Entropieänderung bei fest —> flüssig und flüssig —> gasförmig?
Hallo zusammen,
Ich habe eine Frage zur Entropieänderung: Wieso ist die Entropieänderung Delta-S kleiner beim Übergang von fest zu flüssig als beim Übergang von flüssig zu gasförmig?
Und warum ist bei komplizierten Strukturen und Zusammensetzungen von Molekülen die Entropieänderung sehr gross?
Danke für eure Hilfe! :)
4 Antworten
Ich habe eine Frage zur Entropieänderung: Wieso ist die Entropieänderung Delta-S kleiner beim Übergang von fest zu flüssig als beim Übergang von flüssig zu gasförmig?
Ganz anderer Ansatz:
Die Schmelzwärme ist praktisch immer kleiner als die Verdampfungswärme. Das liegt daran, dass beim Verdampfen mehr Kräfte zwischen den Molekülen überwunden werden müssen als beim Schmelzen.
Wärme ist der Träger von Entropie schlechthin. Je mehr Wärme man zuführen muss, umso mehr Entropie führt man auch zu, denn es gilt:
dS = dQ / T
Und warum ist bei komplizierten Strukturen und Zusammensetzungen von Molekülen die Entropieänderung sehr gross?
dito: es müssen mehr molekulare Kräfte überwunden werden, also muss mehr Wärme zugeführt werden, also wird auch mehr Entropie zugeführt.
Die Abstände und im Allgemeinen auch die mittlere Teilchengeschwindigkeit steigen beim Verdampfen/Sieden VIEEEEL mehr als das beim Schmelzen der Fall ist.
Du kannst dir das mit einer Analogie so vorstellen:
Feststoff: solider Eisenblock
Flüssigkeit: Eisenkügelchen/-Staub in einer Schale/auf einem Teller
Gas: Eisenstaub fein im Raum verteilt
Du siehst also gleich intuitiv, dass die Ünordnung beim zweiten Übergang viel mehr ansteigt.
Man kann die Analogie auch gleich weiter verwenden um das mit dem starken -ΔS bei der Bildung mehrzähniger Komplexe oder Makromolekuele zu erklären. Wenn ich jetzt aus einem Kilo Eisenstaub einen komplexen Gegenstand (z.b. ne Bratpfanne) herstelle, nimmt gleich die potentielle Unordnung stark ab, weil sich der Staub im Raum verteilen kann aber die Pfanne hoffentlich nicht.
Sorry, bin nicht dazu gekommen fertig zu schreiben, jetzt isses fertig.
Die Entropieänderung ist ein Mass für die Ordnung bzw. Unordnung.
Bei den Ubergängen fest - - > flüssig und flüssig - - >gasförmig nimmt die Entropie zu.
Bei ersterem bleibt nahe des Schmelzpunktes noch eine beschränkte Ordnung erhalten.
Bei letzteren stellt sich mit dem Entfernen vom Siedepunkt unter Normaldruck schon eine fast ideale Unordnung ein.
Mit besten Grüßen
gregor443
Ich hätte noch eine weitere Frage 😅: Bei einer endothermen Reaktion wird ja Energie aus der Umgebung genommen. Verstehe ich es richtig, dass wenn die Temperatur erhöht wird, dass die Unordnung bzw. Entropie in der Umgebung niedriger wird, dafür im System steigt?
Nein. Bei einer endothermen Reaktion muss zusatzliche Energie von außen zugeführt werden, sonst findet sie nicht statt. Diese kann aber der Umgebung nicht so entzogen werden, dass diese sich abkühlt. Thermische Energie fließt stets vom Warmen zum Kalten.
Na ja, ganz so stimmt das nicht, gibt durchause endotherme aber exergone Reaktionen, die der Umgebung Energie entziehen. Schnee "schmelzen" mit Streusalz oder so Instant coolpacks z.B.
Aber dabei kommt es zu keiner Temperaturerniedrigung der Umgebung. Es wird über die Umgebung stets nur überschüssige Wärme zugeführt. Es gibt keinen Abfluss von Wärme, bei welchen sich die Umgebung dadurch verursacht abkühlt.
Ok da war meine definition von Umgebung wohl schlampig. Die Enthalpie im betrachteten System nimmt ab, nicht in der Umgebung.
Vielleicht hat es was damit zu tun, dass normalerweise flüssig der Normalzustand ist?
Jede Stoff nimm km Fuhezustand den Zustand mit der wenigsten Entropie ein.
Danke :)