Reazioni chimiche

L'entropia cambia anche quando avviene una reazione chimica. Consideriamo ad esempio una reazione tra gas, la dissociazione dell'ammoniaca in azoto e idrogeno:

$$2NH_{3}\rightarrow N_{2}+3H_{2}$$

Dato che da due molecole se ne formano quattro, ci si aspetta che l'entropia aumenti. Infatti ad alta temperatura questa reazione è spontanea. Dobbiamo però considerare anche l'aumento di entropia dell'ambiente dovuto all'energia prodotta nella reazione (necessaria per rompere i legami nell'ammoniaca e crearli in azoto e idrogeno). Sappiamo che questa reazione è endo-termica, cioè assorbe calore: quindi l'entropia dell'ambiente diminuisce.

Figura: dissociazione dell'ammoniaca in azoto e idrogeno

Se la reazione avviene o no, dipende dalla temperatura. Mentre l'aumento di entropia delle sostanze è fisso, la diminuzione di entropia dell'ambiente (il secondo termine nella eq:delta-g) è uguale al calore di reazione diviso per $T$: ad alte temperature è trascurabile in confronto al primo termine, ma a temperature più basse (sotto i $180^{o}C$) diventa preponderante rispetto ad esso, e la reazione non avviene più.