AulaHenningTermodinamica

INTRODUÇÃO À CINETICA E
TERMODINÂMICA
QUÍMICA

Principios de Termodinâmica
• Termodinamica determina se um processo fisicoquímico é possível (i.e. espontaneo) • Termodinamica não providencia informação sobre a velocidade deste processo Sistemas termodinâmicos
Fechado: Fisicoquímica (Equilibrio)

A

B

Aberto: Bioquímica (Steady-State)

A

B

Inputs and Outputs

Primeira and Segunda Lei da
Termodinamica
Primeira Lei da Termodinamica
Energia é conservada
ΔU=q+w (Energia = Trabalho + Calor)
Segunda Lei da Termodinamica
O universo tende a desordem máxima Consequências da Segunda Lei de
Termodinâmica
• Processos espontaneos favorecem o aumento da desordem global do universo. • Ordem aumentada em um sistema necessita de desordem aumentada na vizinhança. Processos Espontâneos
• A termodinâmica está relacionada com a pergunta: uma reação pode ocorrer?
• A primeira lei de termodinâmica: a energia é conservada.
• Qualquer processo que ocorra sem intervenção externa é espontâneo.
• Quando dois ovos caem no chão, eles se quebram espontaneamente.
• A reação inversa não é espontânea.
• Podemos concluir que um processo espontâneo tem um sentido.

Processos Espontâneos
• Um processo que é espontâneo em um sentido não é espontâneo no sentido contrário. • O sentido de um processo espontâneo pode depender da temperatura: gelo se transformando em água é espontâneo a T > 0°C, água se transformado em gelo é espontâneo a
T < 0°C.

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Processos Espontâneos

• Processos reversíveis e irreversíveis
• Um processo reversível é o que pode ir e voltar entre estados pela mesma trajetória. Processos Espontâneos
Processos reversíveis e irreversíveis
• Os sistemas químicos em equilíbrio são reversíveis. • Em qualquer processo espontâneo, a trajetória entre reagentes e produtos é irreversível. • A termodinâmica nos fornece o sentido de um processo. Ela não pode prever a velocidade na qual o processo irá ocorrer.
• Por que as reações exotérmicas são espontâneas? 9

Entropia e a 2ª Lei