Ecco perché:
* entropia (s): Una misura di disturbo o casualità in un sistema.
* Reazioni spontanee: Reazioni che si verificano senza ingresso esterno di energia.
* Gibbs Free Energy (G): Un potenziale termodinamico che combina l'entalpia (H, una misura di energia) e l'entropia (S) per prevedere la spontaneità di una reazione. L'equazione è: ΔG =ΔH - TΔS , dove T è la temperatura.
Punti chiave:
* Modifica dell'entropia positiva (ΔS> 0): Quando una reazione aumenta il disturbo (più prodotti, più molecole di gas, ecc.), Il cambiamento di entropia è positivo.
* Cambiamento di energia libera di Gibbs negativa (ΔG <0): Le reazioni spontanee hanno un cambiamento di energia libera di Gibbs negativa, il che significa che rilasciano energia libera.
* Relazione tra entropia e spontaneità: Un cambiamento di entropia positivo contribuisce a un cambiamento negativo di energia libera di Gibbs, rendendo la reazione più probabile che si verifichi spontaneamente.
Esempio:
* La combustione del metano (CH4) in anidride carbonica (CO2) e acqua (H2O) è spontanea perché aumenta l'entropia. I reagenti sono una singola molecola di metano, mentre i prodotti coinvolgono più molecole di CO2 e H2O, con conseguente maggiore disturbo.
Nota importante:
Mentre un aumento dell'entropia favorisce la spontaneità, non è l'unico fattore. Anche il cambiamento di entalpia (ΔH) gioca un ruolo:
* Reazioni esotermiche (ΔH <0): Queste reazioni rilasciano calore, rendendole più probabili spontanee.
* Reazioni endotermiche (ΔH> 0): Queste reazioni assorbono il calore, rendendole meno probabili spontanee.
In sintesi:
Le reazioni chimiche che aumentano l'entropia tendono a verificarsi spontaneamente, ma la spontaneità complessiva è determinata dall'equilibrio tra entropia e cambiamenti di entalpia.
