Химическая термодинамика в курсе общей химии. Гончаров Е.Г. - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

- 15 -
На рис.8 приведен гра-
фик зависимости энтропии
простого вещества от темпе-
ратуры. На нем показан плав-
ный рост энтропии в каждом
агрегатном состоянии: S
кр.
=
f(T) - кривая
оа, S
ж
=f(T) - кри-
вая
вс, S
пар
=f(T) - кривая де.
Здесь же приведены и скачки
энтропии при переходе кри-
сталл-жидкость (
∆S
пл.
) и жид-
кость-пар (
∆S
по
), причем (∆S
по
>>
∆S
пл.
).
Подводя итоги, можно сказать, что энтропия будет увеличиваться
при увеличении объема в процессе химического взаимодействия, при рас-
творении кристалла в жидкости и т.д., и наоборот, энтропия будет умень-
шаться в процессах, связанных с ростом упорядоченности системы: с по-
нижением температуры, уменьшением объема, при кристаллизации, кон-
денсации и т.д. Читателю предлагается самому предсказать знак измене-
ния энтропии в следующих процессах: 1) растворение газа в воде; 2) при
увеличении молярной массы, например, в ряду F
2
→CL
2
→Br
2
→I
2
; 3) при
изменении типа химической связи в одном веществе: С(алмаз)
→
С(графит); Sn(серое)
→Sn(белое); 4) при переходе из стеклообразного со-
стояния в кристаллическое. (Ответ: 1) и 4)
∆S<0, 2) и 3) h∆S>0).
Теперь можно привести и формулу, которая связывает энтропию
системы с термодинамической вероятностью состояния - числом микро-
состояний системы W:
S = кlnW,
где к - постоянная Больцмана, равная газовой постоянной, деленной на
число Авогадро (к=R/N
0
). Отсюда: если вычисление энтропии проводят
для одной частицы, то используют постоянную Больцмана (к), а если для
моль частиц - газовую постоянную (R).
S
T
0
T
b
a
d
с
∆S
пл
∆S
по
е
Рис. 8 
                                 - 15 -

                                                 На рис.8 приведен гра-
ST
                                  е       фик зависимости энтропии
                         d                простого вещества от темпе-
                               ∆Sпо       ратуры. На нем показан плав-
                         с
                                          ный рост энтропии в каждом
                                          агрегатном состоянии: Sкр.=
                                          f(T) - кривая оа, Sж=f(T) - кри-
         b
                  ∆Sпл                    вая вс, Sпар =f(T) - кривая де.
         a
                                          Здесь же приведены и скачки
                                          энтропии при переходе кри-
                                          сталл-жидкость (∆Sпл.) и жид-
 0                                    T   кость-пар (∆Sпо), причем (∆Sпо
                  Рис. 8                  >> ∆Sпл.).

     Подводя итоги, можно сказать, что энтропия будет увеличиваться
при увеличении объема в процессе химического взаимодействия, при рас-
творении кристалла в жидкости и т.д., и наоборот, энтропия будет умень-
шаться в процессах, связанных с ростом упорядоченности системы: с по-
нижением температуры, уменьшением объема, при кристаллизации, кон-
денсации и т.д. Читателю предлагается самому предсказать знак измене-
ния энтропии в следующих процессах: 1) растворение газа в воде; 2) при
увеличении молярной массы, например, в ряду F2→CL2→Br2→I2; 3) при
изменении типа химической связи в одном веществе: С(алмаз)→
С(графит); Sn(серое)→Sn(белое); 4) при переходе из стеклообразного со-
стояния в кристаллическое. (Ответ: 1) и 4) ∆S<0, 2) и 3) h∆S>0).
     Теперь можно привести и формулу, которая связывает энтропию
системы с термодинамической вероятностью состояния - числом микро-
состояний системы W:
                               S = кlnW,

где к - постоянная Больцмана, равная газовой постоянной, деленной на
число Авогадро (к=R/N0). Отсюда: если вычисление энтропии проводят
для одной частицы, то используют постоянную Больцмана (к), а если для
моль частиц - газовую постоянную (R).

Страницы