Verschil tussen enthalpie en entropie

De belangrijk verschil tussen enthalpie en entropie is dat enthalpie is de warmteoverdracht die plaatsvindt in een constante druk terwijl entropie een idee geeft van de willekeur van een systeem.

Voor de studiedoeleinden in de chemie, verdelen we het universum in twee als een systeem en omgeving. Op elk moment is het deel dat we gaan bestuderen het systeem en de rest is omringend. Enthalpie en entropie zijn twee termen die de reacties beschrijven die plaatsvinden in een systeem en de omgeving. Zowel enthalpie als entropie zijn thermodynamische toestandsfuncties.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is Enthalpy
3. Wat is Entropy
4. Vergelijking zij aan zij - Enthalpie versus entropie in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat is Enthalpy?

Wanneer een reactie plaatsvindt, kan deze warmte absorberen of ontwikkelen en als we de reactie bij constante druk uitvoeren, noemen we dit de enthalpie van de reactie. We kunnen de enthalpie van moleculen echter niet meten. Daarom moeten we de verandering in enthalpie tijdens een reactie meten. We kunnen de enthalpie-verandering (ΔH) verkrijgen voor een reactie bij een gegeven temperatuur en druk door de enthalpie van reactanten af ​​te trekken van de enthalpie van producten. Als deze waarde negatief is, is de reactie exotherm. Als de waarde positief is, is de reactie endotherm.

Figuur 01: Relatie tussen enthalpie verandering en faseverandering

De verandering in enthalpie tussen een paar reagentia en producten is onafhankelijk van het pad ertussen. Bovendien hangt de enthalpie verandering af van de fase van de reactanten. Wanneer de zuurstof- en waterstofgassen bijvoorbeeld reageren om waterdamp te produceren, is de enthalpie-wijziging -483,7 kJ. Wanneer echter dezelfde reactanten reageren om vloeibaar water te produceren, is de enthalpie-verandering -571,5 kJ.

2H₂ (g) + O₂ (g) → 2H₂O (g); AH = -483,7 kJ

2H₂ (g) + O₂ (g) → 2H₂O (l); AH = -571,7 kJ

Wat is Entropy?

Sommige dingen gebeuren spontaan, andere niet. Warmte zal bijvoorbeeld van een heet lichaam naar een koeler lichaam stromen, maar we kunnen het tegenovergestelde niet waarnemen, ook al schendt het niet het behoud van de energieregel. Wanneer een verandering optreedt, blijft de totale energie constant, maar wordt deze op een andere manier verkaveld. We kunnen de richting van verandering bepalen door de verdeling van energie. Een verandering is spontaan als dit leidt tot grotere willekeur en chaos in het universum als geheel. We kunnen de mate van chaos, willekeurigheid of verspreiding van energie meten door een staatsfunctie; we noemen het de entropie.

Figuur 02: Een diagram dat de verandering in entropie met warmteoverdracht toont

De tweede wet van de thermodynamica is gerelateerd aan entropie, en er staat: "de entropie van het universum neemt toe in een spontaan proces." Entropie en de hoeveelheid warmte die wordt gegenereerd, hebben betrekking op elkaar in de mate waarin het systeem energie gebruikte. In feite hangt de hoeveelheid entropieverandering of extra stoornis veroorzaakt door een gegeven hoeveelheid warmte q af van de temperatuur. Als het al erg heet is, veroorzaakt een beetje extra warmte niet veel meer wanorde, maar als de temperatuur erg laag is, veroorzaakt dezelfde hoeveelheid warmte een dramatische toename van de stoornis. Daarom kunnen we het als volgt schrijven: (waar ds is veranderd in entropie, dq is veranderd in warmte en T is temperatuur.

ds = dq / T

Wat is het verschil tussen enthalpie en entropie?

Enthalpie en entropie zijn twee verwante termen in de thermodynamica. Het belangrijkste verschil tussen enthalpie en entropie is dat enthalpie is dat de warmteoverdracht plaatsvindt in een constante druk terwijl entropie een idee geeft van de willekeur van een systeem. Bovendien heeft enthalpie betrekking op de eerste wet van de thermodynamica, terwijl entropie betrekking heeft op de tweede wet van de thermodynamica. Een ander belangrijk verschil tussen enthalpie en entropie is dat we enthalpie kunnen gebruiken om de verandering in energie van het systeem na de reactie te meten, terwijl we de entropie kunnen gebruiken om de mate van wanorde van het systeem na de reactie te meten.

Samenvatting - Enthalpie versus entropie

Enthalpie en entropie zijn thermodynamische termen die we vaak gebruiken bij chemische reacties. Het belangrijkste verschil tussen enthalpie en entropie is dat enthalpie is dat de warmteoverdracht plaatsvindt in een constante druk terwijl entropie een idee geeft van de willekeur van een systeem.

Referentie:

1. Libretexts. "Enthalpy." Chemistry LibreTexts, National Science Foundation, 26 november 2018. Beschikbaar Hier  
2. Drake, Gordon W.F. "Entropy." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7 juni 2018. Beschikbaar Hier   

Afbeelding met dank aan:

1. "Fase verandering - en" door F l a n k e r, penubag - Eigen werk, (Public Domain) via Commons Wikimedia  
2. "Entropy Heet naar Koud" door Ibrahim Dincer en Yunus A. Cengel - Entropy 2001, 3 (3), 116-149; doi: 10.3390 / e3030116 http://www.mdpi.com/1099-4300/3/3/116, (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia