Entropia e entalpia

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∆G = variação de energia livre; ela representa a ção energia máxima que o sistema pode liberar em forma de trabalho útil. Resumindo: a variação da energia livre ( (∆G) é o melhor critério para traduzir a espontaneidade ou não de um processo físico ou químico: a) Quando ∆G > 0 → processo não espontâneo Só com ajuda de energia externa, consegui consegui-se chegar ao estado final do processo. b)Quando ∆G = 0 → sistema em equilíbrio isto é, o equilíbrio, processo não “evolui” (não “caminha”) c) Quando ∆G < 0 → processo é espontâneo (Irreversível), pois, o sistema libera energia, de , modo que as moléculas finais ficarão num nível energético mais baixo e portanto mais estável. e, De um modo geral, quanto menor o ∆G, mais “fácil” será a reação e mais estáveis serão as moléculas finaisformadas. O ideal para uma transformação química seria conseguir diminuir a entalpia e concomitantemente aumentar a entropia, o que nem sempre é possível. Nesta situação o sistema tenta conseguir a maior estabilidade possível, ou seja, a menor energia livre de Gibbs.

Entropia e Energia Livre de Gibbs

1 – Entropia
Para avaliar o “grau de desordem” de um sistema, os cientistas imaginaram uma grandezadenominada ENTROPIA, usualmente designada por S, tal que:
Aumento da desordem Aumento de entropia

Matematicamente: ∆S = Sfinal – Sinicial > 0 E vice-versa,
Aumento da ordem Diminuição de entropia

∆S = Sfinal – Sinicial < 0 Obs.1: Uma transformação é espontânea (isto é, processa processa-se sem ajuda de energia externa) quando há aumento de entropia. Ex.: Fusão do gelo, evaporação da águae etc. Obs.2: Uma substância, na forma de um cristal perfeito, a zero kelvin, tem entropia igual a zero.

executar? 3 – Vamos executar?
1. Calcule a variação de entropia ( (∆S) da reação: H2(g) + I2(g) → 2HI(g) a 25ºC, sabendo que, nesta temperatura, as entropias-padrão são: padrão H2(g) : 31 cal/K.mol - I2(g) : 27 cal/K.mol - HI(g) : 49 cal/K.mol. sabe-se 2. (UFBA) Para uma reação sabe que ∆H= 20 kcal/mol e ∆S = 80 cal/K.mol. Qual o ∆G dessa rea reação a 1000K? ção: 3. Calcule o ∆S da reação: PCl5 → PCl3 + Cl2, a 27ºC, sendo dados o valor do ∆H = 22 kCal/mol e ∆G = 9 Kcal/mol. SP) 4. (Fei-SP) Determinar a espontaneidade da reação: C2H2 + 2H2 → C2H6 À temperatura de 100ºC. Dados: ∆HC2H2 = 54 kcal/mol; ∆HC2H6 = -20 kcal/mol ∆SH2 = 31 cal/K.mol; ∆SC2H6 = 54 cal/K.mol ∆SC2H2 = 48cal/K.mol; Obs.: os valores de ∆H são entalpias de formação e os ∆S ão são entropias-padrão.
SP) 5. (MACKENZIE-SP) Considerando os sinais de ∆H e ∆S da tabela: Processo ∆H ∆S 1 + 2 + 3 4 + + Os processos decisivamente espontâneos e os possivelmente espontâneos, a pressão e temperatura consta constantes, são, respectivamente: a) 1; 2; b) 2 e 3; 4; c) 3; 1 e 2; d) 4; 1; e) 1; 3 e 4;

2 – Energia Livre deGibbs
Como é calculado o trabalho de “pôr as moléculas em ordem”? Todos nós sabemos que para “pôr as coisas em ordem’ – arrumar os móveis numa sala, os livros numa prateleira etc. – “dá trabalho” (“gasta-se energia”). Pois bem, os cientistas calcularam (a dedução é bastante complexa) que para “arrumar” as moléculas gasta-se uma “energia de se organização” que é igual ao produto da temperaturaabsoluta pela variação de entropia sofrida pelo sistema sistema:
T. ∆S

Resumindo, temos: - Energia liberada pela reação = ∆H - Energia gasta na organização = T. ∆S - saldo de energia aproveitável = ∆H - T. ∆S Este saldo é denominado ENERGIA LIVRE (ou Energia Livre de Gibbs ou Energia Útil), e é representada por ∆G; ), donde:

∆G = ∆H – T. ∆S
Onde: ∆H = variação de entalpia (P = cte) T. ∆S =energia de organização

6. Acima de que temperatura a reação 1/2I2 + 1/2Cl2 → ICl, torna-se espontânea? Dados: ∆H = 10 kcal/mol; ∆S = 20 cal/K.mol
7. (FEI) Para uma dada reação sabe-se que ∆H =
20 kcal/mol e ∆S = 80 cal/mol.k. Qual o reação a 1.000 K? a) ∆H = 80 kcal/mol b) ∆H = 30 kcal/mol c) ∆H = 60 kcal/mol d) ∆H = 120 kcal/mol e) ∆H = 90 kcal/mol

∆G dessa

(OSEC) Analise as...
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