Entropy Change Voorbeeld Probleem

Het teken van de entropieverandering van een reactie voorspellen

De entropie van een reactie zijn de positionele kansen voor elke reactant.

MirageC / Getty Images

Voor problemen met veranderingen in entropie, is het een handig hulpmiddel om te weten of de verandering positief of negatief moet zijn. Het is gemakkelijk om een ​​bord te verliezen tijdens thermochemie huiswerk problemen. Dit voorbeeldprobleem laat zien hoe de reactanten en producten om het teken van de verandering in entropie van een reactie te voorspellen.

Entropie probleem

Bepaal of de entropieverandering positief of negatief zal zijn voor de volgende reacties:
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)

Oplossing

De entropie van een reactie verwijst naar de positionele kansen voor elke reactant. Een atoom in zijn gasfase heeft bijvoorbeeld meer opties voor posities dan hetzelfde atoom in een vaste fase. Dit is de reden waarom gassen meer entropie hebben dan vaste stoffen .

Bij reacties moeten de positionele kansen voor alle reactanten worden vergeleken met de geproduceerde producten. Daarom, als de reactie alleen betrekking heeft op: gassen , de entropie is gerelateerd aan het totale aantal mollen aan weerszijden van de reactie. Een afname van het aantal mol aan de productzijde betekent een lagere entropie. Een toename van het aantal mol aan de productzijde betekent een hogere entropie.

Als de reactie meerdere fasen omvat, verhoogt de productie van een gas typisch de entropie veel meer dan enige toename in mol van een vloeistof of vast.

Reactie A

(NH₄)_tweeCr_tweeO₇(s) → Cr_tweeO₃(s) + 4 H_tweeO (l) + CO_twee(g)
De reactantzijde bevat slechts één mol waar de productzijde zes mol heeft geproduceerd. Er werd ook gas geproduceerd. De verandering in entropie zal zijn positief .

Reactie B

2 H_twee(g) + O_twee(g) → 2 H_tweeO(g)
Er zijn 3 mol aan de kant van de reactant en slechts 2 aan de kant van het product. De verandering in entropie zal zijn negatief .

Reactie C

PCl₅→ PCl₃+ Cl_twee(g)
Er zijn meer mollen aan de productkant dan aan de reactantkant, daarom zal de verandering in entropie zijn positief .

Antwoordsamenvatting

Reacties A en C zullen positieve veranderingen in entropie hebben.
Reactie B zal negatieve veranderingen in entropie hebben.