திட்ட மோலார் சிதறம்

வேதியியலில், திட்ட மோலார் சிதறம் (Standard molar entropy) என்பது திட்ட நிலையிலுள்ள (standard state) ஒரு மோல் பொருளின் உள்ளடக்க சிதறம் ஆகும்.

திட்ட மோலார் சிதறம் என்பதற்கான வழக்கமான குறியீடு S° ஆக உள்ளது. இதன் அலகானது  ஜுல் / மோல்  கெல்வின் ஆகும்.  பொருட்களின் உருவாக்கத்திற்கான திட்ட வெப்ப அடக்க ஆற்றல் மாற்றங்களைப் போலல்லாமல்,  S° ன் மதிப்பானது தனித்த நிலையான மதிப்பாக உள்ளது. அதாவது, அறை வெப்ப நிலையில், ஒரு தனிமமானது தனது திட்ட நிலையில் அல்லது நிலையான நிலையில், குறிப்பிட்ட, சுழியல்லாத ஒரு S மதிப்பைப் பெற்றிருக்கிறது. வெப்ப இயக்கவியலின் மூன்றாவது விதிப்படி, 0 கெல்வின் வெப்ப நிலையில் மட்டுமே, தூய, படிக நிலையிலான திண்மத்தின் சிதறமானது 0 ஜுல் மோல்⁻¹ கெல்வின்⁻¹ ஆக உள்ளது. இருப்பினும், இந்த விதியானது, பொருட்களைக் குறையில்லாத படிகமாக (அதாவது குறைபாடுகளோ, இடமாற்றங்களோ இல்லாத படிகம்) முன்னதாக ஊகித்துக்கொண்டே இந்த முடிவைச் சொல்கிறது, ஆனால், ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையிலேயே படிகங்கள் உருவாவதால், இது ஒருபோதும் முழுமையான உண்மையாகாது. இருப்பினும், இந்த பகுதி அல்லது எச்ச சிதறமானது மிக மிக புறக்கணிக்கத்தக்க மதிப்பேயாகும்.

வெப்ப இயக்கவியல்

0 கெல்வின் வெப்பநிலையில் இருப்பதாகக் கருதப்படும் ஒரு மோல் பொருளானது, அதன் சுற்றுப்புறத்தால் 298 கெல்வின் வெப்பநிலைக்கு உயர்த்தப்பட்டால், அதன் மொத்த மோலார் சிதறமானது, அனைத்து N தனித்த பங்களிப்புகளின் கூடுதலுக்குச் சமமாக இருக்கும்:

$S^{\circ }=\sum _{k=1}^{N}\Delta S_{k}=\sum _{k=1}^{N}\int {\frac {dq_{k}}{T}}\,dT$

இச்சமன்பாட்டில், dq_k/T  ஆனது T வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மிகச்சிறிய வெப்ப ஆற்றல் பரிமாற்றத்தைக் குறிக்கிறது. மொத்த மோலார் சிதறமானது மோலார் சிதறங்களில் ஏற்படும் பல சிறிய மாற்றங்களின் (ஒவ்வொரு சிறிய மாற்றமும் மீள்செயல்முறையாக இருக்க வேண்டும்) கூடுதலாகும். 

வேதியியல்

திட்ட வெப்ப அழுத்த நிலையில் ஒரு வாயுவின் திட்ட மோலார் சிதறமானது பின்வரும் பங்களிப்புகள் அனைத்தையும் உள்ளடக்கியதாகும்:

• 0 கெல்வின் வெப்பநிலையிலிருந்து உருகுநிலையை அடையக்கூடிய ஒரு மோல் திண்மம் ஒன்றின் வெப்பக் கொண்மை (பல்வேறு படிக வடிவங்களுக்கிடையே நடக்கும் எந்தவொரு மாற்றத்தின் போதும் உட்கொள்ளப்படும் வெப்பத்தையும் உள்ளடக்கியது)
• ஒரு திண்மத்தின் உருகுதலின் உள்ளுறை வெப்பம்.
• திரவமொன்றின் உருகுநிலையிலிருந்து கொதிநிலையை அடைவது வரையிலான வெப்பக் கொண்மை
• திரவத்தின் ஆவியாதல் உள்ளீட்டு வெப்பம்.
• வாயுவானது கொதிநிலையிலிருந்து அறை வெப்பநிலையை அடைவது வரையிலான வெப்பக்கொண்மை

சிதறங்களில் ஏற்படும் ஆற்றல் மாற்றங்களானவை நிலை மாற்றங்கள் மற்றும் வேதி வினைகளோடு தொடர்பு கொண்டவையாகும்.  வேதியியற் சமன்பாடுகள் ஒரு வேதி வினையின் திட்ட சிதற மதிப்பைக் கண்டறிய, வினைபடு பொருட்கள் மற்றும் வினைவிளை பொருட்கள் ஆகியவற்றின் திட்ட மோலார் சிதற மதிப்புகளைப் பயன்படுத்திக் கொள்கின்றன:

ΔでるたS°_{வேதி வினை} = S°_{விளைபொருட்கள்} – S°_{வினைபொருட்கள்}

ஒரு வேதி வினையின் திட்ட சிதற மதிப்பானது ஒரு வினை தன்னிச்சையாக நிகழுமா? நிகழாதா? என்பதைக் கண்டறியப் பயன்படுகிறது. வெப்ப இயக்கவியலின் இரண்டாம் விதியின்படி, ஒரு தன்னிச்சையான வினையானது எப்போதும் ஒரு அமைப்பு மற்றும் அதன் சுற்றுப்புறம் இவற்றின் மொத்த சிதறத்தை அதிகரிக்கவே செய்கிறது.

ΔでるたS_{மொத்தம்} = ΔでるたS_{அமைப்பு} + ΔでるたS_{சுற்றுப்புறம்} > 0

மோலார் சிதறமானது, அனைத்து வாயுக்களுக்கும் ஒரே மதிப்பாக இராது. ஒரே மாதிரியான நிலைகளில் கூட, கனமான வாயுக்களுக்கு இதன் மதிப்பானது அதிகமாகும்.

மேலும் காண்க

• சிதறம்
• வெப்பம் (இயற்பியல்)
• கிப்சின் ஆற்றல்
• கெல்ம்கோல்ட்சின் கட்டில்லா ஆற்றல்

வெளி இணைப்புகள்

• Free Energy and Chemical Reactions பரணிடப்பட்டது 2016-03-04 at the வந்தவழி இயந்திரம் - Course notes for General Chemistry (R. Paselk, Humboldt State University)