Comprendre les concepts
* Changement d'enthalpie (ΔH): Cela mesure la chaleur absorbée ou libérée lors d'une réaction. Un ΔH positif signifie que la réaction est endothermique (absorbe la chaleur).
* Changement d'entropie (ΔS): Cela mesure le changement de trouble ou de hasard du système. Un ΔS positif signifie que les produits sont plus désordonnés que les réactifs.
* Gibbs Free Energy (ΔG): Cela détermine la spontanéité d'une réaction. Un ΔG négatif indique une réaction spontanée, tandis qu'un ΔG positif indique une réaction non spontanée.
L'équation
La relation entre ces facteurs est résumé par l'équation d'énergie libre de Gibbs:
Δg =ΔH - TΔS
où:
* T est la température à Kelvin.
comment un ΔH et ΔS positif peuvent conduire à la spontanéité
* Réactions endothermiques: Un ΔH positif signifie que la réaction absorbe la chaleur de l'environnement. Cela rend la réaction moins favorable à des températures plus basses.
* Trouble accru: Un ΔS positif signifie que les produits sont plus désordonnés que les réactifs. Cela favorise la spontanéité car elle augmente le caractère aléatoire du système.
Le facteur clé:température
* Température élevée: À des températures élevées, le terme TΔS dans l'équation d'énergie libre de Gibbs devient dominant. Si TΔS est suffisamment grand pour surmonter le ΔH positif, le ΔG global devient négatif, ce qui rend la réaction spontanée.
en résumé
Une réaction chimique avec un ΔH positif (endothermique) et un ΔS positif (trouble accru) peuvent être spontanés dans la condition suivante:
* à des températures suffisamment élevées: Le terme d'entropie accru (TΔS) peut l'emporter sur le changement d'enthalpie endothermique (ΔH), ce qui rend la réaction spontanée.
Exemple
La fusion de la glace est un processus endothermique (ΔH positif) et entraîne une augmentation du trouble (ΔS positif). La fusion de la glace est spontanée à des températures supérieures à son point de congélation (0 ° C ou 273 K) car l'augmentation de l'entropie entraînée par la température plus élevée surmonte la nature endothermique du processus.
