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}\Delta S_{k}=\sum _{k=1}^{N}\int {\frac {dq_{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:^[1]

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:^[2]

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

Jegyzetek

↑ Kosanke, K.. Chemical Thermodynamics, Pyrotechnic chemistry. Journal of Pyrotechnics, 29. o. (2004). ISBN 1-889526-15-0
↑ Chang, Raymond. Entropy, Free Energy and Equilibrium, Chemistry. McGraw-Hill Higher Education, 765. o. (2005). ISBN 0-07-251264-4

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Standard molar entropy című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

External links

Free Energy and Chemical Reactions - Course notes for General Chemistry (R. Paselk, Humboldt State University)
Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances Archiválva 2020. március 31-i dátummal a Wayback Machine-ben - (M. Jolkkonen)

[1] Kosanke, K.. Chemical Thermodynamics, Pyrotechnic chemistry. Journal of Pyrotechnics, 29. o. (2004). ISBN 1-889526-15-0

[2] Chang, Raymond. Entropy, Free Energy and Equilibrium, Chemistry. McGraw-Hill Higher Education, 765. o. (2005). ISBN 0-07-251264-4

[1]

[2]