שינוי אנטרופיה סטנדרטי עבור תגובה

ניתן למדוד שינויים באנתלפיה הקשורים בתגובות כימיות באמצעות קלורימטר, אבל לא ניתן למדידה ישירה השינוי באנטרופיה הקשור בתגובה. אנטרופיה היא פונקציה של מצב, כלומר, השינוי באנטרופיה תלוי באופן מוחלט במצבים ההתחלתיים והסופיים של המערכת. בדומה לשינויים באנתלפיה, ניתן לחשב שינויים באנטרופיה באמצעות טבלאות נתונים של אנטרופיות מולריות סטנדרטיות.

בתגובה כימית המתרחשת בתנאים סטנדריים, השינוי באנטרופיה ייקבע באמצעות ההפרש בין סכום האנטרופיות המולריות הסטנדרטיות של התוצרים כפול המקדמים הסטויכומטריים שלהם וסכום האנטרופיה המולרית הסטנדרטית של המגיבים כפול המקדמים הסטויכומטריים שלהם. לדוגמה, הבערה של אתילן בתנאים תקניים, בהם מולר אחד של גז אתילן מגיב עם שלושה מולים של גז חמצן ליצירית שני מולים של גז פחמן דו חמצני ושני מולים של מים. שינוי האנטרופיה הסטנדרטית בתגובה שווה לסכום של פעמיים האנטרופיה של גז הפחמן הדו חמצני ופעמיים האנטרופיה של מים, פחות סך האנטרופיות הסטנדרטיות של גז אתילן ו3 פעמים האנטרופיה הסטנדרטית של חמצן.

שימו לב שבשונה מאנטלפיות בהיווצרותם של יסודות, שסכומן הוא אפס, האנטרופיות המולריות של כל החומרים גדולות מאפס ב-298 קלווין. בהצבת הערכים המולריים של אנטרופיות המגיבים והתוצרים מתוך טבלאות הנתונים מתקבל שתיים כפול 213.8 ועוד שתיים כפול 70.0 פחות 219.5 ועוד שלוש כפול 205.3. אנטרופיית הנטו של התוצרים שווה ל-567.6 ג'ול לקלווין ואנטרופיית הנטו של המגיבים שווה ל-835.4 ג'ול לקלווין.

ההפרש בין התוצרים והמגיבים שווה למינוס 268 ג'ול לקלווין בשינוי האנטרופיה הסטנדרטית הנוצר בבערה של אתילן. הערך השלילי מעיד שיש ירידה באנטרופיה. אפילו מבלי שנחשב את שינוי האנטרופיה המדויק, ניתן לצפות את הירידה באנטרופיה אם נתבונן על התגובה.

זכרו שגזים מאופיינים ביותר אי סדר מאשר נוזלים. יש יותר מולים של גז במגיבים ארבעה מולים של גז, המורכבים ממול אחד של אתילן ומשלושה מולים של חמצן, בהשוואה לתוצרים רק שני מולים של פחמן דו חמצני, ואילו שאר התוצר הוא נוזל. נראה שבתגובה זו, המגיבים מסודרים פחות מהתוצרים.

מכאן שהאנטרופיה קטנה ככל שהתגובה מתקדמת.