Untuk mengukur derajat ketidakteraturan suatu sistem, kebesaran termodinamika yang disebut entropi didefinisikan, yang dilambangkan dengan huruf S. Semakin besar ketidakteraturan suatu sistem, semakin besar entropinya.
Entropi minimum yang mungkin sesuai dengan situasi di mana atom-atom suatu zat akan tersusun sempurna dalam struktur kristal yang sempurna. Situasi itu secara teoritis harus terjadi, pada 0 K (nol mutlak). Pada suhu lain, entropi suatu zat harus berbeda dari nol. Semakin tinggi suhu suatu zat, semakin besar pergerakan partikelnya, semakin tidak teraturnya dan oleh karena itu, semakin besar entropinya.
Entropi (kal / K.mol) pada 25ºC untuk zat yang sama, entropi dalam keadaan gas lebih besar daripada dalam keadaan cair, yang, pada gilirannya, lebih besar dari pada keadaan padat.
Variasi entropi dalam transformasi hanya bergantung pada keadaan awal dan akhir sistem, terlepas dari bagaimana reaktan diubah menjadi produk, yaitu mekanisme reaksi.
Menurut definisi, perubahan entropi transformasi sama dengan perbedaan antara entropi produk dan reaktan.
S = Produk – Sreaktif
- A) Ya:
Jika S> 0, maka Sproducts> Sreactive; transformasi terjadi dengan meningkatnya ketidakteraturan sistem dan cenderung spontan.
Jika S <0, maka Sproduk <Sreaktif; transformasi terjadi dengan penurunan gangguan sistem dan cenderung tidak spontan.
Jika S = 0, sistem dalam keadaan setimbang.
Kemudian:
Setiap peristiwa yang disertai dengan peningkatan entropi sistem cenderung terjadi secara spontan.
Salah satu cara untuk memprediksi apakah suatu reaksi akan terjadi dengan kenaikan atau penurunan entropi adalah dengan menganalisis keadaan fisik reaktan dan produk. Seperti yang kami jelaskan sebelumnya, gas memiliki lebih banyak entropi daripada cairan dan cairan daripada padatan.
Selama reaksi kimia, kebebasan bergerak atom sering mengalami perubahan karena perubahan kompleksitas molekul. Mari kita perhatikan reaksi yang ditunjukkan di bawah ini:
2NO2 (g) —–> N2O4 (g)
Dalam reaktan, ada enam atom yang membuat dua molekul dan dalam produk enam atom yang sama digabungkan menjadi satu molekul. Enam atom yang dibagi antara dua molekul memungkinkan tingkat kebebasan bergerak yang lebih besar daripada enam atom yang membentuk molekul. Kemudian kita dapat menyimpulkan bahwa reaksi ini, jika itu terjadi, akan terjadi dengan penurunan entropi.
Dua aturan umum dapat membantu untuk memprediksi apakah entropi dalam transformasi meningkat atau menurun:
* Periksa keadaan fisik produk dan reagen;
* Pastikan, ketika keadaan fisik reaktan dan produk sama, peningkatan atau penurunan jumlah molekul setelah transformasi, yang dapat dilakukan dengan membandingkan jumlah materi dalam mol reaktan dan produk reaksi.