Waardoor is entropie een antwoord op het bestaan van spontane endotherme reacties?

Ik lees het volgende op Wikipedia

"Bijna alle chemische reacties waren exotherme reacties waarbij er warmte vrijkwam. Warmte afgeven bleek een natuurlijk proces om de energie van het product zo laag mogelijk te krijgen en te houden.
Het probleem was dat er ook spontane endotherme reacties bestonden waarbij warmte werd opgenomen. Hier bleek de logica die zo lang had standgehouden onjuist. Er was een tweede doel voor een systeem: het streven naar een zo hoog mogelijke wanorde (entropie)".

Maar waardoor verklaart entropie het bestaan van spontane endotherme reacties? Entropie is een toch eerder een afkoeling en zodanig juist een argument voor exotherme reacties?

erotisi

9 jaar geleden

in: Natuur- en scheikunde

2.3K

2.3K keer bekeken

Verwijderde gebruiker

9 jaar geleden

Ik kan je redenering wel volgen, maar dat reacties vooral exotherm zijn, gaat bij voorbeeld niet op bij zeer hoge temperaturen. Zo kunnen bij voorbeeld gassen als HI dissocieren, en wel tot H2 en I2. Bij lagere temperaturen verloopt de reactie
H2 + I2 --> <-- 2 HI
vooral naar rechts (exotherme reactie) , maar bij hoge temperaturen naar links (endotherme reactie). Natuurlijk zul je om de endotherme reactie te krijgen de temperatuur (kunstmatig) moeten verhogen (hier op aarde). Maar in sterren, waar uiterst hoge temperaturen heersen, zal het evenwicht helemaal naar de dissociatie zijn verschoven; zelfs de moleculen H2 en I2 zelf gaan daar uit elkaar vallen. Dus is entropie geen antwoord op het bestaan van spontane endotherme reacties (en de reacties op bijv. de zon lijken mij toch heus spontaan). Daarom is een (naar de maatstaven van Goeievraag) geldig antwoord ook niet mogelijk. Was je vraag anders gesteld dan had ik wellicht een poging gedaan!

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Het beste antwoord

Endotherme reacties zijn reacties waarvoor energie vereist is om ze te laten verlopen.
Op het moment dat er heel veel exotherme reacties verlopen, komt er ook heel veel energie vrij.
Reacties die "normaal gesproken" niet spontaan verlopen (omdat er energie nodig is om ze te laten verlopen) kunnen in deze omstandigheden wel verlopen.

Nu naar begrip Entropie
Volgens wiki: Het is op het fundamenteelste niveau een maat voor de wanorde of de ontaarding in een systeem, of liever de waarschijnlijkheid, als het aantal mogelijke moleculaire configuraties van een macroscopische toestand (in termen van macroscopische grootheden druk, temperatuur, etc.) gedeeld door het totale aantal mogelijke moleculaire configuraties.
M.a.w., hoe hoger de wanorde in een systeem, hoe hoger de entropie. (even kort door de bocht gezegd).

Het bovenstaande systeem, waarbij heel veel exotherme reacties verlopen, neemt de entropie (aanzienlijk) toe. Door de toenemende energie kunnen ook de endotherme reacties spontaan verlopen.

Dus antwoord op je vraag:
In mijn visie verklaart de entropie niet het spontaan verlopen van endotherme reacties, maar juist de (snelle) TOENAME van entropie het spontaan verlopen van endotherme reacties.

Mag ik vragen uit welk artikel dit komt? Dat maakt het plaatsen in de context iets gemakkelijker. En misschien kan ik dan nog wat aanvulling geven.

Toegevoegd na 10 minuten:
Zie reactie voor opvolging van het antwoord. Het komt vanuit de vrije energie (en relatie met enthalpie).

(Lees meer...)

Thecis

9 jaar geleden

Thecis

9 jaar geleden

Ah, dit is het verhaal van enthalpie. Dat verklaart een hoop.
http://nl.wikipedia.org/wiki/Vrije_energie Hiervoor moet je inderdaad gaan kijken naar evenwichten. Wat is een simpel evenwicht? CO2 en water. CO2 + H2O <--> HCO3- (ik ga de formule even niet kloppend maken)
Dit is een evenwicht. Maar als je alleen naar enthalpie kijkt, zou dit niet kunnen. Waarom zou een bal spontaan tegen een berg omhoog rollen (zo kan je de endotherme reacties beschouwen). Dus met alleen enthalpie kan je dit niet verklaren. Nu blijkt er nog een factor te zijn, de entropie, waar zorgt voor het evenwicht. Door de energie die vrij komt bij het exotherme gedeelte, kan het endotherme gedeelte van de reactie ook spontaan voorkomen.
Door te spelen met (bijv) temperatuur kan je dit evenwicht laten verschuiven. In deze verhalen heb je het altijd over het VERSCHIL in entropie of enthalpie. Omdat je niet weet waar je nulpunt ligt, moet je het dan maar hebben om delta-H of delta-S De uiteidnelijke vraag waarom entropie dan verantwoordelijk is voor de spontaan endotherme reacties is moeilijk. Dat is bijna dezelfde vraag als vragen waarom de natuur streeft naar wanorde of een zo laag mogelijk energie. Dat is wat het doet en wat we hebben geobserveerd.

erotisi

9 jaar geleden

Is de uitdijing van het heelal misschien een rede voor wanorde en een zo laag mogelijke energie?

Thecis

9 jaar geleden

Ik denk zelf dat het andersom is.
Men weet niet waarom het heelal uitdijt. Er is iets dat het doet versnellen. Als het zoiets simpels zou zijn geweest dat het totaal verklaarbaar was door Entropie, was het waarschijnlijk geen raadsel meer. Entropie wil de grootste wanorde in een systeem. Gek genoeg bereik je dat door een zo homogeen mogelijke verdeling van je stof over de ruimte te hebben.
Entropie zorgt niet voor de uitdijing, maar zal er wel voor zorgen dat alle deeltjes / energie straks zo homogeen mogelijk door de ruimte verspreid ligt. Verwachting dat dit gebeurd, zo'n 150 tot 500 MILJARD jaar (dus dit zal gebeuren NADAT zwarte gaten verdampt zijn). Althans, dat is de huidige aanname. Bovenstaand idee zit eigenlijk verpakt in M-theorie, de theorie die de (voorheen) 5 bekende snaar theorieen met elkaar verbind. Ook wel bekend als Brane Theory (omdat het de bestaande ruimte als een membraan ziet). Erg interessant.

erotisi

9 jaar geleden

Ik bedoelde ook dat de uitdijing zorgde voor entropie (dus niet andersom).
Maar wie weet, zorgt een verborgen 'verval' van deeltjes of snaartjes wel voor uitdijing???

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 2500