AP Chemistry

biến thiên entropy (ΔS°)entropy change

entropy changeVietnamese: biến thiên entropy (ΔS°)

Còn gọi:Also called: ΔS° · delta S · độ biến thiên entropy · standard entropy change · biến thiên entropy chuẩn

Biến thiên entropy là hiệu entropy trạng thái cuối trừ trạng thái đầu, đo mức phân tán năng lượng và vật chất trong quá trình.The entropy change is the entropy of the final state minus that of the initial state; it measures how widely energy and matter are dispersed during a process.

Trực giác: Hãy tưởng tượng bạn mở một lọ nước hoa giữa phòng kín: mùi hương từ chỗ tập trung lan toả ra khắp không gian, và entropy chính là thước đo sự lan toả đó.Intuition: Picture opening a bottle of perfume in the middle of a closed room: the scent spreads from one concentrated spot throughout the whole space, and entropy is the measure of that spreading.

Công thức chínhKey formula

\Delta S^\circ = \sum n S^\circ(\text{products}) - \sum m S^\circ(\text{reactants})

Định nghĩa đầy đủFull definition1 phút đọc1 min read

Biến thiên entropy chuẩn ( $\Delta S^\circ$ ) của phản ứng là tổng entropy mol chuẩn của sản phẩm, có nhân hệ số tỉ lượng, trừ tổng tương ứng của chất đầu. Giá trị dương cho thấy năng lượng và vật chất phân tán rộng hơn; giá trị âm cho thấy hệ trật tự hơn.

Với chuyển pha thuận nghịch ở nhiệt độ không đổi, $\Delta S=q_{\mathrm{rev}}/T$ . Riêng $\Delta S^\circ$ của hệ không đủ kết luận phản ứng tự diễn biến; còn phải xét enthalpy qua năng lượng tự do Gibbs.

The standard entropy change ( $\Delta S^\circ$ ) of a reaction equals the sum of the standard molar entropies of the products, each multiplied by its stoichiometric coefficient, minus the corresponding sum for the reactants. A positive value means energy and matter end up more dispersed; a negative value means the system becomes more ordered.

For a reversible phase change at constant temperature, $\Delta S=q_{\mathrm{rev}}/T$ . The system's $\Delta S^\circ$ alone cannot decide whether a reaction is spontaneous; the enthalpy must also be taken into account through the Gibbs free energy.

Ký hiệuNotation

\Delta S^\circ

S^\circ

q_{\text{rev}}

\Delta S^\circ

S^\circ

q_{\text{rev}}

Đơn vịUnitsJ/(mol·K)J/(mol·K)

Giải nghĩa công thứcFormula breakdown1 công thức1 formula

\htmlClass{fp-2}{\Delta S^\circ = \htmlClass{fp-0}{\sum n S^\circ(\text{products})} - \htmlClass{fp-1}{\sum m S^\circ(\text{reactants})}}

\htmlClass{fp-2}{\Delta S^\circ = \htmlClass{fp-0}{\sum n S^\circ(\text{products})} - \htmlClass{fp-1}{\sum m S^\circ(\text{reactants})}}

Dùng để tính biến thiên entropy chuẩn của phản ứng từ entropy mol chuẩn và hệ số tỉ lượng của từng chất.Used to calculate the standard entropy change of a reaction from the standard molar entropy and stoichiometric coefficient of each substance.

Trong đóWhere

\Delta S^\circ

Biến thiên entropy chuẩn của phản ứng — J/KStandard entropy change of the reaction — J/K

n, m

Hệ số tỉ lượng (số mol) của các chất trong phương trình đã cân bằng — molStoichiometric coefficients (moles) of the substances in the balanced equation — mol

S^\circ

Entropy mol chuẩn của từng chất ở trạng thái tự nhiên — J/(mol·K)Standard molar entropy of each substance in its standard state — J/(mol·K)

Hay hiểu saiCommon misconceptions3 ý · 1 phút đọc3 points · 1 min read

Không đếm tổng số mol chất để dự đoán dấu $\Delta S^\circ$ .

Hãy so sánh số mol khí trước; nếu bằng nhau, mới xét trạng thái tập hợp của các chất còn lại.

Ở $298\ \mathrm{K}$ , entropy chuẩn của đơn chất không bằng 0.

Khác với $\Delta H_f^\circ$ , bảng entropy mol chuẩn cho giá trị tuyệt đối; phải giữ mọi chất và nhân đúng hệ số tỉ lượng.

Dấu của $\Delta S^\circ$ không suy ra từ dấu của $\Delta H^\circ$ .

Hai đại lượng phải được xác định độc lập; khi xét tính tự diễn biến, kết hợp chúng trong $\Delta G^\circ=\Delta H^\circ-T\Delta S^\circ$ .

Do not predict the sign of $\Delta S^\circ$ by counting total moles of substance.

Compare the moles of gas first; only if those are equal should you look at the physical states of the remaining species.

At $298\ \mathrm{K}$ , the standard entropy of an element is not zero.

Unlike $\Delta H_f^\circ$ , tabulated standard molar entropies are absolute values, so every substance must be included and multiplied by its stoichiometric coefficient.

The sign of $\Delta S^\circ$ cannot be inferred from the sign of $\Delta H^\circ$ .

The two quantities are determined independently; to judge spontaneity, combine them in $\Delta G^\circ=\Delta H^\circ-T\Delta S^\circ$ .

Mẹo phòng thiExam tips2 mẹo2 tips

Đồng nhất đơn vị trước khi tính $T\Delta S^\circ$ .

Đổi entropy từ $\mathrm{J\,mol^{-1}K^{-1}}$ sang $\mathrm{kJ\,mol^{-1}K^{-1}}$ để khớp enthalpy; dùng nhiệt độ tuyệt đối tính bằng kelvin.

Viết cấu trúc phép tính trước khi thay số.

Lấy tổng sản phẩm trừ tổng chất đầu và nhân từng entropy mol chuẩn với hệ số tỉ lượng; sau đó kiểm tra dấu bằng biến đổi số mol khí.

Make the units consistent before evaluating $T\Delta S^\circ$ .

Convert entropy from $\mathrm{J\,mol^{-1}K^{-1}}$ to $\mathrm{kJ\,mol^{-1}K^{-1}}$ to match the enthalpy, and use absolute temperature in kelvins.

Set up the calculation before substituting numbers.

Take the product sum minus the reactant sum, multiplying each standard molar entropy by its stoichiometric coefficient, then check the sign against the change in moles of gas.

Tần suất trong đề AP ChemistryHow often it shows up on AP ChemistryThường xuyênVery common

Khái niệm này sinh ra từ đâuWhere the concept comes from1 phút đọc1 min read

1865Rudolf ClausiusSadi CarnotLudwig BoltzmannWillard Gibbs

Năm 1865, Rudolf Clausius đặt tên entropy để định lượng phần năng lượng không còn dùng được để sinh công trong các quá trình nhiệt.

In 1865, Rudolf Clausius coined the term entropy to quantify the portion of energy in a thermal process that is no longer available to do work.

Vì sao mang đúng cái tên này? Cái tên nghe lạ tai này được Clausius ghép có chủ đích từ tiếng Hy Lạp: tiền tố en- nghĩa là "trong" và trope nghĩa là "sự chuyển hóa", "chỗ ngoặt". Ông muốn từ mới nghe thật gần với chữ energy, vì theo ông hai khái niệm gần như tương đồng về ý nghĩa vật lý; vì vậy ông giữ nguyên khung của chữ "energy" nhưng thay gốc ergon ("công") bằng gốc trope ("chuyển hóa"). Nói cách khác, entropy được thiết kế để chỉ dạng năng lượng mà mọi năng lượng khác cuối cùng đều biến thành — nhiệt không còn dùng được. Chính Clausius cũng dùng một từ Đức đồng nghĩa là Verwandlungsinhalt, tức "nội dung chuyển hóa", cho thấy rõ ý đồ đặt tên. Ký hiệu ΔS° trong đề thi vì thế chỉ là độ biến thiên của đại lượng ấy, đo ở điều kiện chuẩn.

Nguồn đối chiếuSources

Bạn nắm chắc chưa?Check your understanding

Quiz câu thật từ ngân hàng đềReal exam questions from our question bank

Vài câu thật gắn đúng khái niệm này, chấm ngay kèm giải thích từng đáp án — hệ thống ghi nhớ bạn nắm tới đâu.A few real questions on exactly this concept, graded instantly with an explanation for every choice — the system remembers how well you know it.

Tạo tài khoảnCreate an account

Học tiếp từ đâyKeep learning

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termGiới thiệu về entropyỨng dụng nhiệt động · khoácourse AP Chemistry

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termEntropy tuyệt đối và biến thiên entropyỨng dụng nhiệt động · khoácourse AP Chemistry

Bài học chứa thuật ngữ nàyLesson that uses this termNăng lượng tự do Gibbs và tính tự diễn biến nhiệt độngỨng dụng nhiệt động · khoácourse AP Chemistry

Cần trướcLearn firsttrạng thái vi mômicrostate (sắp có)(coming soon)

Dẫn tớiLeads tobiến thiên năng lượng tự do GibbsGibbs free energy change (ΔG°)định luật thứ hai của nhiệt động lực họcsecond law of thermodynamics (sắp có)(coming soon)

Mục tiêu và lộ trình unit ai cũng xem được — làm bài tập và lưu tiến độ thì cần đăng nhập.Anyone can view a unit's goals and roadmap — sign in to do the exercises and save your progress.

Hay nhầm vớiOften confused with

Thuật ngữTermKhác nhau ở đâuHow they differHay nhầm khiMixed up when

biến thiên enthalpy (enthalpy change)enthalpy change

Khác nhau ở đâuHow they differBiến thiên entropy đo sự thay đổi độ hỗn loạn, đơn vị J/K. Biến thiên enthalpy đo nhiệt trao đổi ở áp suất không đổi, đơn vị kJ.

Hay nhầm khiMixed up whenKhi tính ΔG = ΔH - TΔS, học sinh hay nhầm đơn vị hoặc dấu của ΔS với ΔH

Cùng chủ đềSame topic

Nguồn tham khảoReferences

[1]Chemistry The Central Science in SI Units 15th Expanded Global Edition. tr. 19, 24, 616.