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Problema de ejemplo de cambio de entropía

Problema de ejemplo de cambio de entropía



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Este problema de ejemplo demuestra cómo examinar los reactivos y productos para predecir el signo del cambio en la entropía de una reacción. Saber si el cambio en la entropía debería ser positivo o negativo es una herramienta útil para verificar su trabajo en problemas que involucran cambios en la entropía. Es fácil perder una señal durante los problemas de tarea de termoquímica.

Problema de entropía

Determine si el cambio de entropía será positivo o negativo para las siguientes reacciones:
A) (NH4)2Cr2O7(s) → Cr2O3(s) + 4 H2O (l) + CO2(sol)
B) 2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O (g)
C) PCl5 → PCl3 + Cl2(sol)

Solución

La entropía de una reacción se refiere a las probabilidades posicionales para cada reactivo. Un átomo en fase gaseosa tiene más opciones de posición que el mismo átomo en una fase sólida. Es por eso que los gases tienen más entropía que los sólidos.
En las reacciones, las probabilidades posicionales deben compararse para todos los reactivos a los productos producidos.
Si la reacción involucra solo gases, la entropía está relacionada con el número total de moles en cada lado de la reacción. Una disminución en el número de moles en el lado del producto significa menor entropía. Un aumento en el número de moles en el lado del producto significa una mayor entropía.
Si la reacción involucra múltiples fases, la producción de un gas típicamente aumenta la entropía mucho más que cualquier aumento en moles de un líquido o sólido.
Reacción A
(NUEVA HAMPSHIRE4)2Cr2O7(s) → Cr2O3(s) + 4 H2O (l) + CO2(sol)
El lado reactivo contiene solo un mol donde el lado del producto tiene seis moles producidos. También se produjo un gas. El cambio en la entropía será positivo.
Reacción B
2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O (g)
Hay 3 moles en el lado del reactivo y solo 2 en el lado del producto. El cambio en la entropía será negativo.
Reacción c
PCl5 → PCl3 + Cl2(sol)
Hay más moles en el lado del producto que en el lado del reactivo, por lo tanto, el cambio en la entropía será positivo.

Responder:

Las reacciones A y C tendrán cambios positivos en la entropía.
La reacción B tendrá cambios negativos en la entropía.