La differenza fondamentale tra entalpia ed entropia è che l'entalpia è il trasferimento di calore che avviene a pressione costante mentre l'entropia dà un'idea della casualità di un sistema.
Ai fini dello studio della chimica, dividiamo l'universo in due come sistema e circostante. In qualsiasi momento, la parte che studieremo è il sistema, e il resto è circostante. Entalpia ed entropia sono due termini che descrivono le reazioni che avvengono in un sistema e nell'ambiente circostante. Sia l'entalpia che l'entropia sono funzioni di stato termodinamico.
Cos'è l'entalpia?
Quando ha luogo una reazione, può assorbire o sviluppare calore, e se eseguiamo la reazione a pressione costante, la chiamiamo entalpia della reazione. Tuttavia, non possiamo misurare l'entalpia delle molecole. Pertanto, dobbiamo misurare la variazione di entalpia durante una reazione. Possiamo ottenere la variazione di entalpia (∆H) per una reazione a una data temperatura e pressione sottraendo l'entalpia dei reagenti dall'entalpia dei prodotti. Se questo valore è negativo, la reazione è esotermica. Se il valore è positivo, la reazione è endotermica.
Figura 01: Relazione tra cambiamento di entalpia e cambiamento di fase
La variazione di entalpia tra qualsiasi coppia di reagenti e prodotti è indipendente dal percorso tra di loro. Inoltre, la variazione di entalpia dipende dalla fase dei reagenti. Ad esempio, quando i gas di ossigeno e idrogeno reagiscono per produrre vapore acqueo, la variazione di entalpia è -483,7 kJ. Tuttavia, quando gli stessi reagenti reagiscono per produrre acqua liquida, la variazione di entalpia è -571.5 kJ.
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (g); ∆H=-483,7 kJ
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (l); ∆H=-571,7 kJ
Cos'è Entropy?
Alcune cose accadono spontaneamente, altre no. Ad esempio, il calore fluirà da un corpo caldo a uno più freddo, ma non possiamo osservare il contrario anche se non viola la regola di conservazione dell'energia. Quando si verifica un cambiamento, l'energia totale rimane costante ma viene ripartita in modo diverso. Possiamo determinare la direzione del cambiamento dalla distribuzione dell'energia. Un cambiamento è spontaneo se porta a una maggiore casualità e caos nell'universo nel suo insieme. Possiamo misurare il grado di caos, casualità o dispersione dell'energia mediante una funzione di stato; lo chiamiamo entropia.
Figura 02: Un diagramma che mostra la variazione dell'entropia con il trasferimento di calore
La seconda legge della termodinamica è correlata all'entropia e dice: "l'entropia dell'universo aumenta in un processo spontaneo". L'entropia e la quantità di calore generata sono in relazione tra loro in base alla misura in cui il sistema ha utilizzato l'energia. Infatti, la quantità di variazione di entropia o disordine extra causato da una data quantità di calore q dipende dalla temperatura. Se fa già molto caldo, un po' di calore in più non crea molto più disordine, ma se la temperatura è molto bassa, la stessa quantità di calore provocherà un drammatico aumento del disordine. Pertanto, possiamo scriverlo come segue: (dove ds è cambiato in entropia, dq è cambiato in calore e T è la temperatura.
ds=dq/T
Qual è la differenza tra entalpia ed entropia?
Entalpia ed entropia sono due termini correlati in termodinamica. Il differenza fondamentale tra entalpia ed entropia è quello l'entalpia è il trasferimento di calore avviene a pressione costante mentre l'entropia dà un'idea della casualità di un sistema. Inoltre, l'entalpia si riferisce alla prima legge della termodinamica mentre l'entropia si riferisce alla seconda legge della termodinamica. Un' altra importante differenza tra entalpia ed entropia è che possiamo usare l'entalpia per misurare la variazione di energia del sistema dopo la reazione mentre possiamo usare l'entropia per misurare il grado di disordine del sistema dopo la reazione.
Riepilogo – Entalpia vs Entropia
Entalpia ed entropia sono termini termodinamici che usiamo spesso con le reazioni chimiche. Il differenza fondamentale tra entalpia ed entropia è quello l'entalpia è il trasferimento di calore avviene a una pressione costante mentre l'entropia dà un'idea della casualità di un sistema.
