Как изменяется энтропия при осуществлении реакции Na2O(т) + H2O(ж) → 2NaOH(т)?

Для решения этой задачи нам необходимо рассмотреть изменение энтропии (\(\Delta S\)) при осуществлении данной реакции.

Энтропия - это мера беспорядка или неупорядоченности системы. Изменение энтропии определяется разностью между начальной и конечной энтропией системы. Обычно, если \(\Delta S > 0\), то это означает увеличение неупорядоченности системы, а если \(\Delta S < 0\), то неупорядоченность уменьшается.

Для определения изменения энтропии в данной реакции, мы можем использовать табличные значения стандартных энтропий веществ.

Находясь в газообразном состоянии, элементарные вещества, включая \(Na_{2}O(т)\), \(H_{2}O(ж)\) и \(NaOH(т)\), обладают отличными энтропиями соответственно. Поскольку уравнение реакции указывает на твердые вещества, нам понадобятся значения стандартных энтропий веществ в твердом состоянии. В данном случае, у нас есть:

\(S_{\text{ст}} (Na_{2}O) = 51.5 \frac{J}{mol \cdot K}\) (стандартная энтропия твердого \(Na_{2}O\));
\(S_{\text{ст}} (H_{2}O) = 69.9 \frac{J}{mol \cdot K}\) (стандартная энтропия твердого \(H_{2}O\));
\(S_{\text{ст}} (NaOH) = 39.7 \frac{J}{mol \cdot K}\) (стандартная энтропия твердого \(NaOH\)).

Теперь мы можем вычислить изменение энтропии \(\Delta S\) используя уравнение:

\(\Delta S = \sum n \cdot S_{\text{ст}}(\text{продукты}) - \sum m \cdot S_{\text{ст}}(\text{реагенты})\),

где \(n\) и \(m\) - это коэффициенты стехиометрического уравнения для продуктов и реагентов соответственно.

В данном случае, \(n\) и \(m\) равны 2 (продукты) и 1 (реагенты) соответственно. Подставляя значения, мы получаем:

\(\Delta S = 2 \cdot S_{\text{ст}}(NaOH) - [S_{\text{ст}}(Na_{2}O) + S_{\text{ст}}(H_{2}O)]\),
\(\Delta S = 2 \cdot 39.7 - (51.5 + 69.9)\),
\(\Delta S = 79.4 - 121.4\),
\(\Delta S = -42.0 \frac{J}{mol \cdot K}\).

Итак, изменение энтропии \(\Delta S\) для данной реакции равно -42.0 \(\frac{J}{mol \cdot K}\). Отрицательное значение указывает на уменьшение неупорядоченности системы при осуществлении этой реакции.