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 .

Exercícios relacionados

Complete a tabela abaixo, que contém variações de parâmetros do sistema, respondendo se é possível que o processo seja espontânco e, se sim, quais condições relacionadas aos valores de e . A primeira linha foi respondida como exemplo.
Variação de entalpia Variação de entropia Espontâneo?
Exotérmico Aumenta e .
Exotérmico Diminui
Endotérmico Diminumenta
Observando a pilha .
Qual o eletrodo negativo ou ânodo?
As bolsas de ar (b) Calcule a variação de energia livre de Gibbs padrão em para esta reação sabendo que e . Conclua sobre a espontaneidade do processo nessas condições.
O pólo onde saem os elétrons, em uma pilha, é:
a) cátodo.
b) pólo positivo.
c) ânodo.
d) o eletrodo que aumenta a massa.
e) o que ocorre redução.