Springen naar inhoud

Enthalpie & entropie



  • Log in om te kunnen reageren

#1

JelmerMVL

    JelmerMVL


  • >250 berichten
  • 468 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 03 september 2014 - 13:08

Er wordt momenteel voor mij een geheel nieuw onderwerp behandeld over enthalpie en entropie, waar ik me nog niet zo veel bij voor kan stellen.

Allereerst zou ik graag willen weten of een systeem juist naar een hogere of naar een lagere enthalpie streeft. Diezelfde vraag heb ik ook wat betreft entropie. 

 

Bij voorbaat dank voor de moeite!

Veranderd door JelmerMVL, 03 september 2014 - 14:00


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 03 september 2014 - 14:12

Je kan stellen dat elk systeem streeft naar een verlaging van de enthalpie (∆H<0) en een verhoging van de entropie (∆S>0).

"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#3

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 03 september 2014 - 14:24

Je kunt het metaforisch vergelijken met een druk kind. Op het eind van de dag valt ie in slaap (lage enthalpie), maar het speelgoed ligt door het hele huis (hoge entropie).


#4

JelmerMVL

    JelmerMVL


  • >250 berichten
  • 468 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 03 september 2014 - 18:11

Erg bedankt voor de reacties!

Zou iemand me dan kunnen uitleggen wat de logica daarachter is? Ik zou het graag willen begrijpen in plaats van het slechts te moeten onthouden.


#5

Typhoner

    Typhoner


  • >1k berichten
  • 2446 berichten
  • VIP

Geplaatst op 04 september 2014 - 15:36

omdat entropie de wanorde van het systeem is: er zijn veel meer manieren om iets wanordelijk te organiseren dan ordelijk. Je kan schaakstukken "ordelijk" op een bord zetten (de begintoestand van een spelletje), maar er zijn meer mogelijkheden om de stukken "lukraak" op het bord te zetten, dus toestanden met een hogere entropie. Hetzelfde geldt voor atomen en moleculen: "nette" structuren met veel orde zijn mogelijk, maar er zijn meer manieren om je wanordelijk te organiseren.  Om maar te zeggen: entropie is geen mysterieuze kracht of zo, maar in feite statististiek.

 

Entalpie is energie, en de natuur streeft steeds naar een zo laag mogelijk energie (de appel valt naar beneden). Deze kan overigens soms de entropie tegenwerken: vaak hebben ordelijke structuren (kristallen) de laagste energie en zijn ze dus op dat vlak gunstiger, hoewel ze qua entropie niet goed zijn.

This is weird as hell. I approve.

#6

JelmerMVL

    JelmerMVL


  • >250 berichten
  • 468 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 06 september 2014 - 15:00

Onwijs bedankt voor de verduidelijking!

Wat hier natuurlijk erg mee te maken heeft, is Gibb's free energy. Dat heb ik bestudeerd, maar uiteindelijk heb ik daar ook nog een paar vraagjes over.

 

Allereerst heb ik gelezen dat ΔG altijd negatief moet zijn. Kan iemand uitleggen waarom dat is?

 

Ten tweede weet ik nu dat voor een negatieve ΔG er sprake moet zijn van een negatieve ΔH en een positieve ΔS. Echter zijn er ook nog drie andere situaties denkbaar.

  1. ΔH is negatief en ΔS is ook negatief: waar moet de temperatuur dan aan voldoen om toch een negatieve ΔG te verkrijgen?
  2. ΔH is negatief en ΔS is positief: waar moet de temperatuur dan aan voldoen om toch een negatieve ΔG te verkrijgen?
  3. Wanneer ΔH positief is en ΔS negatief, blijkt het dat je nooit meer op een negatieve ΔG kunt komen. Ook dat begrijp ik niet.

Alvast heel erg bedankt voor de moeite!


#7

Wdeb

    Wdeb


  • >1k berichten
  • 1066 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 september 2014 - 12:48

Er is een formule die deze onderdelen aan elkaar koppelt. Heb je die? Want daaruit volgen de antwoorden op je drie vragen. 

 

Waar de formule exact vandaan komt....dat weet ik zo direct niet.

 

Dat de ΔG altijd negatief moet zijn, is niet geheel waar. Er hoort namelijk een voorwaarde, oftewel een reden te zijn. Jouw bewering hoort in een zinnetje thuis, bedoel ik.

 

Wdeb

Veranderd door Wdeb, 07 september 2014 - 12:48

Is liefde Chemie? ...In elk geval is Chemie wel bijna liefde.

#8

JelmerMVL

    JelmerMVL


  • >250 berichten
  • 468 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 september 2014 - 12:51

De formule waarop u denk ik doelt, is de volgende:

 

ΔG = ΔH - TΔS

 

Echter kom ik er met deze formule nog niet uit.

 

 

In ieder geval is een negatieve delta G het 'ideale geval'. Ook dat begrijp ik niet.

Veranderd door JelmerMVL, 07 september 2014 - 12:51


#9

Typhoner

    Typhoner


  • >1k berichten
  • 2446 berichten
  • VIP

Geplaatst op 07 september 2014 - 13:10

Als de entalpieverandering negatief is, stroomt er energie van het systeem naar de omgeving en zorgt deze daar voor meer entropie. Wat G eigenlijk doet, is zowel de entropieverandering van het systeem dat je bekijkt (gegeven door S) als die van het systeem (veroorzaakt door de verandering van H) samen te voegen, en zo evenredig is met de entropieverandering "van het universum". Het "ideale geval" is dat de entropie overal stijgt (en dus H daalt en S stijgt) en dan is ΔG zeker negatief. Nu, een proces dat een positieve ΔG heeft kan wel plaatsvinden, maar dan heeft het "hulp" nodig en is het niet spontaan.

 

Wat betreft de invloed van de temperatuur: kijk altijd naar de formule voor ΔG. Laten we eens gewoon stelling 3 nemen: ΔH is positief en ΔS is negatief? Dan heb je (positief) - (positief (T))*(negatief), kan zoiets ooit negatief zijn?

This is weird as hell. I approve.

#10

JelmerMVL

    JelmerMVL


  • >250 berichten
  • 468 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 september 2014 - 16:30

Bedankt! Ik snap nu de redenatie achter de eerste en de vierde stelling. Echter begrijp ik nog niet de voorwaarde die bij stelling 2 en 3 aan de temperatuur wordt gegeven. Zou u dat misschien nog uit willen leggen?

 

Enthalpie en entropie.PNG

Veranderd door JelmerMVL, 07 september 2014 - 16:34


#11

Typhoner

    Typhoner


  • >1k berichten
  • 2446 berichten
  • VIP

Geplaatst op 07 september 2014 - 18:02

temperatuur is uiteindelijk een soort scheidsrechter die de balans tussen H en S stuurt: op hoge T "wint" S, op lage T "wint" H. Immers zal bij grote waarden van T de factor TΔS groter maken. Ik ga voorlopig niet dieper hierop in gaan, en propbeer zelf nu de redenering af te maken.

This is weird as hell. I approve.

#12

Wdeb

    Wdeb


  • >1k berichten
  • 1066 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 september 2014 - 21:52

Het zinnetje dat ik bedoelde is dus iets van:

 

Bij (spontaan) verlopende reacties is ΔG negatief.

 

Wdeb

Is liefde Chemie? ...In elk geval is Chemie wel bijna liefde.

#13

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 07 september 2014 - 22:10

Je weet bij 2 en 3 2 dingen:

 

  1. Een reactie verloopt spontaan bij ΔG < 0.
  2. Bij ΔG = 0 kun je de vergelijking op een andere manier schrijven. Wat moet voor de termen ΔH en TΔS gelden, wil ΔG gelijk zijn aan 0?. Probeer daarna eens uit die nieuwe vergelijking T te isoleren.

#14

JelmerMVL

    JelmerMVL


  • >250 berichten
  • 468 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 september 2014 - 08:35

@Fuzzwood: bedoelt u dan voor stelling 2 het volgende?

 

∆G = 0, dus dan geldt dat ∆H - T∆S = 0.

 

-T∆S = -∆H

-T = (-∆H) / (∆S)


#15

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 september 2014 - 14:59

Ik zou aan beide kanten de - in de vergelijking even weggooien, dat maakt hem eenvoudiger. Zo komen ze dus aan hun formule. Nu weet je dus welke waarde T moet aannemen, wil ∆G gelijk zijn aan 0. Maar je wil een waarde iets kleiner dan 0 voor ∆G in beide gevallen; immers stelt men dat de reactie spontaan verloopt. Moet de temperatuur dan groter of kleiner zijn dan T = ∆H/S per geval?







Also tagged with one or more of these keywords: scheikunde

0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures