Molær entropi

Den molære entropi af et kemikalie er entropi af et mol af det pågældende stof. I det internationale system for enheder udtrykkes det i joule pr. Mol kelvin ( J K -1 mol -1 ).

Vi ved ikke, hvordan man direkte måler molære entropier, men vi kan beregne dem ud fra kalorimetriske data såvel som ved at analysere fasediagrammer eller mere generelt kemisk ligevægt.

Det molære entropi en ren krop i standard tilstand ( 25 ° C , 10 5 Pa ) kaldes standard molære entropi af den rene krop. Det er angivet i de termodynamiske datatabeller (en) .

Blandinger og løsninger

I termodynamik skelner vi mellem de mekaniske blandinger af kemiske blandinger ( opløsninger ). I en mekanisk blanding danner de blandede stoffer makroskopiske domæner adskilt fra hinanden, selvom denne opdeling ikke er synlig med det blotte øje. I en opløsning blandes stofferne på atom- eller molekylær skala, det er ikke muligt at udgøre makroskopiske systemer, der kun består af et af disse stoffer.

I en mekanisk blanding er molære entropier additive: molær entropi af en blanding af $C-$ stoffer ( blandingens bestanddele ) er en lineær kombination af disse stoffers molære entropier i forhold til deres molære fraktioner i blandingen: ${\ displaystyle {\ bar {S}}}$ ${\ displaystyle S_ {i} ^ {0}}$ $x_ {i}$ ${\ displaystyle {\ bar {S}} = \ sum _ {i = 1} ^ {C} S_ {i} ^ {0} \, x_ {i}}$ .
Den molære entropi af en opløsning er altid større end for en mekanisk blanding af de samme bestanddele i de samme forhold: ${\ displaystyle {\ bar {S}} = \ sum _ {i = 1} ^ {C} S_ {i} ^ {0} \, x_ {i} + {\ bar {S}} ^ {\ mathrm { M}} \ quad}$ med . ${\ displaystyle \ quad {\ bar {S}} ^ {\ mathrm {M}}> 0}$ ${\ displaystyle {\ bar {S}} ^ {\ mathrm {M}}}$ er molær entropi ved blanding af opløsningen. I det særlige tilfælde af en ideel opløsning er den molære entropi af blandingen, der derefter bemærkes , lig med: ${\ displaystyle {\ bar {S}} ^ {\ mathrm {IM}}}$ ${\ displaystyle {\ bar {S}} ^ {\ mathrm {IM}} = - R \, \ sum _ {i = 1} ^ {C} x_ {i} \ ln x_ {i}}$ hvor betegner den ideelle gaskonstant ( 8,314 J mol -1 K -1 ). Bemærk, at de molære fraktioner er mindre end en, og deres logaritmer er negative: blandingens entropi er faktisk positiv. $R$ ${\ displaystyle R \ approx}$

Noter og referencer

Bemærkninger

Den BIPM ikke sætte mol og kelvin i samme rækkefølge efter symbolet som for navnet på den enhed (det skriver "joule mol- kelvin", men " J K -1 mol -1 "), uden at give d 'forklaring . Han gør det samme for den specifikke varmekapacitet : “joule per kilogram kelvin” men “ J K -1 kg −1 ”.
Den samme enhed bruges til at udtrykke molær varmekapacitet .
$R$ er nu en nøjagtig konstant, defineret som produktet af Boltzmanns konstant og Avogadro-konstant , i sig selv korrekt: 8,314 462618153 24 J mol -1 K -1 . ${\ displaystyle R =}$

Referencer

BIPM , det internationale system for enheder ,2019, 9. th ed. , 218 s. ( læs online [PDF] ) , s. 28.
" Det internationale system for enheder " [PDF] om International Bureau of Weights and Measures ,2019, s. 15-16.

Relaterede artikler