Ključna razlika između entalpije i entropije je u tome što je entalpija prenos toplote koji se odvija u konstantnom pritisku, dok entropija daje ideju o nasumičnosti sistema.
Za potrebe proučavanja hemije, delimo univerzum na dva dela kao sistem i okruženje. U svakom trenutku, dio koji ćemo proučavati je sistem, a ostalo je okruženje. Entalpija i entropija su dva pojma koja opisuju reakcije koje se odvijaju u sistemu i okolini. I entalpija i entropija su funkcije termodinamičkog stanja.
Šta je entalpija?
Kada se reakcija odvija, ona može apsorbirati ili evoluirati toplinu, a ako izvedemo reakciju pod konstantnim pritiskom, nazivamo je entalpijom reakcije. Međutim, ne možemo mjeriti entalpiju molekula. Stoga moramo izmjeriti promjenu entalpije tokom reakcije. Možemo dobiti promjenu entalpije (∆H) za reakciju pri datoj temperaturi i pritisku oduzimanjem entalpije reaktanata od entalpije proizvoda. Ako je ova vrijednost negativna, onda je reakcija egzotermna. Ako je vrijednost pozitivna, onda je reakcija endotermna.
Slika 01: Odnos između promjene entalpije i promjene faze
Promena entalpije između bilo kojeg para reaktanata i proizvoda je nezavisna od putanje između njih. Štaviše, promjena entalpije ovisi o fazi reaktanata. Na primjer, kada plinovi kisik i vodonik reagiraju da bi proizveli vodenu paru, promjena entalpije je -483,7 kJ. Međutim, kada isti reaktanti reaguju da bi proizveli tekuću vodu, promena entalpije je -571.5 kJ.
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (g); ∆H=-483,7 kJ
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (l); ∆H=-571,7 kJ
Šta je Entropija?
Neke stvari se dešavaju spontano, druge ne. Na primjer, toplota će teći od vrućeg tijela do hladnijeg, ali ne možemo primijetiti suprotno iako to ne krši pravilo očuvanja energije. Kada dođe do promjene, ukupna energija ostaje konstantna, ali se dijeli drugačije. Raspodjelom energije možemo odrediti smjer promjene. Promjena je spontana ako dovodi do veće slučajnosti i haosa u svemiru u cjelini. Možemo mjeriti stepen haosa, slučajnosti ili disperzije energije pomoću funkcije stanja; nazivamo je entropijom.
Slika 02: Dijagram koji prikazuje promjenu entropije s prijenosom topline
Drugi zakon termodinamike povezan je sa entropijom, i kaže: "entropija univerzuma se povećava u spontanom procesu." Entropija i količina proizvedene toplote međusobno se odnose na stepen u kojem je sistem koristio energiju. U stvari, količina promjene entropije ili dodatnog poremećaja uzrokovanog datom količinom topline q ovisi o temperaturi. Ako je već jako vruće, malo dodatne topline ne stvara mnogo veći poremećaj, ali ako je temperatura vrlo niska, ista količina topline će uzrokovati dramatično povećanje poremećaja. Prema tome, možemo to napisati na sljedeći način: (gdje se ds mijenja u entropiji, dq se mijenja u toplini, a T je temperatura.
ds=dq/T
Koja je razlika između entalpije i entropije?
Entalpija i entropija su dva povezana pojma u termodinamici. Ključna razlika između entalpije i entropije je u tome što je entalpija prijenos topline koji se odvija u konstantnom pritisku, dok entropija daje ideju o nasumičnosti sistema. Štaviše, entalpija se odnosi na prvi zakon termodinamike, dok se entropija odnosi na drugi zakon termodinamike. Još jedna važna razlika između entalpije i entropije je u tome što entalpiju možemo koristiti za mjerenje promjene energije sistema nakon reakcije, dok entropiju možemo koristiti za mjerenje stepena poremećaja sistema nakon reakcije.
Sažetak – Entalpija vs Entropija
Entalpija i entropija su termodinamički termini koje često koristimo za hemijske reakcije. Ključna razlika između entalpije i entropije je u tome što je entalpija prenos toplote koji se odvija u konstantnom pritisku, dok entropija daje ideju o nasumičnosti sistema.
