Стандартное изменение энтропии для реакции

Изменения энтальпии, связанные с химической реакцией, можно измерить с помощью калориметра, но изменение энтропии, связанное с реакцией, нельзя измерить напрямую. Энтропия это функция состояния, что означает, что изменение энтропии зависит исключительно от начального и конечного состояний системы. Таким образом, как и изменения энтальпии, изменения энтропии могут быть получены из расчетных справочных таблиц стандартных молярных энтропий.Для реакции, протекающей в стандартных условиях, соответствующее изменение энтропии определяется разницей между суммой стандартных молярных энтропий продуктов, умноженной на их стехиометрические коэффициенты, и суммой стандартных молярных энтропий исходных веществ, умноженных на их стехиометрические коэффициенты. Рассмотрим горение этилена в стандартных условиях, когда 1 моль газообразного этилена реагирует с 3 молями газообразного кислорода с образованием 2 молей газообразного диоксида углерода и 2 молей воды. Стандартное изменение энтропии для реакции равно сумме двукратной стандартной энтропии газообразного диоксида углерода и двукратной стандартной энтропии воды за вычетом суммы стандартной энтропии газообразного этилена и трёхкратной стандартной энтропии кислорода.Обратите внимание, что, в отличие от стандартных энтальпий образования элементов, которые равны нулю, стандартные мольные энтропии всех веществ больше нуля при 298 кельвинах. Подстановка значений молярных энтропий исходных веществ и продуктов из справочной таблицы дает:2 умножить на 213, 8 плюс 2 умножить на 70, 0, минус 219, 5 плюс 3 умножить на 205, 3. Чистая энтропия продуктов равна 567, 6 джоулей на кельвин, а чистая энтропия исходных веществ составляет 835, 4 джоулей на кельвин.Разница между продуктами и исходными веществами равна минус 268 джоулей на кельвин для стандартного изменения энтропии сгорания этилена. Отрицательное значение указывает на уменьшение энтропии. Даже без вычисления точного изменения энтропии, уменьшение энтропии можно предсказать, исследуя реакцию.Напомним, что газы более беспорядочные, чем жидкости. В исходных веществах больше молей газа 4 моля газа, 1 моль этилена и 3 моля кислорода по сравнению с продуктами только 2 моля газообразного диоксида углерода, в то время как другой продукт представляет собой жидкость. Таким образом, в этой реакции исходные вещества более неупорядочены, чем продукты.Следовательно, энтропия уменьшается по мере протекания реакции.