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Die Entropie S
Was ist die Triebkraft für den Ablauf der endothermen Reaktionen aus dem letzten Abschnitt?
Betrachtet man beide Vorgänge, so fällt auf, dass zunächst Feststoffe mit hohem
Ordnungsgrad vorliegen (d. h. jedes Ion hat seinen festen Platz und verlässt diesen auch
nicht).
Nach Ablauf des Vorgangs befinden sich Ionen in Lösung (Abb. 6-3), oder die Produkte sind
sogar gasförmig (Abb. 6-4). Die Atome/Ionen und Moleküle im Produktgemisch besitzen
daher eine Vielzahl von Bewegungsmöglichkeiten - die Unordnung nimmt zu.
Vereinfachend kann gesagt werden, dass ein System mit vielen Bewegungsmöglichkeiten der
Atome wahrscheinlicher ist, als ein System, mit geringer Unordnung (z. B. ein Ionengitter).
Chemikerinnen sprechen von der Entropie S eines Systems und meinen dabei anschaulich
seine Unordnung.
Entropie bedeutet anschaulich Unordnung
Man kann sich merken, dass ein Feststoff eine niedrigere Entropie (Unordnung) als eine
Flüssigkeit besitzt, deren Entropie wiederum kleiner als die Entropie eines Gases ist.
Entropie nimmt zu
Abb. 6-5 Die Entropie eines Gases ist größer als die Entropie einer Flüssigkeit/ eines Feststoffes
In Abb. 6-3 entsteht aus einem Feststoff mit niedriger Entropie S eine Lösung mit größerer
Entropie.
In Abb. 6-4 entsteht aus zwei Feststoffen mit niedriger Entropie eine Lösung mit größerer
Entropie und eine Gas mit sehr großer Entropie.
Endotherme Reaktionen können freiwillig ablaufen, wenn die Entropiezunahme den Effekt
der Enthalpiezunahme überkompensiert.
Exotherme Reaktionen (∆ R
H < 0) mit Entropiezunahme ∆ R
S > 0 laufen immer freiwillig ab,
endotherme Reaktionen (∆ R
H > 0) mit Entropieabnahme ∆ R
S < 0 nie.