Все спонтанные процессы не являются экзотермическими, потому что именно энергия Гиббса определяет спонтанность, а не энтальпию.
Процесс является спонтанным, если свободная энергия Гиббса отрицательна. Важное выражение для свободной энергии Гиббса дается
куда
Вы заметите, что это выражение может быть положительным даже при отрицательном изменении энтальпии (экзотермический процесс), если изменение энтропии отрицательное и температура достаточно высокая.
Практическим примером является конденсация пара. Это очень экзотермический процесс. Но это также имеет отрицательное изменение энтропии, потому что жидкость более упорядочена, чем газ. Поскольку это так, процесс происходит только самопроизвольно при низких температурах в 1 атм (<373 K). В противном случае при температуре выше 373 К вода останется паром, хотя конденсация является экзотермической.
Каким условиям спонтанные процессы пытаются удовлетворить?
Второй закон термодинамики, который говорит, что изменения будут происходить, чтобы увеличить энтропию системы. Увеличение энтропии означает, что частицы перейдут из более упорядоченного состояния в менее упорядоченное (или организованное состояние). Например, когда жидкая вода находится внутри контейнера, она имеет довольно высокий уровень порядка. Когда вода испаряется, молекулы воды переходят из жидкого состояния, где они более высоко упорядочены в газовую фазу, когда они будут иметь увеличенную энтропию (случайность).
Почему процессы замораживания, конденсации и осаждения являются экзотермическими?
Потому что все эти медленные молекулярные движения, то есть требуют отвода тепла из системы. Экзотермический по определению означает выделение тепла из системы. Поэтому любой процесс, который замедляет частицы в системе из-за теплового потока наружу, является экзотермическим. Замораживание приводит к тому, что частицы жидкости замедляются, образуя решетчатую структуру и превращаясь в твердую фазу. В результате конденсации частицы газа замедляются, образуя межмолекулярные силы и переходя в жидкую фазу. При осаждении частицы газа замедляются, образуя решетчатую структуру, становясь твердой и пропуская жидкую фазу. Таким обра
Почему спонтанные процессы увеличивают энтропию?
Прежде всего, взгляните на эту картину: реакция называется спонтанной, если она происходит без воздействия какой-либо внешней силы. Есть две движущие силы для всех химических реакций. Первая энтальпия, а вторая энтропия. Так как ваш вопрос об энтропии, я продолжаю с этим. Энтропия является мерой беспорядка системы, и системы склоняются в пользу более беспорядочной системы (помните это!). Природа стремится к хаосу. Забавно, не правда ли? Спонтанные реакции возникают без вмешательства извне (силы). Вернемся к картине: когда вы смешиваете две вещи (растворенные и растворяющие), вы всегда получаете решение. Вы не можете получи