Cambio de Entropía Estándar para una Reacción

Los cambios de entalpía asociados con una reacción química se pueden medir con un calorímetro, pero el cambio de entropía asociado con una reacción no se puede medir directamente. La entropía es una función de estado, lo que significa que el cambio de entropía depende únicamente de los estados inicial y final de un sistema. Entonces, al igual que los cambios de entalpía, los cambios de entropía pueden provenir de tablas de referencia calculadas de entropías molares estándar.

Para una reacción que ocurre en condiciones estándar, el cambio de entropía asociado se determina con base en la diferencia entre la suma de las entropías molares estándar de los productos multiplicada por sus coeficientes estequiométricos y la suma de las entropías molares estándar de los reactivos multiplicada por sus coeficientes estequiométricos. Considere la combustión de etileno en condiciones estándar, donde 1 mol de gas etileno reacciona con 3 moles de gas oxígeno para producir 2 moles de gas dióxido de carbono y 2 moles de agua. El cambio de entropía estándar para la reacción es igual a la suma de 2 veces la entropía estándar del gas dióxido de carbono y 2 veces la entropía estándar del agua, menos la suma de la entropía estándar del gas etileno y 3 veces la entropía estándar del oxígeno.

Tenga en cuenta que, a diferencia de las entalpías estándar de formación de elementos, que son cero, las entropías molares estándar de todas las sustancias son mayores que cero a 298 kelvins. Si se sustituyen los valores de las entropías molares de los reactivos y productos de la tabla de referencia se obtiene 2 veces 213, 8 más 2 veces 70, 0, menos 219, 5 más 3 veces 205, 3. La entropía neta de los productos es de 567, 6 joules por kelvin y la entropía neta de los reactivos es de 835, 4 joules por kelvin.

La diferencia entre los productos y los reactivos es igual a 268 julios negativos por kelvin para el cambio de entropía estándar de la combustión de etileno. El valor negativo indica que hay una disminución en la entropía. Incluso sin calcular el cambio de entropía exacto, se puede predecir la disminución de la entropía examinando la reacción.

Recuerde que los gases están más desordenados que los líquidos. Hay más moles de gas en los reactivos en comparación con los productos Así, en esta reacción, los reactivos están más desordenados que los productos. Por lo tanto, la entropía disminuye a medida que avanza la reacción.