Termodinâmica no equilíbrio químico

TERMODINÂMICA NO EQUILÍBRIO QUÍMICO1

1. Conceitos fundamentais

A ciência da termodinâmica se originou do reconhecimento de que a transformação de calor e trabalho poderia ser prevista através de umas poucas relações. Enquanto que inicialmente o interesse da termodinâmica se concentrou na melhoria da eficiência das máquinas, hoje em dia a termodinâmica é uma parte integrante do estudo das interações químicas. Através dos conceitos da termodinâmica pode ser previsto se uma reação química pode ou não ocorrer e também pode ser determinado a sua composição no equilíbrio, em ambos os casos segundo uma condição prévia. Deve ser salientado que previsões baseadas em tempos não podem ser feitas e, portanto, cinética química das reações ou o conhecimento do equilíbrio cinético não podem ser avaliados. Nas investigações termodinâmicas considera-se sistema (parte que estamos interessados a investigar) como sendo a parte física do ambiente que é separada por uma borda ou contorno. Sistemas podem ser classificados como isolados quando eles não podem efetuar troca de energia ou matéria com seu ambiente, fechado quando energia porém não matéria pode ser exportada para o ambiente, e aberto quando ambos energia e matéria podem ser trocadas com seu ambiente. Assim sendo sistemas ambientais geralmente são abertos, porém deve ser observado que a aplicação restrita de termodinâmica química pode ser confundida nestes sistemas devido as interações biológicas as quais podem fazer com que a termodinâmica se torne mais complexa.

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Arquimedes Lavorenti. Professor Associado do Depto. de Ciências Exatas, ESALQ/USP, Caixa Postal 9, 13418-900 – Piracicaba – SP. E-mail: [e-mail] – Publicação Destinada ao Ensino de Ciências Química - 28/3/2002 1

As propriedades dos sistemas são ditas como sendo extensivas se elas dependem da quantidade de matéria do sistema (isto é, volume, massa), e intensivas quando elas não dependem (isto é, densidade, concentração,