Standard moláris entrópia

A standard moláris entrópia egy mól standardállapotú anyag entrópiatartalma.

Szokásos jelölése S°, mértékegysége joule per mol kelvin (J mol⁻¹ K⁻¹). A standard moláris képződési entalpiával ellentétben értéke abszolút érték, azaz egy elem standard állapotában, szobahőmérsékleten S értéke nem nulla. A termodinamika harmadik főtétele szerint egy tiszta kristályos szerkezet entrópiája csak 0 K-en lehet 0 J mol⁻¹ K⁻¹. Ez azonban feltételezi, hogy az anyag „tökéletes kristályt” alkot, azaz semmilyen rendezetlenséget (hibát, diszlokációt) nem mutat – ez sosem teljesül maradéktalanul, mivel a kristályok véges hőmérsékleten nőnek. Ez a maradék entrópia azonban többnyire elhanyagolható.

Termodinamika

Ha egy mol 0 K hőmérsékletű anyagot a környezete 298 K-re melegít, akkor a teljes moláris entrópiája:

$S^{\circ }=\sum _{k=1}^N\mathrm{\Delta }{S}_k=\sum _{k=1}^N\int \frac{d{q}_k}{T}dT$,

ahol dq_k/T a hőenergia nagyon kis mértékű kicserélődését jelöli T hőmérsékleten. A teljes moláris entrópia a moláris entrópia sok kis változásának összege, ahol minden egyes kis változás reverzibilis folyamatnak tekinthető.

Kémia

Egy gáz standard moláris entrópiája szabványos nyomáson és hőmérsékleten az alábbi tagokból áll:

• Egy mol szilárd anyag 0 K és az olvadáspont közötti hőkapacitása (beleértve az esetleges kristályszerkezetbeli változások által elnyelt hőt is)
• A szilárd anyag olvadáshője
• A folyadék hőkapacitása az olvadásponttól a forráspontig
• A folyadék párolgáshője
• A gáz hőkapacitása a forráspont és a szobahőmérséklet között

Az entrópiában bekövetkező változások a fázisátalakulásokhoz és kémiai reakcióhoz köthetők. A kémiai reakciók standard entrópiája a kiindulási anyagok és termékek standard moláris entrópiáinak felhasználásával határozható meg:

ΔS°_reakció = S°_termékek – S°_reaktánsok

A reakciók standard entrópiája segít meghatározni, hogy a folyamat önként végbemegy-e. A termodinamika második főtétele] szerint a spontán reakciók mindig növelik a rendszer és környezetének teljes entrópiáját:

ΔS_teljes = ΔS_rendszer + ΔS_környezet > 0

Kapcsolódó szócikkek

• Entrópia
• Hő
• Szabadentalpia
• Szabadenergia
• A termodinamika harmadik főtétele

External links

• Free Energy and Chemical Reactions - Course notes for General Chemistry (R. Paselk, Humboldt State University)
• Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances Sablon:Wayback - (M. Jolkkonen)