SPONTANEITÀ DELLE REAZIONI

Ciao, io sono Francesco, in questo video puoi capire cosa spinge una reazione chimica ad avvenire. Affronteremo insieme i concetti di entalpia, entropia ed energia libera di Gibbs, che sono le basi fondamentali della termodinamica. Se ti piacciono i contenuti come questo lasciami un like e iscriviti al canale (è gratis!!) per rimanere sempre aggiornato sui nuovi contenuti di chimica che porto qui su KZbin! Grazie :)

[@nikolatesla42]

Non ho capito una cosa, a 8:11 dici che è impossibile che l'entropia aumenti e l'entalpia diminuisca, poi a 9:22 mostri uno schema in cui c'è scritto che se l'entrapia aumenta e l'entalpia diminuisce la reazione è spontanea. Peccato che non abbia spiegato quello schema.

[@frankexplains1]

Ciao, grazie per la domanda. Ecco il chiarimento: è possibile che l'entalpia aumenti e l'entropia diminuisca contemporaneamente , ma ciò dipende dalle condizioni e dal contesto del processo. Ecco un esempio per chiarire questa possibilità. Prova a considerare un processo non spontaneo in cui un sistema assorbe calore e l'entropia diminuisce. Un esempio potrebbe essere il congelamento dell'acqua a una temperatura inferiore a 0°C in un ambiente controllato dove viene fornita energia per rimuovere il calore: l'acqua liquida si trasforma in ghiaccio, durante il congelamento, il sistema (l'acqua) rilascia calore (entalpia diminuisce). Tuttavia, se per qualche motivo consideriamo una situazione in cui il sistema assorbe calore (ad esempio, attraverso un processo forzato), possiamo pensare a un aumento dell'entalpia del sistema. In questo processo, le molecole d'acqua passano da una struttura più disordinata (liquido) a una struttura più ordinata (solido), quindi l'entropia del sistema diminuisce. Tuttavia, per rispettare il secondo principio della termodinamica, l' (del sistema più l'ambiente) deve aumentare in un processo spontaneo. Se consideriamo solo il sistema (l'acqua) in isolamento, l'entropia può diminuire, ma quando consideriamo anche l'ambiente, il calore rilasciato dall'acqua durante il congelamento aumenta l'entropia dell'ambiente, portando a un aumento complessivo dell'entropia. In conclusione, se ci limitiamo a considerare solo il sistema senza l'ambiente, possiamo avere un aumento dell'entalpia e una diminuzione dell'entropia. Tuttavia, nella pratica reale e considerando il , è importante considerare l'intero sistema, inclusi gli scambi di energia e entropia con l'ambiente.

[@frankexplains1]

Per quanto riguarda lo schema a 9:22 ecco la spiegazione più dettagliata. La variazione dell'energia libera di Gibbs (\(\Delta G\)) è data dalla seguente equazione: Delta G = Delta H - T *Delta S Dove: - (Delta G) è la variazione dell'energia libera di Gibbs. - (Delta H) è la variazione di entalpia. - (T) è la temperatura assoluta (in Kelvin). - (Delta S) è la variazione di entropia. Lo schema delle variazioni dell'energia libera di Gibbs in funzione di (Delta H), (Delta S) e (T) può essere rappresentato in quattro casi principali: 1. (Delta H < 0) e (Delta S > 0): - In questo caso, \(\Delta G\) sarà sempre negativo a qualsiasi temperatura. - Il processo è spontaneo a qualsiasi temperatura. - Esempio: combustione del glucosio. 2. (Delta H > 0) e (Delta S < 0): - In questo caso, \(\Delta G\) sarà sempre positivo a qualsiasi temperatura. - Il processo non è mai spontaneo. - Esempio: sintesi del diamante dalla grafite a temperatura ambiente. 3. (Delta H < 0) e (Delta S < 0): - In questo caso, la spontaneità del processo dipende dalla temperatura. - Se la temperatura è sufficientemente bassa, (Delta G) sarà negativo (spontaneo). - Se la temperatura è alta, (Delta G) sarà positivo (non spontaneo). - Esempio: condensazione dell'acqua. 4. (Delta H > 0) e (Delta S > 0): - Anche in questo caso, la spontaneità dipende dalla temperatura. - Se la temperatura è alta, (Delta G) sarà negativo (spontaneo). - Se la temperatura è bassa, (Delta G) sarà positivo (non spontaneo). - Esempio: fusione del ghiaccio. Spero che ora ti sia chiaro 😃 Frank