molar standar dari masing-masing spesies kimia dan menghitung perubahan entropi.
Sumber
- Chang, Raymond; Brandon Cruickshank (2005). "Entropi, Energi Gratis, dan Keseimbangan." Kimia. Pendidikan Tinggi McGraw-Hill. hal. 765. ISBN 0-07-251264-4.
- Kosanke, K. (2004). "Termodinamika Kimia." Kimia Piroteknik. Jurnal Teknik Kembang Api. ISBN 1-889526-15-0.