آنتروپی و تعیین جهت واکنش ها

در پیشرفت خود به خودی یک فرآیند دو عامل زیر دخالت دارند:

کاهش سطح انرژی درونی مواد موجود در سیستم (از طریق آزاد ساختن انرژی و یا گرماده بودن)

افزایش میزان بی نظمی یا آنتروپی سیستم (کاهش نظم سیستم ، عواملی چون افزایش دما ، افزایش حجم ، افزایش تعداد ذره های موجود در سیستم و افزایش تعداد مولهای گازی در فرآورده ها به افزایش بی نظمی سیستم و پیشرفت خود به خود واکنش کمک می کند)

واکنش خود به خود: واکنش که گرما آزاد کند و بی نظم شود

S>0 , H<0

واکنش غیر خود به خود: گر ما بگیرد و منظم شود

S<0 , H>0

مثال1

سوختن اتانول هم گرما ازاد می کند و هم نعداد مول ها در این واکنش زیاد می شود. پس خود به خودی است

C2H5OH(l) + 3O2(g) ---> 2CO2(g) + 3H2O(g)

اما واکنش معکوس آن ، غیر خود به خودی است. زیرا هم تعداد مول ها کم می شود هم گرما می خواهد. کسی تا حالا ندیده که با آب و کربن دی اکسید، کسی الکل و اکسیژن بسازد

2CO2(g) + 3H2O(g) --->C2H5OH(l) + 3O2(g)

مثال2

واکنش تولید آب به شدت گرماده است

2H2(g) + O2(g) ---> 2H2O(g)

اما در آن آنتروپی کاهش می بابد. زیرا 3 گاز مول به 2 مول آب تبدیل شده است. اما خود به خودی است. زیرا شدت گرمای آزاد شده (مساعد) بر کاهش انتروپی (نامساعد) غلبه دارد

عامل تعیین کننده اصلی غیرخود به خودی و یا خود به خودی بودن واکنش انرژی آزاد است