Unterschied zwischen Enthalpie und Entropie

Das Hauptunterschied zwischen Enthalpie und Entropie ist das Enthalpie ist die Wärmeübertragung, die in einem konstanten Druck stattfindet, während die Entropie eine Vorstellung von der Zufälligkeit eines Systems vermittelt.

Für die Studienzwecke in der Chemie teilen wir das Universum als System und Umgebung in zwei Teile. Zu jeder Zeit ist der Teil, den wir studieren werden, das System, und der Rest ist die Umgebung. Enthalpie und Entropie sind zwei Begriffe, die die Reaktionen beschreiben, die in einem System und der Umgebung stattfinden. Sowohl Enthalpie als auch Entropie sind Funktionen des thermodynamischen Zustands.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Enthalpie?
3. Was ist Entropie?
4. Side-by-Side-Vergleich - Enthalpie gegen Entropie in Tabellenform
5. Zusammenfassung

Was ist Enthalpie??

Wenn eine Reaktion stattfindet, kann sie Wärme aufnehmen oder entwickeln, und wenn wir die Reaktion bei konstantem Druck durchführen, nennen wir sie die Reaktionsenthalpie. Wir können jedoch die Enthalpie von Molekülen nicht messen. Daher müssen wir die Enthalpieänderung während einer Reaktion messen. Wir können die Enthalpieänderung (∆H) für eine Reaktion bei einer gegebenen Temperatur und einem bestimmten Druck erhalten, indem wir die Enthalpie der Reaktanten von der Produktenthalpie abziehen. Wenn dieser Wert negativ ist, ist die Reaktion exotherm. Ist der Wert positiv, ist die Reaktion endotherm.

Abbildung 01: Beziehung zwischen Enthalpiewechsel und Phasenwechsel

Die Enthalpieänderung zwischen einem Paar von Reaktanten und Produkten ist unabhängig von dem Pfad zwischen ihnen. Außerdem hängt die Enthalpieänderung von der Phase der Reaktanten ab. Wenn beispielsweise die Sauerstoff- und Wasserstoffgase reagieren, um Wasserdampf zu erzeugen, beträgt die Enthalpieänderung -483,7 kJ. Wenn jedoch die gleichen Reaktanten reagieren, um flüssiges Wasser zu erzeugen, beträgt die Enthalpieänderung -571,5 kJ.

2H₂ (g) + O₂ (g) → 2H₂O (g); H = -483,7 kJ

2H₂ (g) + O₂ (g) → 2H₂O (l); ∆H = -571,7 kJ

Was ist Entropie??

Manche Dinge passieren spontan, andere nicht. Zum Beispiel fließt Wärme von einem heißen Körper zu einem kühleren, aber wir können nicht das Gegenteil beobachten, auch wenn sie die Energieerhaltungsregel nicht verletzt. Wenn eine Änderung auftritt, bleibt die Gesamtenergie konstant, sie wird jedoch unterschiedlich parzelliert. Wir können die Richtung der Veränderung durch die Verteilung der Energie bestimmen. Eine Änderung ist spontan, wenn sie zu einer größeren Zufälligkeit und einem größeren Chaos im Universum führt. Wir können den Grad des Chaos, der Zufälligkeit oder der Verteilung von Energie durch eine Zustandsfunktion messen. wir nennen es die Entropie.

Abbildung 02: Ein Diagramm, das die Änderung der Entropie mit der Wärmeübertragung zeigt

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik steht im Zusammenhang mit der Entropie, und es heißt: "Die Entropie des Universums nimmt spontan zu." Entropie und die erzeugte Wärmemenge hängen davon ab, in welchem ​​Umfang das System Energie verbraucht. Tatsächlich hängt die Menge an Entropieänderung oder zusätzlicher Störung, die durch eine gegebene Wärmemenge q verursacht wird, von der Temperatur ab. Wenn es bereits sehr heiß ist, führt ein wenig zusätzliche Wärme nicht zu mehr Unordnung, aber wenn die Temperatur sehr niedrig ist, führt die gleiche Wärmemenge zu einem dramatischen Anstieg der Unordnung. Daher können wir es wie folgt schreiben: (Wenn ds in der Entropie geändert wird, ändert sich dq in Wärme und T ist die Temperatur.

ds = dq / T

Was ist der Unterschied zwischen Enthalpie und Entropie??

Enthalpie und Entropie sind zwei verwandte Begriffe in der Thermodynamik. Der Hauptunterschied zwischen Enthalpie und Entropie besteht darin, dass Enthalpie die Wärmeübertragung in einem konstanten Druck ist, während Entropie eine Vorstellung von der Zufälligkeit eines Systems vermittelt. Darüber hinaus bezieht sich Enthalpie auf den ersten Hauptsatz der Thermodynamik, während sich Entropie auf den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik bezieht. Ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen Enthalpie und Entropie besteht darin, dass wir Enthalpie verwenden können, um die Änderung der Energie des Systems nach der Reaktion zu messen, während wir Entropie verwenden können, um den Grad der Störung des Systems nach der Reaktion zu messen.

Zusammenfassung - Enthalpie gegen Entropie

Enthalpie und Entropie sind thermodynamische Begriffe, die wir häufig bei chemischen Reaktionen verwenden. Der Hauptunterschied zwischen Enthalpie und Entropie besteht darin, dass Enthalpie die Wärmeübertragung in einem konstanten Druck ist, während Entropie eine Vorstellung von der Zufälligkeit eines Systems vermittelt.

Referenz:

1. Libretexte "Enthalpie". Chemie LibreTexts, National Science Foundation, 26. November 2018. Hier verfügbar  
2. Drake, Gordon W.F. „Entropie“. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7. Juni 2018. Hier verfügbar   

Bildhöflichkeit:

1. ”Phasenwechsel - de” Von F l a k ker, penubag - Eigene Arbeit, (Public Domain) via Commons Wikimedia  
2. "Entropy hot to cold" von Ibrahim Dincer und Yunus A. Cengel - Entropy 2001, 3 (3), 116-149; doi: 10.3390 / e3030116 http://www.mdpi.com/1099-4300/3/3/116, (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia