BÀI 4. ENTROPY
VÀ BIẾN THIÊN
NĂNG LƯỢNG TỰ DO GIBBS

Nội dung
✔ Khái niệm entropy.
✔ Biến thiên entropy trong phản ứng hóa học.
✔ Biến thiên năng lượng tự do Gibbs.

Entropy (S) là đại lượng đặc trưng cho
độ mất trật tự của một hệ
ở một trạng thái và điều kiện xác định.
Entropy càng lớn hệ càng mất trật tự.

tăng entropy

Trạng thái
trật tự

Trạng thái mất trật tự

Chuyển thể của chất từ trạng thái rắn sang lỏng và khí thì entropy của chất tăng.

Sự biến đổi entropy của chất khi:

Vì: Khi chất chuyển từ trạng thái rắn sang lỏng và khí:
Liên kết giữa các hạt càng yếu → dao động của các hạt càng mạnh
→ độ mất trật tự càng cao → entropy của chất tăng.

ΔS>0

Rắn

ΔS>0

Lỏng

Khí

Chất

C (graphite, s)

CO2 (g)

SO2 (g)

O2 (g)

SO3 (g)

(J/mol·K)

5,69

213,70

248,10

205,03

256,66

Tính biến thiên entropy chuẩn của các phản ứng sau:
a) SO3 (g) → SO2 (g) + ½ O2 (g)
SO2 (g) + ½ O2 (g) → SO3 (g).
So sánhcủa 2 phản ứng. Giải thích.

b) C (graphite, s) + O2 (g) → CO2 (g).
Giải thích tại sao giá trị này lại lớn hơn 0 không đáng kể.

Chất

C (graphite, s)

CO2 (g)

SO2 (g)

O2 (g)

SO3 (g)

(J/mol·K)

5,69

213,70

248,10

205,03

256,66

a) SO2 (g) + ½ O2 (g) → SO3 (g).
SO3 (g) → SO2 (g) + ½ O2 (g)
So sánhcủa 2 phản ứng. Giải thích.

Chất

C (graphite, s)

CO2 (g)

SO2 (g)

O2 (g)

SO3 (g)

(J/mol·K)

5,69

213,70

248,10

205,03

256,66

SO2 (g) + ½ O2 (g) → SO3 (g)
=(SO3,g)−(SO2,g)+×(O2 ,g)]

Chất

C (graphite, s)

CO2 (g)

SO2 (g)

O2 (g)

SO3 (g)

(J/mol·K)

5,69

213,70

248,10

205,03

256,66

SO3 (g) → SO2 (g) + ½ O2 (g)
=(SO2,g)+×(O2 ,g)−(SO3,g)

Chất

C (graphite, s)

CO2 (g)

SO2 (g)

O2 (g)

SO3 (g)

(J/mol·K)

5,69

213,70

248,10

205,03

256,66

SO3 (g) → SO2 (g) + ½ O2 (g)
=(SO2,g)+×(O2 ,g)−(SO3,g)

a) SO3 (g) → SO2 (g) + ½ O2 (g)
SO2 (g) + ½ O2 (g) → SO3 (g)
của 2 phản ứng ngược dấu

, = 93,95 J/K
, =−93,95 J/K

Chất

C (graphite, s)

CO2 (g)

SO2 (g)

O2 (g)

SO3 (g)

(J/mol·K)

5,69

213,70

248,10

205,03

256,66

b)

C (graphite, s) + O2 (g) → CO2 (g)

Giá trị này lớn hơn 0 không đáng kể vì :
Khi 1 mol C (graphite, s) phản ứng với 1 mol O2 (g) sinh ra 1 mol CO2
thì mức độ hỗn loạn các phân tử không tăng lên đáng kể,
số mol khí trước và sau phản ứng bằng nhau.

Tính biến thiên entropy của phản ứng hóa học

( ch ấ t   sả n   ph ẩ m   ph ả n  ứ ng )
Xét phản ứng: aA

)

+ bB → cC + dD

Kết hợp nguyên lý 1 & 2 NĐHH :
Chiều phản ứng

Chiều phản ứng

Biến thiên năng lượng tự do Gibbs
+ Ở nhiệt độ T, một phản ứng có càng âm thì phản ứng tự
xảy ra ở điều kiện chuẩn càng thuận lợi và ngược lại.

.
Lưu ý: Đơn vị ΔG là kJ/mol thì ΔH là kJ/mol và ΔS kJ/mol·K.