85. Зменшується чи збільшується ентропія при переходах: а) води в пар; б) графіту в алмаз? Чому? Обчисліть ΔS ° 298 для кожного перетворення. Зробіть висновок про кількісний зміні ентропії при фазових і аллотропических перетвореннях.
а) При переході води в пару ентропія системи збільшується.
У 1911 р Макс Планк запропонував наступний постулат: ентропія правильно сформованого кристала чистого речовини при абсолютному нулі дорівнює нулю. Цей постулат може бути пояснений статистичної термодинаміки, відповідно до якої ентропія є міра безладності системи на мікрорівні:
S = R * lnW
де W - число різних станів системи, доступне їй за даних умов, або термодинамічна ймовірність макросостоянія системи; R = 1,38,10 -16 ерг / град - постійна Больцмана.
Очевидно, що ентропія газу істотно перевищує ентропію рідини. Це підтверджують розрахунки:
H2 O (ж)
ΔS ° проц. = 188,72 - 69,94 = 118,78 Дж / моль * К
б) При переході графіту в алмаз ентропія системи зменшується, тому що число різних станів системи зменшується. Це підтверджують розрахунки:
Cграф.> Cалм.
ΔS ° проц. = 2,44 - 5,69 = -3,25 Дж / моль * К
Висновок про кількісний зміні ентропії при фазових і аллотропических перетвореннях:
Так як ентропія характеризує невпорядкованість системи, то при аллотропних перетвореннях, якщо система стає більш упорядкованим (в даному випадку алмаз твердіше і міцніше графіту), то ентропія системи зменшується. При фазових перетвореннях: при переході речовини з твердої, рідкої фази в газоподібну система стає менш впорядкованої і ентропія збільшується і навпаки.