Entropía estándar
Todo el movimiento molecular cesa en el cero absoluto \(\left( 0 \: \text{K} \right)\N). Por lo tanto, la entropía de una sustancia cristalina pura en el cero absoluto se define o es igual a cero. A medida que la temperatura de la sustancia aumenta, su entropía se incrementa debido a un aumento del movimiento molecular. Se puede medir la entropía absoluta o estándar de las sustancias. El símbolo de la entropía es \(S\) y la entropía estándar de una sustancia viene dada por el símbolo \(S^\text{o}\), lo que indica que la entropía estándar se determina en condiciones estándar. Las unidades de la entropía son \(\text{J/K} \cdot \text{mol}\). En la siguiente tabla se muestran las entropías estándar de algunas sustancias.
| Tabla \(\PageIndex{1}\): Valores de Entropía Estándar en \N(25^text{o} \NC) | ||
| Sustancia | (S^text{o} \left( \text{J/K} \cdot \text{mol} \right)\c) | |
| (\ce{H_2} | 131.0 | |
| (\a la izquierda( g \a la derecha)\a la derecha) | 69.9 | (\ce{H_2O} | 188,7 | iv id=»ce{C} \: \left( \text{diamante} \right)\ne) |
2.4
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El conocimiento de las entropías absolutas de las sustancias nos permite calcular el cambio de entropía \(\left( \Delta S^text{o} \right)\Nde una reacción. Por ejemplo, el cambio de entropía para la vaporización del agua se puede encontrar de la siguiente manera:
El cambio de entropía para la vaporización del agua es positivo porque el estado gaseoso tiene mayor entropía que el estado líquido.
En general, el cambio de entropía para una reacción se puede determinar si se conocen las entropías estándar de cada sustancia. Se puede aplicar la siguiente ecuación.
El cambio de entropía estándar es igual a la suma de todas las entropías estándar de los productos menos la suma de todas las entropías estándar de los reactantes. El símbolo «\(n\)» significa que cada entropía debe multiplicarse primero por su coeficiente en la ecuación equilibrada. El cambio de entropía para la formación de agua líquida a partir de hidrógeno y oxígeno gaseosos puede calcularse mediante esta ecuación:
\ = -327 \ \text{J/K} \cdot \text{mol}
El cambio de entropía para esta reacción es altamente negativo porque tres moléculas gaseosas se están convirtiendo en dos moléculas líquidas. De acuerdo con el impulso hacia una mayor entropía, la formación de agua a partir de hidrógeno y oxígeno es una reacción desfavorable. En este caso, la reacción es altamente exotérmica y el impulso hacia una disminución de la energía permite que la reacción ocurra.