Энтальпия мен энтропия арасындағы негізгі айырмашылық мынада: энтальпия тұрақты қысымда болатын жылу алмасу болып табылады, ал энтропия жүйенің кездейсоқтығы туралы түсінік береді.
Химияны зерттеу мақсатында біз ғаламды жүйе және айнала деп екіге бөлеміз. Кез келген уақытта біз зерттейтін бөлік - жүйе, ал қалғаны - айнала. Энтальпия және энтропия - бұл жүйеде және қоршаған ортада болып жатқан реакцияларды сипаттайтын екі термин. Энтальпия да, энтропия да термодинамикалық күй функциялары.
Энтальпия дегеніміз не?
Реакция орын алған кезде ол жылуды жұтуы немесе бөлуі мүмкін, ал егер реакцияны тұрақты қысымда жүргізетін болсақ, оны реакцияның энтальпиясы деп атаймыз. Алайда біз молекулалардың энтальпиясын өлшей алмаймыз. Сондықтан реакция кезінде энтальпияның өзгеруін өлшеу керек. Өнімдердің энтальпиясынан әрекеттесуші заттардың энтальпиясын алып тастау арқылы берілген температура мен қысымдағы реакция үшін энтальпияның өзгеруін (∆H) алуға болады. Егер бұл мән теріс болса, реакция экзотермиялық болады. Егер мән оң болса, реакция эндотермиялық болады.
01-сурет: энтальпияның өзгеруі мен фазаның өзгеруінің арасындағы байланыс
Әрекеттесуші заттар мен өнімдердің кез келген жұбы арасындағы энтальпияның өзгеруі олардың арасындағы жолға тәуелсіз. Сонымен қатар, энтальпияның өзгеруі әрекеттесуші заттардың фазасына байланысты. Мысалы, оттегі мен сутегі газдары әрекеттесіп, су буын түзгенде, энтальпияның өзгеруі -483,7 кДж болады. Алайда, бірдей әрекеттесуші заттар сұйық су шығару үшін әрекеттескенде, энтальпияның өзгеруі -571 болады.5 кДж.
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (g); ∆H=-483,7 кДж
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (l); ∆H=-571,7 кДж
Энтропия дегеніміз не?
Кейбір нәрселер өздігінен болады, ал басқалары болмайды. Мысалы, жылу ыстық денеден салқын денеге өтеді, бірақ ол энергияны сақтау ережесін бұзбаса да, біз керісінше байқай алмаймыз. Өзгеріс болған кезде жалпы энергия тұрақты болып қалады, бірақ басқаша бөлінеді. Энергияның таралуы арқылы өзгеру бағытын анықтай аламыз. Өзгеріс стихиялы болып табылады, егер ол жалпы ғаламда үлкен кездейсоқтық пен хаосқа әкелсе. Күй функциясы арқылы энергияның хаос, кездейсоқтық немесе дисперсия дәрежесін өлшей аламыз; оны энтропия деп атаймыз.
02-сурет: Жылу алмасу кезіндегі энтропияның өзгеруін көрсететін диаграмма
Термодинамиканың екінші заңы энтропиямен байланысты және онда «Әлемнің энтропиясы өздігінен жүретін процессте өседі» делінген. Энтропия мен түзілетін жылу мөлшері жүйенің энергияны қаншалықты пайдаланғанына байланысты. Шындығында, q берілген жылу мөлшерінен туындаған энтропияның өзгеруі немесе қосымша бұзылыс мөлшері температураға байланысты. Егер ол қазірдің өзінде өте ыстық болса, сәл қосымша қызу одан да көп тәртіпсіздікті тудырмайды, бірақ температура өте төмен болса, бірдей жылу мөлшері тәртіпсіздіктің күрт өсуіне әкеледі. Сондықтан оны былай жазуға болады: (мұндағы ds энтропияда өзгереді, dq жылуда және T температурада өзгереді.
ds=dq/T
Энтальпия мен энтропияның айырмашылығы неде?
Энтальпия мен энтропия термодинамикадағы екі байланысты термин. Энтальпия мен энтропия арасындағы негізгі айырмашылық мынада: энтальпия тұрақты қысымда жылу алмасу жүреді, ал энтропия жүйенің кездейсоқтығы туралы түсінік береді. Сонымен қатар, энтальпия термодинамиканың бірінші заңына, ал энтропия термодинамиканың екінші заңына қатысты. Энтальпия мен энтропияның тағы бір маңызды айырмашылығы - реакциядан кейін жүйе энергиясының өзгеруін өлшеу үшін энтальпияны пайдалана аламыз, ал реакциядан кейінгі жүйенің бұзылу дәрежесін өлшеу үшін энтропияны пайдалана аламыз.
Қорытынды – Энтальпия және Энтропия
Энтальпия және энтропия - біз химиялық реакциялармен жиі қолданатын термодинамикалық терминдер. Энтальпия мен энтропия арасындағы негізгі айырмашылық мынада: энтальпия жылу алмасу тұрақты қысымда жүреді, ал энтропия жүйенің кездейсоқтығы туралы түсінік береді.
