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materia

Anche la tende a disperdersi.

2 Palloni

di eguale

volume Ar Prob.1/2 Prob.1/2

2 Ar 1 Ar 1 Ar

1 Ar 1 Ar

2 Ar

Prob. In A : ¼ 3

Con tre atomi: 1/8 = (½) …

n

(½) la probabilità di trovare tutti gli atomi in A

In generale n

(½)

è

[situazione ordinata] dove n è il numero di

atomi

Il grado di disordine molecolare di un campione di materia

S

è descritto dalla funzione di stato ENTROPIA ( )

→ →

Poiché i passaggi di stato solido liquido vapore

avvengono mediante somministrazione o cessione di

ΔS

calore deve esserci una relazione tra la variazione di

entropia di un sistema durante la trasformazione ed il

calore q assorbito o ceduto ad una certa temperatura T (k)

Quando l’energia viene trasferita alla materia secondo

incrementi molto piccoli, in modo che la variazione di

temperatura sia molto contenuta, la variazione di

entropia può essere stimata come rapporto tra l’energia

ΔS

termica trasferita e la temperatura,

= q/T

A causa delle trasformazioni spontanee, l’universo tende ad uno stato

di maggior disordine

L

’ entropia totale dell

universo aumenta continuamente

Δ

Δ Δ Δ

> 0

S universo

S = S + S

universo ambiente sistema

Due sono i fattori che influenzano la spontaneità di una reazione

Un a t r a sfor m a zion e ch im ica

a vvie n e spon t a n e a m e n t e

n e l se n so di u n a dim in u zion e di e n t a lpia

e di u n a u m e n t o di e n t r opia

La possibilità di prevedere se una reazione è a favore dei prodotti si

basa sul calcolo dell’entropia

creata dalla dispersione della materia e dell’energia.

Δ Σ Σ

S

° = S

° - S

°

sistema prodotti reagenti Δ

CO(g) + 2H (g) CH OH(l)

2 3 °

S = -332,2 J/K

sistema

Δ

( S )

°

Consideriamo ora l’entropia creata dalla dispersione di energia di questa

Δ ambiente

reazione (sistema) ° = q

S amb

ambiente

ambient T

ΔH°

e poichè la maggior parte delle reazioni avviene a pressione costante, può essere

valutata calcolando il (=q )

rzn ambiente

ΔS° ΔH°

= - rzn

ambiente T

La possibilità di prevedere se una reazione è a favore dei prodotti si basa sul

calcolo dell’entropia creata dalla dispersione della materia e dell’energia.

ΔS°

CO(g) + 2H CH OH(l)

(g) 3

2 = -332,2 J/K

ΔS° ΔH°

sistema = - rzn

ambiente

Δ T

ΔS° ΔS°

[ H° S° ]

nel calcolo si utilizzano per i e per i valori di

f sistema

ambiente

ΔS° = +430 J/K

Nella produzione di metanolo: amb

Δ Δ Δ

S

° = S

° + S

° = -332,2 + 430 = 98 J/K

universo sistema ambiente

La reazione è accompagnata da un aumento dell’entropia dell’universo.

Il processo è a favore dei prodotti.

Energia libera di Gibbs

Δ Δ Δ

S = S + S

universo ambiente sistema

Per un processo a pressione e temperatura costanti:

Δ − ΔΗ /Τ Δ

S = + S

universo sistema sistema

Josiah Willard Gibbs − ΤΔ ΔΗ − ΤΔ

Newhaven 1839 - Newhaven 1903 S = S

universo sistema sistema

ΔG

=

-TΔS

Per definizione u n ive r so sist e m a

Δ G ΔG ΔΗ

= va r ia zion e de ll ’ e n e r gia libe r a

= -ΤΔS

sistema sistema sistema

Δ

ΔG° Δ - T S °

= H

°

sistema sistema sistema

ΔG

=

-TΔS

Per definizione u n ive r so sist e m a

Δ

Se l’entropia dell’universo aumenta ( allora

S > 0)

0

universo

ΔG

l’energia libera del sistema deve diminuire

<0

sistema (per la presenza del segno meno)

ΔG ΔΗ

= -ΤΔS

sistema sistema sistema

ΔH – TΔS < 0

Una reazione risulta spontanea quando

La quantità di cui l’energia libera di Gibbs diminuisce rappresenta

la massima energia utile ottenibile sotto forma di lavoro per un

dato processo condotto a p e T cost. .

FUNZIONI DI STATO

Volume

Temperatura

Pressione

Energia interna

Entalpia

Entropia

Energia libera di Gibbs


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22

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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in medicina e chirurgia (ordinamento U.E. - 6 anni)
SSD:
Università: Cagliari - Unica
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher nunziagranieri di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Chimica generale e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Cagliari - Unica o del prof Casula Francesca.

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