Die Entropie ist, genauso wie die Enthalpie, eine thermodynamische Größe und findet ihren Ursprung in der Physik. Grundsätzlich beschreibt sie eine Energieänderung pro Temperaturänderung und besitzt daher die Einheit Joule pro Kelvin (J/mol K, Formelzeichen: S).
In der Chemie versteht man die Entropie jedoch vielmehr als Maß für die Unordnung eines Systems. Je größer die Entropie, desto größer die Unordnung.
Feststoffe haben oftmals eine genau geordnete Kristallstruktur und normalerweise eine niedrige Entropie.
Flüssige Stoffe können sich auf molekularer Ebene viel freier bewegen. Sie besitzen demnach eine größere Entropie als Feststoffe. Gase bilden den Aggregatzustand mit der größten Bewegungsfreiheit und damit der größten Entropie unter allen Aggregatzuständen.
Ein wichtiger Grundsatz der Chemie besagt, dass ein System immer einen Zustand maximaler Unordnung anstrebt. (Ein Grundsatz, der dir sicherlich nicht nur aus der Chemie bekannt ist.)
Die Entropie kann auch als Maß für die „Anordnungsfreiheit“ von Molekülen und Atomen verstanden werden. Können in einem geschlossenen System die darin enthaltenen Stoffe nur wenige Anordnungsmöglichkeiten (sog. Mikrozustände) einnehmen, so ist die Entropie in diesem System gering, während sie in jenem System, in dem die Stoffe möglichst viele Anordnungsmöglichkeiten einnehmen können, hoch ist.
In einem Kristallgitter ist die Struktur niedriger Entropie über Wechselwirkungen begünstigt. Werden die Ionenbindungen beispielsweise beim Lösen in Wasser einmal gebrochen, ist es ohne weitere Energiezufuhr sehr unwahrscheinlich, dass sich das Salz spontan wieder gitterförmig anordnet.
Wichtig: Für das Abitur genügt es zu wissen, dass die Entropie ein Maß der Unordnung ist und wie sie sich beim Wechsel der Aggregatzustände ändert. Die Wertangaben zur Berechnung einer Reaktion werden im bereitgestellten Material angegeben und müssen somit nicht auswendig gelernt werden! Die Reaktionsentropie ist eine Differenz zwischen der Entropie der Produkte und der Entropie der Edukte (gleiche Berechnung wie bei der Enthalpie).
Beispiel:
Aufgabe: Berechne die Entropie der Reaktion Ag+ + Br- → AgBr. Wie verändert sich die Entropie im Laufe der Reaktion?
S0 von Ag+ = 73,4 J/mol → K
S0 von Br- = 53,1 J/mol → K
S0 von AgBr = 107,1 J/mol → K
Gesamtentropie= Entropie (Prod.) - Entropie (Edukte)
∆SR0= 107,1 J/mol · K - (73,4 J/mol · K + 53,1 J/mol · K) = -19,4 J/mol · K
Antwort: Die Entropie nimmt ab.