La diferencia clave entre entalpía y entropía es que la entalpía es la transferencia de calor que tiene lugar a una presión constante, mientras que la entropía da una idea de la aleatoriedad de un sistema.
Para los propósitos de estudio en química, dividimos el universo en dos como un sistema y un entorno. En cualquier momento, la parte que vamos a estudiar es el sistema, y el resto es el entorno. La entalpía y la entropía son dos términos que describen las reacciones que tienen lugar en un sistema y el entorno. Tanto la entalpía como la entropía son funciones de estado termodinámicas.
¿Qué es la entalpía?
Cuando tiene lugar una reacción, puede absorber o desprender calor, y si llevamos a cabo la reacción a presión constante, la llamamos entalpía de la reacción. Sin embargo, no podemos medir la entalpía de las moléculas. Por lo tanto, necesitamos medir el cambio de entalpía durante una reacción. Podemos obtener el cambio de entalpía (∆H) para una reacción a una temperatura y presión determinadas restando la entalpía de los reactivos de la entalpía de los productos. Si este valor es negativo, entonces la reacción es exotérmica. Si el valor es positivo, entonces la reacción es endotérmica.
Figura 01: Relación entre cambio de entalpía y cambio de fase
El cambio de entalpía entre cualquier par de reactivos y productos es independiente del camino entre ellos. Además, el cambio de entalpía depende de la fase de los reactivos. Por ejemplo, cuando los gases oxígeno e hidrógeno reaccionan para producir vapor de agua, el cambio de entalpía es -483,7 kJ. Sin embargo, cuando los mismos reactivos reaccionan para producir agua líquida, el cambio de entalpía es -571.5 kJ.
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (gramo); ∆H=-483,7 kJ
2H2 (g) +O2 (g) → 2H2O (l); ∆H=-571,7 kJ
¿Qué es la entropía?
Algunas cosas suceden espontáneamente, otras no. Por ejemplo, el calor fluirá de un cuerpo caliente a uno más frío, pero no podemos observar lo contrario aunque no viole la regla de conservación de la energía. Cuando ocurre un cambio, la energía total permanece constante pero se distribuye de manera diferente. Podemos determinar la dirección del cambio por la distribución de energía. Un cambio es espontáneo si conduce a una mayor aleatoriedad y caos en el universo como un todo. Podemos medir el grado de caos, aleatoriedad o dispersión de energía por una función de estado; lo llamamos entropía.
Figura 02: Diagrama que muestra el cambio de entropía con la transferencia de calor
La segunda ley de la termodinámica está relacionada con la entropía y dice: "la entropía del universo aumenta en un proceso espontáneo". La entropía y la cantidad de calor generado se relacionan entre sí por la medida en que el sistema utilizó energía. De hecho, la cantidad de cambio de entropía o desorden adicional causado por una cantidad dada de calor q depende de la temperatura. Si ya hace mucho calor, un poco de calor extra no crea mucho más desorden, pero si la temperatura es muy baja, la misma cantidad de calor causará un aumento dramático en el desorden. Por lo tanto, podemos escribirlo de la siguiente manera: (donde ds cambia en entropía, dq cambia en calor y T es temperatura.
ds=dq/T
¿Cuál es la diferencia entre entalpía y entropía?
Entalpía y entropía son dos términos relacionados en termodinámica. La diferencia clave entre entalpía y entropía es que la entalpía es la transferencia de calor a una presión constante, mientras que la entropía da una idea de la aleatoriedad de un sistema. Además, la entalpía se relaciona con la primera ley de la termodinámica, mientras que la entropía se relaciona con la segunda ley de la termodinámica. Otra diferencia importante entre la entalpía y la entropía es que podemos usar la entalpía para medir el cambio de energía del sistema después de la reacción, mientras que podemos usar la entropía para medir el grado de desorden del sistema después de la reacción.
Resumen: entalpía frente a entropía
Entalpía y entropía son términos termodinámicos que solemos usar con reacciones químicas. La diferencia clave entre entalpía y entropía es que la entalpía es la transferencia de calor a una presión constante, mientras que la entropía da una idea de la aleatoriedad de un sistema.
