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Exemple de changement d'entropie

Exemple de changement d'entropie

Cet exemple de problème montre comment examiner les réactifs et les produits pour prédire le signe du changement d'entropie d'une réaction. Savoir si le changement d'entropie doit être positif ou négatif est un outil utile pour vérifier votre travail sur les problèmes impliquant des changements d'entropie. Il est facile de perdre un signe lors de problèmes de devoirs thermochimiques.

Problème d'entropie

Déterminez si le changement d'entropie sera positif ou négatif pour les réactions suivantes:
A) (NH4)2Cr2O7(s) → Cr2O3(s) + 4 H2O (l) + CO2(g)
B) 2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O (g)
C) PCl5 → PCl3 + Cl2(g)

Solution

L'entropie d'une réaction fait référence aux probabilités de position de chaque réactif. Un atome en phase gazeuse a plus d'options de positionnement que le même atome en phase solide. C'est pourquoi les gaz ont plus d'entropie que les solides.
Dans les réactions, les probabilités de position doivent être comparées pour tous les réactifs des produits fabriqués.
Si la réaction ne concerne que des gaz, l'entropie est liée au nombre total de moles de part et d'autre de la réaction. Une diminution du nombre de moles du côté du produit signifie une entropie inférieure. Une augmentation du nombre de moles du côté du produit signifie une entropie plus élevée.
Si la réaction implique plusieurs phases, la production d'un gaz augmente généralement l'entropie beaucoup plus que toute augmentation de moles d'un liquide ou d'un solide.
Réaction A
(NH4)2Cr2O7(s) → Cr2O3(s) + 4 H2O (l) + CO2(g)
Le côté réactif ne contient qu'une mole, tandis que le côté produit contient six moles. Le était aussi un gaz produit. Le changement d'entropie sera positif.
Réaction b
2 h2(g) + O2(g) → 2 H2O (g)
Il y a 3 moles du côté réactif et seulement 2 du côté produit. Le changement d'entropie sera négatif.
Réaction C
PCl5 → PCl3 + Cl2(g)
Il y a plus de grains de beauté du côté du produit que du côté du réactif, donc le changement d'entropie sera positif.

Répondre:

Les réactions A et C auront des changements positifs en entropie.
La réaction B aura des changements négatifs dans l'entropie.