Entropia molare standard
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In termochimica, l'entropia molare standard, S°, è l'entropia associata a una mole di sostanza, in condizioni di temperatura e pressione standard. I valori, relativi alla temperatura di 25°C, sono comunemente tabulati in letteratura specialistica con lo scopo di agevolare i calcoli evitando di ricorrere all'integrazione.
Il terzo principio della termodinamica stabilisce che ogni sostanza possiede un valore positivo di entropia, la quale diviene uguale a zero alla temperatura di 0K. L'unità di misura nel SI è J/K·mol, ma comunemente viene espressa in unità entropiche (cal/K·mol, u.e.).
Analizzando i valori tabulati, si possono facilmente evincere le seguenti considerazioni (in accordo con il concetto di "entropia"):
- come ovvio, i valori di S° aumentano nell'ordine solido<liquido<gas;
- i valori di entropia molare standandard relativi a un elemento sono solitamente minori rispetto a quelli relativi ai suoi composti, valori che tendono ad aumentare all'aumentare della complessità molecolare;
- per le forme allotrope degli elementi è possibile determinare la struttura cristallina più stabile, alla quale corrisponde il minor valore di S°.
Dalla applicazione della relazione ΔS° = ΣS°prod. - ΣS°reag., è possibile calcolare la variazione di entropia molare standard di reazione associata a una reazione chimica sottraendo all'entropia totale dei prodotti l'entropia totale dei reagenti. Questo calcolo viene comunemente effettuato quando si devono determinare i parametri termodinamici che descrivono un dato equilibrio chimico.
A titolo di esempio, il ΔS° relativo alla formazione dell'acqua gassosa a partire dai suoi elementi si può calcolare nel modo seguente:
- H2(g) + 1/2 O2(g)
H2O(g)
dai valori tabulati S°H2(g) = 31,21 u.e., S°O2(g) = 49 u.e. e S°H2O(g) = 45,11 u.e.
- ΔS° = ΣS°prod.-ΣS°reag. = 45,11-(31,12 + 1/2·49) = -10,6 u.e.
diminuzione di entropia correlata con la diminuzione di molecole gassose (da 1,5 a 1).
