ENTROPİ
İstemlilik
Uygun koşullarda başladıktan sonra kendiliğinden devam eden değişimler istemli, kendiliğinden devam etmeyen ve dış etki gerektiren değişimler istemsizdir.
- Açık havada bırakılan demirin zamanla paslanması
- Buzluktan çıkarılan buzun oda sıcaklığında erimesi
- Suyun şelaleden aşağıya doğru akması
- Ağzı açık bir şişedeki kolonyanın buharlaşması
- Yaprakların sonbaharda sararması
- Şekerin oda sıcaklığındaki suda çözünmesi
- Tutuşturulan kâğıdın yanması
gibi değişimler istemlidir.
- Kömürün yanmasıyla oluşan külden odun elde edilmesi
- Suyun şelaleden yukarı doğru akması
- Pasın demire dönüşmesi
- Soğuk cisimlerden sıcak cisimlere ısı akışının olması
- Saf suyun oda koşullarında donması
gibi olaylar istemsizdir.
Fiziksel ve kimyasal tepkimelerde iki temel etken ön plandadır. Bunlar; minimum enerji eğilimi ve maksimum düzensizlik eğilimidir.
Minimum enerji eğilimi, tepkimelerdeki maddelerin düşük enerjili olmalarının ifadesidir.
Endotermik tepkimelerde minimum enerji eğilimi girenler lehinedir.
X+Y+ısı → Z
Ekzotermik tepkimelerde minimum enerji eğilimi ürünler lehinedir.
AB+B→AB2+ısı
Genellikle yüksek enerjili halden düşük enerjili hale geçişin olduğu olaylar istemlidir. Ancak bu durum ekzotermik olayların tamamını istemli, endotermik olayların tamamını da istemsiz yapmaz.
Kömürün yanması ekzotermik bir olay olmasına rağmen bir dış etkiye (aktivasyon enerjisi) ihtiyaç duyulur.
Buzun erimesi endotermik bir olay olmasına rağmen oda sıcaklığındaki bir ortama bırakılan buz erir.
Entropi
Entropi, bir sistemdeki düzensizliğin ve gelişigüzelliğin bir ölçüsüdür.
Entropi aynı zamanda sistemdeki dönüştürülemeyen (kullanılamayan) enerjinin bir ölçüsüdür.
“S” ile sembolize edilir. Birimi J/mol . K’dir.
Bir sistemde minimum enerjili olma eğiliminin yanında maksimum düzensizlikte bulunma eğilimi de bulunur. Bu durum entropi ile açıklanır.
Bir sistem ile bulunduğu ortam arasındaki ısı alışverişine bağlı olarak hem sistemin hem de ortamın entropisi değişir. Her ikisindeki bu değişim evrenin toplam entropisini de etkiler;
Entropi;
> Erime, buharlaşma, süblimleşme gibi hâl değişimleriyle, bir katı veya sıvının suda çözünmesiyle, hacim ve sıcaklık artışıyla artar.
> Donma, yoğuşma, kırağılaşma gibi hâl değişimleriyle, çökelme, hacim ve sıcaklık azalmasıyla azalır.
> Büyük atom veya moleküllerde genellikle küçük, küçük atom veya moleküllerde genellikle büyüktür.
