Entropia trzonowa

Molowy entropia z chemicznego jest entropia jednego mola tej substancji. W międzynarodowym układzie jednostek jest wyrażana w dżulach na mol kelwin ( J K −1 mol −1 ).

Nie wiemy, jak bezpośrednio zmierzyć entropie molowe, ale możemy je obliczyć z danych kalorymetrycznych, a także analizując wykresy fazowe lub, bardziej ogólnie, równowagi chemiczne.

Molowa entropia czystego ciała w stanie standardowym ( 25 ° C , 10 5 Pa ) nazywany jest średnia molowa entropia czystego ciała. Jest wymieniony w tabelach danych termodynamicznych (en) .

Mieszaniny i roztwory

W termodynamiki wyróżnić mechaniczne mieszaniny z mieszanin chemicznych ( rozwiązań ). W mieszaninie mechanicznej zmieszane substancje tworzą makroskopijne domeny oddzielone od siebie, nawet jeśli ten podział nie jest widoczny gołym okiem. W roztworze substancje są mieszane w skali atomowej lub molekularnej, nie jest możliwe utworzenie układów makroskopowych składających się tylko z jednej z tych substancji.

W mieszaninie mechanicznej entropie molowe są addytywne: entropia molowa mieszaniny substancji $C$ ( składników mieszaniny) jest liniową kombinacją entropii molowych tych substancji, proporcjonalnie do ich ułamków molowych w mieszaninie: ${\ displaystyle {\ bar {S}}}$ ${\ Displaystyle S_ {i} ^ {0}}$ $x_ {i}$ ${\ Displaystyle {\ bar {S}} = \ suma _ {i = 1} ^ {C} S_ {i} ^ {0} \, x_ {i}}$ .
Molowa entropia roztworu jest zawsze większa niż w przypadku mechanicznej mieszaniny tych samych składników w tych samych proporcjach: ${\ Displaystyle {\ bar {S}} = \ suma _ {i = 1} ^ {C} S_ {i} ^ {0} \, x_ {i} + {\ bar {S}} ^ {\ mathrm { M}} \ quad}$ z . ${\ displaystyle \ quad {\ bar {S}} ^ {\ mathrm {M}}> 0}$ ${\ displaystyle {\ bar {S}} ^ {\ mathrm {M}}}$ jest molową entropią mieszania roztworu. W konkretnym przypadku idealnego rozwiązania, entropia molowa mieszaniny, którą następnie zanotowano , jest równa: ${\ displaystyle {\ bar {S}} ^ {\ mathrm {IM}}}$ ${\ Displaystyle {\ bar {S}} ^ {\ mathrm {IM}} = - R \, \ suma _ {i = 1} ^ {C} x_ {i} \ ln x_ {i}}$ gdzie oznacza idealną stałą gazu ( 8,314 J mol −1 K −1 ). Zauważ, że ułamki molowe są mniejsze niż jeden, ich logarytmy są ujemne: entropia mieszania jest rzeczywiście dodatnia. $R$ ${\ displaystyle R \ ok}$

Uwagi i odniesienia

Uwagi

BIPM nie stawia mol i K dla tej samej kolejności dla symbolu jako nazwy jednostki (zapisuje „Joule molowych kelwin” lecz „ J K -1 mola -1 ”), nie podając d 'wyjaśnienie . Robi to samo dla pojemności cieplnej właściwej : „dżul na kilogram kelwina”, ale „ J K −1 kg −1 ”.
Tej samej jednostki używa się do wyrażenia molowych pojemności cieplnych .
$R$ jest dokładne stały, określony jako iloczyn wartości stałej Boltzmanna i Avogadro stałej sami poprawić: 8.314 462 618 153 24 J. Mol -1 K -1 . ${\ displaystyle R =}$

Bibliografia

BIPM , Międzynarodowy Układ Jednostek ,2019, 9 th ed. , 218 s. ( czytaj online [PDF] ) , str. 28.
„ Międzynarodowy Układ Jednostek ” [PDF] , w Międzynarodowym Biurze Miar i Wag ,2019, s. 15-16.

Powiązane artykuły