Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 55 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

55
Зная энтропии исходных веществ S
1
(их сумму) и продуктов реакции
S
2
, можно определить ее изменение
∆S
при переходе из начального состоя-
ния системы в конечное
∆S = S
2
- S
1
= R lnW
2
-
R lnW
1
или
1
2
ln
W
W
RS =∆
Изменение энтропии – это соотношение вероятностей существования
продуктов реакции и исходных веществ. Если ∆S
> 0, то и
W
2
> W
1
, т.е. ве-
роятность существования продуктов больше, чем таковая для исходных ве-
ществ. Следовательно, в отсутствии энергетических изменений (
∆Н = 0), о
направленности процесса можно судить по знаку
∆S.
Порядок величины
∆S
часто можно ориентировочно (качественно)
оценить по знаку и величине изменения объема системы ∆V
в процессе, не
прибегая к расчетам. Например, если в реакции участвуют только кристал-
лические реагенты и продукты, то изменение энтропии в этом случае незна-
чительно
∆S
≈ 0.
Энтропия веществ в жидком состоянии несколько больше таковой этих
же веществ в кристаллическом состоянии, поэтому, если в реакции из кри-
сталлических исходных веществ образуются жидкие продукты, то изменение
объема системы будет также несколько больше нуля (
∆V
> 0) и соответст-
венно
∆S
> 0.
Но если в реакции участвуют газообразные продукты, то изменение
объема системы будет заметным, особенно, если разное количество молей
газообразных исходных веществ и продуктов реакции. Например, для реак-
ции приводимой ранее
СаСО
з кр
(исходное состояние)
= СаО
кр
+ СО
2
газ (конечное состояние)
,
априори можно сказать, что изменение энтропии в этом процессе – величи-
на положительная
∆S
> 0,
т.к. в конечном состоянии одно из веществ находится в газообразном со-
стоянии, а стало быть
Σ
S
продуктов
> ΣS
исходных
веществ
и
∆S
реакции
= ΣS
продуктов
- ΣS
исходных в-в
> 0
Кстати, заметим, что с повышением температуры объем кристалличе-
ских и жидких веществ возрастают не так значительно, как объем газообраз-
ных веществ, а следовательно, должны симбатно изменяться и их энтропии:
для первых - незначительно, других – заметно.

Страницы