Chimica generale - il calore di reazione

La probabilità che l'energia diventi disordinata

A* B C D →A B** C D Energia ordinata Energia disordinataA B* C* D La probabilità che l’energia diventi disordinataA B* C D* risulta schiacciante quando il numero delleA B C** D particelle è elevato.A B C* D* Se A e B vengono a contatto con una mole di altriA B C D** 473 ~10atomi: modi identici all’iniziale e modicoinvolgenti gli altri atomi ΔH>0→ 4+ 3-NH NO + H O NH + NO(s) (l) (aq) (aq)4 3 2(endotermica)È spontanea?materiaAnche la tende a disperdersi.2 Pallonidi egualevolume Ar Prob.1/2 Prob.1/22 Ar 1 Ar 1 Ar1 Ar 1 Ar2 ArProb. In A : ¼ 3Con tre atomi: 1/8 = (½) …n(½) la probabilità di trovare tutti gli atomi in AIn generale n(½)è[situazione ordinata] dove n è il numero diatomiIl grado di disordine molecolare di un campione di materiaSè descritto dalla funzione di stato ENTROPIA ( )→ →Poiché i passaggi di stato solido liquido vaporeavvengono mediantesomministrazione o cessione di ΔScalore deve esserci una relazione tra la variazione dientropia 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, ΔS = q/T. A causa delle trasformazioni spontanee, l'universo tende ad uno stato di maggior disordine. L'entropia totale dell'universo aumenta continuamente, ΔΔΔΔ > 0. S universo = S + S ambiente sistema. Due sono i fattori che influenzano la spontaneità di una reazione. Una trasformazione chimica avviene spontaneamente nel senso di una diminuzione di entalpia e di un aumento di entropia. La possibilità di prevedere se...

Una reazione è a favore dei prodotti se si basa sul calcolo dell'entropia creata dalla dispersione della materia e dell'energia.

ΔΣS° = S° - S°sistema prodotti reagenti

Δ→CO(g) + 2H (g) CH OH(l)2 3 °S = -332,2 J/Ksistema

Δ( S )°

Consideriamo ora l'entropia creata dalla dispersione di energia di questa reazione (sistema)

Δ = qS ambambienteambient TΔH°

E poiché la maggior parte delle reazioni avviene a pressione costante, può essere valutata calcolando il (=q )rzn ambiente

ΔS° = ΔH° - rznambiente 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) 32 = -332,2 J/K

ΔS° = ΔH°sistema - rznambienteΔ T

ΔS° = ΔS°[ H° S° ]nel calcolo si

utilizzano per i e per i valori dif sistemaambienteΔS° = +430 J/K

Nella produzione di metanolo: ambΔ Δ ΔS° = 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.