As bolsas de ar © Mantendo a pressão constante, a reação pode ficar não espontânea se a temperatura se alterar? Se possível, a temperatura deve ser maior ou menor que algum valor, qual? Considere
e
constantes neste intervalo de temperaturas.
Passo 1
Então, o que a gente tem aqui é uma pergunta sobre termodinâmica, especificamente sobre a espontaneidade de uma reação mantendo a pressão constante quando a temperatura muda. A gente vai precisar usar a equação da energia livre de Gibbs, que relaciona a entalpia (ΔH°), a entropia (ΔS°) e a temperatura (T) para determinar se a reação é espontânea ou não.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a equação que relaciona esses conceitos. A energia livre de Gibbs é dada por:
Aqui, ΔG é a variação da energia livre, ΔH° é a variação da entalpia, ΔS° é a variação da entropia e T é a temperatura em Kelvin.
Passo 3
Para uma reação ser espontânea, a ΔG deve ser negativa (
). Isso significa que:
Podemos rearranjar essa desigualdade para encontrar a condição sobre a temperatura:
Passo 4
Então, se a temperatura for maior que
, a reação será espontânea. Agora, a pergunta é se a reação pode se tornar não espontânea quando a temperatura muda. Sim, isso pode acontecer se a temperatura se tornar menor que esse valor crítico.
Passo 5
Portanto, para que a reação fique não espontânea mantendo a pressão constante, a temperatura deve ser menor que:
Isso significa que, ao diminuir a temperatura abaixo desse ponto, a reação deixa de ser espontânea.
Resposta
Sim, a reação pode se tornar não espontânea se a temperatura for menor que
.