Entropy (S) là đại lượng đặc trưng cho độ mất trật tự của hệ: độ mất trật tự của hệ càng cao thì entropy của hệ càng lớn. Biến thiên entropy chuẩn (25°C, 1 bar) của một phản ứng tổng quát (aA + bB → mM + nN) được tính theo công thức sau:
Xét phản ứng: 2H2O2(l) → 2H2O(l) + O2(g) (∗)
Bảng dưới đây cho biết giá trị entropy và biến thiên enthalpy tạo thành của các chất ở điều kiện chuẩn:
Chất………………. H2O2(l)…. H2O(l)…. O2(g)
(J/mol.K)……… 109,6…… 69,9….. 205,2
(kJ/mol)…. -187,8….. -285,8….. 0,0
Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Biến thiên entropy chuẩn của phản ứng (∗) là 165,5 J/mol.K.
B. Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng (∗) là +196 kJ/mol.
C. Biến thiên entropy chuẩn của phản ứng (∗) có giá trị dương chứng tỏ phản ứng thu nhiệt.
D. Khi xảy ra phản ứng (∗), độ mất trật tự của hệ tăng.
Câu trả lời tốt nhất
A. Sai:
= 69,9.2 + 205,2 – 109,6.2 = 125,8 J/mol.K.
B. Sai:
= -285,8.2 – (-187,8).2 = -196 kJ/mol
C. Sai, entropy không đánh giá được phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt. Enthalpy chuẩn của phản ứng (∗) âm chứng tỏ phản ứng tỏa nhiệt.
D. Đúng, biến thiên entropy chuẩn của phản ứng (∗) dương nên độ mất trật tự của hệ tăng. Trực quan có thể thấy H2O2, H2O đều là các chất lỏng, O2 là chất khí. Phân tử chất khí có độ mất trật tự và chuyển động hỗn loạn hơn chất lỏng rất nhiều.