エントロピーとフェーズ
* エントロピー(s) システム内の障害またはランダム性の尺度です。
* フェーズ (固体、液体、ガス)は、分子組織のさまざまなレベルを表しています。
相変化がエントロピーにどのように影響するか
* 液体から液体(融解): 分子がより多くの動きの自由を得るにつれて、エントロピー *増加 *。 それらは、しっかりと詰め込まれた秩序化された状態から、より障害のある液体状態に移行します。
* 液体からガス(気化): エントロピー *増加 *はさらに劇的に増加します。 ガス分子は、運動の自由度が大幅に増加しており、液体状態よりもはるかに分散されています。
* ガスから固体(堆積): エントロピー *減少 *。 分子は、分散ガスからしっかりと詰められた固体に移行すると、より秩序化され、動きが制限されます。
* 液体から固体(凍結): エントロピー *減少 *。 分子は可動性が低くなり、組織化されます。
反応への影響
* 反応成分としての位相変化: 相変化が反応の一部である場合(たとえば、固体反応物の融解)、相変化に関連するエントロピー変化は、反応の全体的なエントロピー変化に含まれます。
* 駆動力としての位相変化: 位相の変化は反応を促進する可能性があります。たとえば、反応がガスを生成する場合、ガス形成に関連するエントロピーの増加により、反応がより有利になります。
例
反応を考えてみましょう:
* H2O(L)→H2O(g)
これは水の蒸発です。エントロピーの変化は、分子がより障害になり、気相で分散されるため、陽性です。 エントロピーの増加がより重要になるため、反応はより高い温度で好まれます。
キーポイント
*位相の変化には常にエントロピーの変化が含まれます。
*エントロピーの増加(障害)は通常、反応に好ましい。
*エントロピーの変化の大きさは、特定の位相変化(たとえば、融解と気化)に依存します。
重要な注意:
相変化はエントロピーの変化の主要な要因ですが、温度、圧力、反応物や産物のモル数などの他の要因も役割を果たします。