[일반화학]엔트로피와 엔탈피

소개

엔트로피에 관한 자료조사와, 그에 해당하는 심층적인 고찰 내용

목차

I. 엔트로피의 정의

II. 엔트로피와 열역학 법칙
1] 열역학 제 0법칙
1)열평형
2)열역학 0법칙
2] 열역학 제1법칙
1)열 출입에 의한 시스템의 에너지 변화
2)일(work)에 의한 시스템의 에너지 변화
3)시스템의 총 에너지 변화
4)내부 에너지 (internal energy : U)
5)일정 부피에서의 열역학 제 1법칙
6)일정 압력에서의 열역학 제 1법칙과 엔탈피(enthalpy)
3] 열역학 제 2법칙

III. 엔트로피 심층 분석

본문내용

III. 엔트로피 심층 분석.
지금까지 우린 열역학 법칙과 엔트로피에 대해서 알아봤다. 그렇다면 그것을 이용한 이론은 무엇이 있을까. 바로 자유에너지 이론이다. 이는 반응이 자발적으로 일어나는 가의 여부를 어떻게 결정할수 있는가? 라는 질문에 출발한 이론이다. ΔG=ΔH-TΔS 이다. ΔG<0 이면 반응은 자발적이고, ΔG > 0 이면 반응은 비자발적이며, ΔG=0 이면 반응은 평형에 있다. 위에서 봤다시피 1법칙은 계와 주위 사이에 에너지 흐름경로의 추적에 도움을 주지만 특정 반응이 자발적인가 비자발적인가 여부는 말해주지 않는다. 그러나 열역학 2법칙은 자발성의 분명한 기준을 제공한다. 자발적 변화의 방향은 항상 전체 엔트로피 변화의 부호에 의해 결정된다고 말한다. ΔStotal =ΔSsur +ΔSsys 이다. 확실히 말하면 ΔStotal > 0이면 이 반응은 자발적이다. ΔStotal < 0이면 이 반응은 비자발적이고, ΔStotal = 0이면 평형에 있다. 모든 반응은 계와 주위의 전체 엔트로피가 증가하는 방향으로 자발적으로 진행한다고 말했었다. 정반응이 비자발적이면 역반응은 자발적이다. ΔS = 0이면 이반응은 어느 한 방향으로 자발적으로 진행하지 않고 이 반응혼합물은 평형에 있다. ΔStotal값을 결정하려면 이 계와 주위의 엔트로피 변화에 대한 값이 필요하다. 계의 엔트로피 변화 ΔStotal는 바로 반응 엔트로피 이다. 일정 압력에서 일어나는 반응은 다음 식에 따라 주위의 엔트로피 변화는 이 반응에 대한 엔탈피 변화(ΔH)에 정비례하고 주위의 KELVIN 온도에 반비례 한다.
ΔSsur = -ΔH/T
이 식으로 ΔStotal를 계산하기 원하지 않지만 이 식이 정당한 것을 증명할 수 있다. ΔS 는 왜 -ΔH에 비례하는가를 알기 위하여 발열반응의 경우 (ΔH<0)에 계는 주위의 열을 잃는다는 것을 기억하자. 그러므로 주위에 있는 분자들의 무질서하고 혼란스러운 운동이 증가하고, 주위의 엔트로피도 증가한다(ΔStotal>0). 흡열반응은 그와 반대이다.

참고자료

· 없음