Entropia e fasi
* entropia (s) è una misura di disturbo o casualità all'interno di un sistema.
* Fasi (solido, liquido, gas) rappresentano diversi livelli di organizzazione molecolare.
In che modo i cambiamenti di fase influenzano l'entropia
* solido a liquido (fusione): L'entropia * aumenta * poiché le molecole guadagnano più libertà di movimento. Passano da uno stato ben confezionato e ordinato a uno stato fluido più disordinato.
* Liquid to Gas (vaporizzazione): Entropia * aumenta * ancora più drammaticamente. Le molecole di gas hanno significativamente più libertà di movimento e sono molto più disperse che nello stato liquido.
* gas a solido (deposizione): Entropia *diminuisce *. Le molecole diventano più ordinate e limitate nel loro movimento mentre passano da un gas disperso a un solido strettamente imballato.
* liquido a solido (congelamento): Entropia *diminuisce *. Le molecole diventano meno mobili e più organizzate.
Impatto sulle reazioni
* Cambia di fase come componente di reazione: Se un cambiamento di fase fa parte di una reazione (ad esempio, la fusione di un reagente solido), la variazione di entropia associata alla variazione di fase è inclusa nella variazione complessiva dell'entropia della reazione.
* Cambiamento di fase come forza trainante: I cambiamenti di fase possono guidare le reazioni. Ad esempio, se una reazione produce un gas, l'aumento dell'entropia associata alla formazione di gas può rendere la reazione più favorevole.
Esempio
Considera la reazione:
* H2O (L) → H2O (G)
Questa è la vaporizzazione dell'acqua. Il cambiamento di entropia è positivo perché le molecole diventano più disordinate e disperse nella fase gassosa. La reazione sarà favorita a temperature più elevate perché l'aumento dell'entropia sarà più significativo.
Punti chiave
* I cambiamenti di fase comportano sempre cambiamenti entropici.
* L'entropia aumentata (disturbo) è in genere favorevole per una reazione.
* La grandezza del cambiamento di entropia dipende dalla modifica della fase specifica (ad esempio, fusione vs. vaporizzazione).
Nota importante:
Mentre i cambiamenti di fase sono un fattore importante nelle variazioni di entropia, anche altri fattori come la temperatura, la pressione e il numero di moli di reagenti e prodotti svolgono un ruolo.
