Вычислите изменение энтропии для реакций

Энтропия (S0298) – это термодинамическая функция состояния, является мерой неупорядочности системы. Энтропия возрастает при переходе вещества из кристаллического состояния в жидкое и из жидкого в газообразное, при растворении кристаллов, при расширении газов, при химических взаимодействиях, приводящих к увеличению числа частиц, и прежде всего частиц в газообразном состоянии. Наоборот, все процессы, связанные с увеличением упорядоченности (охлаждение, отвердевание, конденсация, сжатие, кристаллизация из растворов, химическая реакция, протекающая с уменьшением объема), сопровождаются уменьшением энтропии. Увеличение или уменьшения объема связано с количеством моль газа. Если в результате реакции увеличивается число моль газообразных веществ, т.е . увеличивается объем, следовательно, и энтропия возрастает (△S0х.р.>0), если происходит уменьшение числа моль газа, то △S0х.р.<0.
Вычислим изменение энтропии реакции при стандартных условиях ∆S0298.
Согласно следствию из закона Гесса:
∆S0298 = ∑ν ∙S0 298 - ∑ν′ ∙ S0 298 ,
продукты исходные
реакции вещества
где ∆S0298 – изменение энтропии реакции при стандартных условиях, Дж/моль;
ν и ν′ – стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции;
S0 298 – стандартная энтропия вещества, Дж/моль∙К.
1. Для нашей реакции: 2СН4 (г) = С2Н2 (г) +3Н2(г)
∆S0298 = [S0 С2Н2 (г) + 3 S0 Н2(г)] – 2 S0 СН4 (г)
Значения стандартных энтропий веществ возьмем из справочника:
S0 СН4(г) = 186,2 Дж/моль∙К
S0 С2Н2 (г) = 200,8 Дж/моль∙К
S0 Н2(г) = 130,5 Дж/моль∙К
∆S0298 = [S0 С2Н2 (г) + 3 S0 Н2(г)] – 2 S0 СН4 (г) =
= [ 200,8 + 3 ∙ 130,5] – 2 ∙ 186,2 = 200,8 + 391,5 – 372,4 = 220 Дж/К
∆S0298 >0, происходит увеличение энтропии, так как из 2 моль газообразных веществ, образуется 4 моль газообразных веществ, растет неупорядоченность системы.
2