La diferència clau entre l'entalpia i l'entropia és que l'entalpia és la transferència de calor que té lloc a una pressió constant, mentre que l'entropia dóna una idea de l'aleatorietat d'un sistema.
A efectes d'estudi en química, dividim l'univers en dos com a sistema i l'entorn. En qualsevol moment, la part que estudiarem és el sistema, i la resta l'envolta. L'entalpia i l'entropia són dos termes que descriuen les reaccions que tenen lloc en un sistema i l'entorn. Tant l'entalpia com l'entropia són funcions d'estat termodinàmics.
Què és l'entalpia?
Quan té lloc una reacció, aquesta pot absorbir o evolucionar calor, i si fem la reacció a pressió constant, l'anomenem entalpia de la reacció. Tanmateix, no podem mesurar l'entalpia de les molècules. Per tant, hem de mesurar el canvi d'entalpia durant una reacció. Podem obtenir el canvi d'entalpia (∆H) per a una reacció a una temperatura i una pressió determinades restant l'entalpia dels reactius de l'entalpia dels productes. Si aquest valor és negatiu, la reacció és exotèrmica. Si el valor és positiu, aleshores la reacció és endotèrmica.
Figura 01: relació entre el canvi d'entalpia i el canvi de fase
El canvi d'entalpia entre qualsevol parell de reactius i productes és independent del camí entre ells. A més, el canvi d'entalpia depèn de la fase dels reactius. Per exemple, quan els gasos d'oxigen i hidrogen reaccionen per produir vapor d'aigua, el canvi d'entalpia és de -483,7 kJ. Tanmateix, quan els mateixos reactius reaccionen per produir aigua líquida, el canvi d'entalpia és -571.5 kJ.
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (g); ∆H=-483,7 kJ
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (l); ∆H=-571,7 kJ
Què és l'entropia?
Algunes coses passen espontàniament, d' altres no. Per exemple, la calor fluirà d'un cos calent a un de més fred, però no podem observar el contrari encara que no infringeixi la regla de conservació de l'energia. Quan es produeix un canvi, l'energia total es manté constant però es distribueix de manera diferent. Podem determinar la direcció del canvi mitjançant la distribució de l'energia. Un canvi és espontani si condueix a una major aleatorietat i caos a l'univers en conjunt. Podem mesurar el grau de caos, aleatorietat o dispersió d'energia mitjançant una funció d'estat; l'anomenem com a entropia.
Figura 02: un diagrama que mostra el canvi d'entropia amb la transferència de calor
La segona llei de la termodinàmica està relacionada amb l'entropia, i diu, "l'entropia de l'univers augmenta en un procés espontani". L'entropia i la quantitat de calor generada es relacionen entre si per la mesura en què el sistema utilitzava energia. De fet, la quantitat de canvi d'entropia o desordre addicional causat per una quantitat determinada de calor q depèn de la temperatura. Si ja fa molta calor, una mica de calor addicional no crea molt més desordre, però si la temperatura és molt baixa, la mateixa quantitat de calor provocarà un augment espectacular del desordre. Per tant, podem escriure-ho de la següent manera: (on ds canvia d'entropia, dq canvia de calor i T és temperatura.
ds=dq/T
Quina diferència hi ha entre l'entalpia i l'entropia?
Entalpia i entropia són dos termes relacionats en termodinàmica. La diferència clau entre l'entalpia i l'entropia és que l'entalpia és la transferència de calor que té lloc a una pressió constant, mentre que l'entropia dóna una idea de l'aleatorietat d'un sistema. A més, l'entalpia es relaciona amb la primera llei de la termodinàmica mentre que l'entropia es relaciona amb la segona llei de la termodinàmica. Una altra diferència important entre l'entalpia i l'entropia és que podem utilitzar l'entalpia per mesurar el canvi d'energia del sistema després de la reacció, mentre que podem utilitzar l'entropia per mesurar el grau de desordre del sistema després de la reacció.
Resum – Entalpia vs Entropia
L'entalpia i l'entropia són termes termodinàmics que sovint fem servir amb les reaccions químiques. La diferència clau entre l'entalpia i l'entropia és que l'entalpia és la transferència de calor que té lloc a una pressió constant, mentre que l'entropia dóna una idea de l'aleatorietat d'un sistema.
