* Aumento della libertà molecolare: I gas hanno una libertà di movimento molto maggiore rispetto a liquidi o solidi. Hanno gradi di libertà più traslazionali, rotazionali e vibrazionali. Le reazioni che producono più molecole di gas o in cui le molecole di gas sono formate da stati più limitati, generalmente portano ad un aumento dell'entropia.
* Espansione del volume: Le reazioni che producono più moli di molecole di gas portano a una maggiore espansione del volume. Questa espansione aumenta il numero di possibili microstati (accordi) per il sistema, con conseguente maggiore entropia.
Esempi:
* Combustione del metano: CH4 (G) + 2O2 (G) → CO2 (G) + 2H2O (G)
* Mentre i prodotti hanno meno moli di gas, la formazione di vapore acqueo (che è gassoso ad alte temperature) porta ad un aumento netto dell'entropia a causa dell'aumento della libertà molecolare e dell'espansione del volume.
* Decomposizione del carbonato di calcio: Caco3 (s) → Cao (S) + CO2 (G)
* La formazione di CO2 gassosa dal reagente solido aumenta significativamente l'entropia del sistema.
Considerazioni importanti:
* Eccezioni: Alcune reazioni possono avere una diminuzione dell'entropia se i prodotti sono più ordinati dei reagenti, anche se coinvolgono gas. Ad esempio, la dimerizzazione di un gas per formare una molecola più grande.
* Temperatura: Le variazioni di entropia sono anche influenzate dalla temperatura. A temperature più elevate, le molecole di gas hanno una maggiore energia cinetica, aumentando la loro entropia.
In sintesi:
Le variazioni di entropia nelle reazioni del gas sono principalmente guidate dall'aumento della libertà molecolare e dall'espansione del volume che si verifica quando vengono prodotte più molecole di gas. Mentre esistono eccezioni, la tendenza generale è verso un aumento dell'entropia.
