La palabra entropía procede del griego y significa evolución o transformación. En termodinámica se le conoce como la medida del grado de desorden de las partículas que constituyen una sustancia en un sistema.
Se designa con la letra S mayúscula. La variación de entropía (ΔS) viene dada por las siguientes expresiones:
ΔS = ∑S productos – ∑S reactantes
ΔS = Q
T
Dónde:
Q: Energía calórica
T: Temperatura en grados Kelvin
ΔS: Variación de entropía
Los resultados de la variación de entropía se pueden interpretar de la siguiente manera:
Cuando ΔS > 0 Aumenta el desorden en el sistema
Cuando ΔS < 0 Disminuye el desorden en el sistema
ΔS = 0 Ciclos infinitesimales (ciclos reversibles)
Por ejemplo:
· Para el proceso N2O (g) + O2 (g) → NO2 (g) a 27 °C, determina:
a) La variación de entropía de dicha reacción.
b) Energía calórica
c) Interprete los signos de ΔS y Q.
El primer paso para calcular la variación de entropía es verificar que la reacción química está correctamente balanceada:
N2O (g) + 3/2 O2 (g) → 2 NO2 (g)
Luego se busca en tablas los valores de entropía de los reactantes y productos involucrados en la reacción química:
S (N2O) = 220,1 J/mol.K
S (O2) = 205,2 J/mol.K
S (NO2) = 240,1 J/mol.K
a) Ahora sustituimos los valores en la siguiente fórmula:
ΔS = ∑S productos – ∑S reactantes
ΔS = 2x(240,1 J/mol.K) – (220,1J/mol.K) + 3/2x(205,2J/mol.K)
ΔS = 480,2 J/mol.K – 527,9 J/mol.K
ΔS = -47,7 J/mol.K
b) Ahora calculamos el valor de Q utilizando la siguiente fórmula, la cual se debe despejar:
ΔS = Q
T
Q= ΔS. T
La temperatura se transforma de °C a K: 27 C° + 273 = 300 K
Q= (-47,7 J/mol.K). 300K
Q = -14310 J/mol
C) Finalmente interpretamos los valores obtenidos de ΔS y Q:
o Como ΔS es negativo quiere decir que hay una disminución de desorden en el sistema
o Como Q es negativo quiere decir que existe un desprendimiento de energía en el sistema