Escrito por Jurandi Campelo
O que é a entropia?
A entropia não é uma grandeza perfeitamente definida, mas pode ser entendida como uma variável termodinâmica capaz de medir a desordem de um dado sistema. Ela é uma propriedade de estado, ou seja, não depende do caminho seguido por um processo qualquer. Além disso, ela é uma propriedade extensiva, portanto, depende da quantidade de matéria do sistema.
A equação de Boltzmann
A ideia de uma interpretação estatística da entropia surgiu com o intuito de quantificar não apenas variações na entropia do sistema, mas, sim, valores absolutos. Essa ideia foi explorada pelo cientista austríaco Ludwig Boltzmann, que propôs uma equação que permite calcular a entropia absoluta, S, em qualquer temperatura, bastando apenas ter conhecimento do número de microestados do sistema:
(Para um único cristal ou molécula) ou 
( Para um mol de partículas)
onde 
, 
, 
J K-1 mol-1 (constante ideal do gases)
Mas... O que são microestados?
Um microestado é, por definição, uma determinada forma de distribuir a energia de um sistema. O conjunto de vários microestados é responsável por determinar um macroestado, que é o que costumamos utilizar em nossos estudos. Se o sistema está isolado e em equilíbrio, todos os microestados têm igual probabilidade de ocorrência. Pelas interações das partículas umas com as outras, essas probabilidades são alteradas já que elas estão diretamente envolvidas com a estabilidade do sistema. O estado macroscópico ao qual está associado o número máximo de microestados é o estado mais provável do sistema e também o seu estado de equilíbrio. Um sistema qualquer tende a aumentar seu número de microestados de forma que haja acréscimo na entropia deste.
Correlacionando o aumento da entropia e o número de microestados:
Por meio da equação de Boltzmann, podemos concluir que quanto maior o número de microestados, maior é a entropia absoluta, o que faz todo sentido do ponto de visto químico e matemático:
Imagine duas salas, uma delas com 100 crianças, enquanto a outra possui apenas 5. Agora imagine que você precisa deixá-las sozinhas por alguns minutos, qual da salas você espera que esteja mais bagunçada quando voltar? Certamente, você apostou na sala com mais crianças. Nós podemos, por analogia, comparar espécies quaisquer, como elétrons, prótons ou moléculas inteiras, à essas crianças, pois, quanto maior a quantidade de partículas e a liberdade destas, maior é o grau de desordem de um sistema, ou seja, maior é a sua entropia.
Além disso, por meio dessa ideia, podemos comparar a entropia absoluta de quaisquer moléculas e átomos. Por exemplo: A entropia absoluta do átomo de chumbo (Z=82) é muito superior a entropia do átomo de carbono (Z=6), pelo fato de que o átomo de chumbo possui muito mais elétrons, prótons e nêutrons, o que implica numa vasta gama de possíveis microestados.
É sempre importante lembrar que a entropia de uma espécie no estado gasoso é superior à sua entropia no estado líquido, que, por sua vez, é superior à entropia no estado sólido. E, adivinhem, isso também pode ser explicado pelo número de microestados. Basta imaginar o quão livre são as moléculas no estado gasoso e a grande quantidade de ordenamento possíveis para essas moléculas.
A entropia residual:
Podemos, também, concluir que, mesmo em temperaturas próximas ao 
, existe uma entropia atribuída as possibilidades na formação do sólido, o que chamamos de entropia residual. Por exemplo: Moléculas de monóxido de carbono podem ser encontradas nas orientações CO ou OC, portanto, existem duas possibilidades. Como medir a entropia residual de, por exemplo, um mol de monóxido de carbono?
>>> mas 
( orientação CO e orientação OC) >>> 
>> 
J K-1 mol-1
Conclusão:
Primeiramente, peço desculpas por qualquer possível erro. Acredito que o conteúdo presente nesse material seja mais que o suficiente para os introduzir essa ideia fantástica. Espero que vocês tenham gostado e que se interessem cada vez mais pela ciência, principalmente, pela química :D. Qualquer dúvida, peço que entrem em contato pelo meu e-mail, jurandi.zezinho@gmail.com .