Entropía

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La información sobre la entalpía de una reacción por sí sola a menudo no nos proporciona todos los datos que necesitamos para calificar una reacción. En algunos casos necesitamos definir la espontaneidad de una reacción o proceso, en cuyo caso recurrimos a entropía y energía libre de Gibbs, respectivamente ∆S y ∆G.

La entropía es una cantidad termodinámica y es la medida del desorden o agitación de las moléculas en un sistema. Según su etimología, el término entropía se originó del griego “entropêe”, Que significa“ cambiar ”.

Si comparamos tres sistemas en relación a la entropía: el primero con agua en estado líquido, el segundo sistema con agua en estado sólido y el tercero con agua en forma de vapor, se concluye que la entropía del tercer sistema será mayor que en los demás, debido a mayor agitación de las moléculas. El agua sólida, por su parte, será el sistema con menor entropía porque en este caso el espaciamiento entre las moléculas de agua es menor y en consecuencia su agitación.

Se considerará cero o prácticamente nulo cuando el sistema no presente agitación y los átomos estén organizados en una red cristalina perfecta, que teóricamente ocurre en el estado de cero absoluto (0K).

También debemos darnos cuenta de que cuanto mayor es el aumento de temperatura en un sistema, mayor es la energía del sistema y en este caso tenemos mayor entropía. Un ejemplo de esto es un cubito de hielo que al ser calentado hace que su estructura, que anteriormente tenía mayor rigidez y estabilidad, presente una mayor movilidad, dando lugar a un sistema más energético y con mayor entropía.

Para calcular la entropía de un sistema usamos la siguiente fórmula recordando que sus unidades son J / K:

∆S = Sfinal – Sinicial

Si el cálculo da como resultado:

  • Un valor mayor que cero: tenemos la indicación de una reacción espontánea;
  • Un valor igual a cero: el sistema está equilibrado;
  • Un valor menor que cero: la reacción tiende a no ser espontánea.

Sin embargo, es posible que se pregunte qué diferencia entre entropía y entalpía:

La entalpía (∆H) se refiere a la energía que se almacena en las sustancias para que se produzca una transformación, mientras que la entropía mide la energía que no se puede convertir en trabajo.