Em uma determinada reaçăo biológica que ocorre no corpo a
, a variação de entalpia foi de
a variação de entropia foi de
. (a) Calcule a variação da energia de Gibbs. (b) A reação é espontânea? © Calcule a variação total de entropia, do sistema e das vizinhanças.
Passo 1
Então, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma reação biológica que acontece a 37°C, e sabemos que a variação de entalpia (ΔH) é de -125 kJ/mol e a variação de entropia (ΔS) é de -126 J/K·mol. O conteúdo aqui envolve termodinâmica, especificamente as relações entre entalpia, entropia e energia de Gibbs. Para resolver, vamos precisar das fórmulas que conectam esses conceitos, especialmente a fórmula da energia livre de Gibbs.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a variação da energia de Gibbs (ΔG). A fórmula para isso é:
Onde:
- ΔG é a variação da energia de Gibbs,
- ΔH é a variação de entalpia,
- T é a temperatura em Kelvin,
- ΔS é a variação de entropia.
Passo 3
Precisamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, porque na fórmula usamos Kelvin. A conversão é feita assim:
Então, para 37°C:
Passo 4
Agora, vamos garantir que todas as unidades estejam consistentes. A variação de entropia está em J/K·mol, enquanto a entalpia está em kJ/mol. Para usar na fórmula, vamos converter ΔH para J/mol:
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula da energia de Gibbs:
Passo 6
Calculando o termo TΔS:
Passo 7
Agora, substituímos novamente na fórmula de ΔG:
Passo 8
Convertendo de volta para kJ/mol para facilitar a interpretação:
Resposta
A variação da energia de Gibbs é de aproximadamente -85,90 kJ/mol.