ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

3. Движущая сила химических реакций

Опыт показывает, что любая система твердых тел или веществ всегда стремится перейти в состояние с наименьшей энергией. Это явление соответствует принципу наименьшей энергии.

Пример. Если жидкую воду вынести зимой на холод, то она превращается в твердый лед с выделением энергии, ибо при температуре ниже 0 °С вода имеет меньшую внутреннюю энергию, чем в жидком состоянии.

Из опыта можно также увидеть, что теплота стремится перерозподілитися. Это явление называют выравниванием теплоты.

Пример. Если внести сосуд с горячей водой в помещение, где температура равна 20 °С, то вода начнет отдавать теплоту в помещение до тех пор, пока обе температуры не выровняются. Таким образом, теплота распределилась в помещении равномерно.

3.1. Понятие энтропии

Тенденция до распределения является не только свойством энергии теплоты, это свойственно и веществам.

Пример. Если несколько капель брома капнуть на днище цилиндра, заполненного воздухом, то пары брома невольно смешиваются с воздухом до тех пор, пока он не распределится в цилиндре равномерно.

При смешивании брома с воздухом происходит переход от упорядоченной системы, в которой частицы обоих веществ отделены друг от друга, к неурегулированной системы, в которой частицы двух веществ перемешиваются между собой.

Мерилом беспорядка системы является энтропия S. Чем меньше порядок, тем больше энтропия.

Пример. В твердом веществе частицы упорядочены в решетке равномерно, при плавлении этот упорядоченное состояние переходит в неурегулированный состояние жидкости - энтропия вещества увеличивается.