* Ökad molekylär frihet: Gaser har mycket större rörelsefrihet jämfört med vätskor eller fasta ämnen. De har mer translationella, roterande och vibrationsgrader av frihet. Reaktioner som producerar fler gasmolekyler, eller där gasmolekyler bildas från mer begränsade tillstånd, leder i allmänhet till en ökning av entropin.
* Volymutvidgning: Reaktioner som ger fler mol gasmolekyler leder till en större volymutvidgning. Denna expansion ökar antalet möjliga mikrostater (arrangemang) för systemet, vilket resulterar i högre entropi.
Exempel:
* Förbränning av metan: CH4 (G) + 2O2 (g) → CO2 (g) + 2H2O (g)
* Medan produkterna har färre mol gas, leder bildningen av vattenånga (som är gasformiga vid höga temperaturer) till en nettoökning i entropi på grund av den ökade molekylära friheten och volymutvidgningen.
* Nedbrytning av kalciumkarbonat: Caco3 (S) → CAO (S) + CO2 (G)
* Bildningen av gasformad CO2 från den fasta reaktanten ökar signifikant entropin av systemet.
Viktiga överväganden:
* Undantag: Vissa reaktioner kan ha en minskning av entropin om produkterna är mer ordnade än reaktanterna, även om de involverar gaser. Till exempel dimeriseringen av en gas för att bilda en större molekyl.
* Temperatur: Entropiförändringar påverkas också av temperaturen. Vid högre temperaturer har gasmolekylerna större kinetisk energi och ökar deras entropi.
Sammanfattningsvis:
Entropiförändringar i gasreaktioner drivs främst av ökningen av molekylär frihet och volymutvidgning som uppstår när fler gasmolekyler produceras. Medan det finns undantag finns den allmänna trenden mot en ökning av entropin.
