En la física, una fuerza entrópica que actúa en un sistema es una fuerza macroscópica cuyas características son determinadas sobre todo no por el carácter de una fuerza microscópica subyacente particular (tal como electromagnetismo), pero por la tendencia estadística del sistema entero a aumentar su entropía .

Un ejemplo estándar de una fuerza entrópica es la elasticidad de una molécula libre-articulada del polímero : si la molécula se tira en una configuración extendida, el hecho de que contratadas, las configuraciones en espiral sean aleatoriamente de forma aplastante más probables (es decir posee una entropía más alta) den lugar a la cadena que vuelve eventual (con la difusión ) a tales configuraciones. Al observador macroscópico, el origen exacto de las fuerzas microscópicas que conducen el movimiento es inaplicable: El observador ve simplemente el contrato del polímero en un estado de una entropía más alta, como si sea conducido por una fuerza de elástico.

Las fuerzas entrópicas ocurren en la física de gases y de las soluciones, donde generan la presión del gas ideal y la presión osmótica de una solución diluida, y en las suspensiones coloidales, donde están responsables de la cristalización de esferas duras.

Fuerza hidrofóbica

Un ejemplo muy con frecuencia citado de la fuerza entrópica es la fuerza hidrofóbica . Aunque la fuerza hidrofóbica del tiene un componente enthalpic, sobre la mitad de ella origina de la entropía del enrejado tridimensional enlazado hidrógeno de la red de las moléculas de agua en la temperatura ambiente. Puesto que cada molécula de agua es capaz de donar dos enlaces de hidrógeno a través de los dos protones y acepta dos más enlaces de hidrógeno con los dos pares solitarios cruzados por hibridación sp3, una molécula de agua, desemejante del fluoruro de hidrógeno (aceptar 3 pero donar solamente 1) o el amoníaco (donar 3 pero aceptar solamente 1) que formen principalmente cadenas lineares, puede formar enrejados tridimensionales extendidos de una red. La introducción de una superficie de vinculación del no-hidrógeno interrumpe este redes y el resto de la red se cambia inmediatamente alrededor de ese superficial para reducir al mínimo el número de enlaces de hidrógeno interrumpidos. Si la superficie introducida tuviera iónico o la naturaleza polar allí tendría sido moléculas del hidrógeno que se colocan más o menos ortogonales a esta superficie. Pero las fuerzas superficiales de una vinculación del no-hidrógeno los enlaces de hidrógeno circundantes a ser tangenciales y a llegar a ser bloqueados en un clatrato tienen gusto de forma de la cesta. Las moléculas de agua implicadas en este clatrato como la formación del sobre de la cesta alrededor de la superficie de vinculación del no-hidrógeno entropically se refrenan. Así cualquier acontecimiento que redujera al mínimo este tipo de superficie entropically sería favorecido. Por ejemplo cuando vienen dos tales partículas muy cerca ellas se combinan y el agua atrapada mientras tanto sería lanzada del estado atrapado y ensamblar las moléculas de agua a granel libres y llevar para aumentar de entropía. Ésa es la base del " supuesto; attraction" entre los objetos hidrofóbicos en la solución. Aunque cuando dos objetos hidrofóbicos atraen cuando están muy cercanos, puede haber una repulsión suave cuando son alrededor venir cerca. Esta repulsión suave puede suceder porque las moléculas de agua cuando están atrapadas entre dos superficies hidrofóbicas que vienen de diversa dirección se frustran sobre si orientar tangencial a una superficie o a la otra. Sin embargo cuando vienen las superficies cierre adicional esta repulsión es más que compensada por el gran aumento en entropía cuando las moléculas de agua se desplazan totalmente de clatrato-como envoltura.

Ver también

Coloides * entropía
Fuerza de Enthalpic

hysics-trozo

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