Entropia e energia de Gibbs

General Chemistry
Principles and Modern Applications
Petrucci • Harwood • Herring
8th Edition

Espontaneidade das Mudanças:
Entropia e Energia de Gibbs
Philip Dutton
University of Windsor, Canada
N9B 3P4
Prentice-Hall © 2007

Dedicatória

Prentice-Hall © 2002

Conteúdo
1
2
3
4

Espontaneidade: O Significado de Mudança
Espontânea
O Conceito de Entropia
Avaliando Entropia e Variações de Entropia
Critérios Para Mudanças Espontâneas:
A Segunda Lei da Termodinâmica

5
6
7
8

Variação de Energia de Gibbs Padrão, ΔG°
Variação de Energia Gibbs e Equilíbrio
ΔG° e Keq Como Funções de Temperatura
Reações Acopladas

Prentice-Hall © 2002

Espontaneidade: O Significado de
Mudança Espontânea

Prentice-Hall © 2002

Entropia e Energia de Gibbs
Como prever se uma reação irá ocorrer com uma velocidade razoável?
CINÉTICA

Como prever se uma reação irá ocorrer, dado tempo suficiente?

TERMODINÂMICA

Processo Espontâneo
• Um processo que ocorre em um sistema, deixado por si só.
– Uma vez iniciado, nenhuma ação externa é necessária para fazer com que o processo continue.

• Um processo não-espontâneo não irá ocorrer sem a aplicação constante de uma ação externa.
4 Fe(s) + 3 O2(g) → 2 Fe2O3(s)
H2O(s)  H2O(l)

Prentice-Hall © 2002

Processo Espontâneo
• A energia potencial diminui.
• Em sistemas químicos, a energia interna U é equivalente à energia potencial.
• Berthelot e Thomson na década de 1870
– Uma mudança espontânea ocorre na direção em que a entalpia de um sistema diminui.
– Basicamente verdade, mas há exceções.

Prentice-Hall © 2002

Energia e Química

• Amendoins queimando fornecem energia suficiente para ferver uma xícara de água.

• Açúcar queimando (o açúcar reage com o KClO3, um forte agente oxidante)

Energia e Química

• Estas reações são
Produto-Favorecidas
• Elas vão completamente dos reagentes aos produtos, talvez com alguma ajuda externa

Termodinâmica
• Se o estado de um sistema químico é tal que um rearranjo de seus átomos e moléculas leva a uma
diminuição