11.2 Die molare Standard-Entropie

Jede Substanz besitzt bei Standardbedingungen (25°C, 1013 hPa) eine bestimmte molare Standard-Entropie S° (Einheit: J/(K ∙ mol). Vergleicht man nur die S°-Werte einer Verbindung bzw. eines Elementes zwischen den verschiedenen Aggregatzuständen bzw. Lösungszuständen, so werden die obigen Faustregeln bestätigt.

Formel S° [J /(K ∙ mol)
I₂ (g) 261
I₂ (s) 116
H₂O (g) 189
H₂O (l) 70
NH₄Cl (aq) 168
NH₄Cl (s) 95

 

Neben der Enthalpie ändert sich auch die Entropie eines Systems bei einer chemischen Reaktion.
Für die Berechnung der molaren Standard-Reaktionsenthalpie gilt:

Stoff H₂O (l) H₂ (g) O₂ (g)
S⁰ [J/(K ∙ mol)] 70 131 205

11-02-a-ta-berechnung-der-entropie

Beispiel: 2 H₂ (g) + O₂ (g) → 2 H₂O (l)

11-02-b-ta-berechnung-der-entropie--synthese-von-wasser


Es gilt:

ΔS < 0: Die Entropie nimmt ab !!

  • ΔS > 0: Die Entropie nimmt zu.

Problem: Bildung von Wasser aus seinen Elementen ist eine spontane Aktion, wobei die Entropie des reagierenden Systems abnimmt.

Bei einer spontanen Reaktion kann die Entropie jedoch nur zunehmen⇨ man muss alle Entropien berück-sichtigen: Entropie von System und Umgebung.

ΔrH° = - 572 kJ ⇨ Energie wird an Umgebung abgegeben ⇨ erhöht dort die Entropie:

ΔS°Umg = Q/T = - ΔrH°/T = 572 kJ/298K = 1919 J/K

ΔS°Ges = ΔrS° + ΔS°Umg = - 327 J/K + 1919 J/K = 1592 J/K

Bei spontanen Reaktionen nimmt die Gesamtentropie (= Systems und Umgebung) zu.
ΔS°Ges = ΔrSys + ΔS°Umg > 0

Bsp.: Kondensation 

11-02-c entropie - kondensation

 

Weiteres Beispiel: Zunahme der Entropie von Chlorwasserstoff bei Wärmezufuhr

11-02-d ab - folie entropie-temperatur-diagramm chlorwasserstoff