A dissolução do nitrato de amônio ocorre espontaneamente na água. Enquanto o se dissolve, a temperatura da água diminui. Quais são os sinais de , de , e de para este processo?
a)
b)
c)
d)
e)

Passo 1

Vamos lá! O exercício fala sobre a dissolução do nitrato de amônio ( ) em água, que acontece de forma espontânea e faz a temperatura da água cair. Precisamos descobrir os sinais de (entalpia), (entropia) e (energia livre de Gibbs) para esse processo. Para resolver isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, que nos ajudam a entender se um processo ocorre espontaneamente e como a energia e a desordem mudam.

Passo 2

Primeiro, vamos analisar a variação de entalpia ( ). A temperatura da água diminui quando o nitrato de amônio se dissolve, o que significa que o processo absorve calor do ambiente. Quando um processo absorve calor, dizemos que a entalpia é positiva. Então, .

Passo 3

Agora, vamos pensar na entropia ( ). A entropia está relacionada com a desordem do sistema. Quando o nitrato de amônio se dissolve na água, os íons e se dispersam uniformemente pela solução, aumentando a desordem. Portanto, a entropia aumenta, ou seja, .

Passo 4

Por último, vamos descobrir a variação da energia livre de Gibbs ( ). Sabemos que o processo é espontâneo, e para que isso aconteça, precisa ser negativo. A equação que relaciona essas grandezas é:
Neste caso, mesmo com positivo, o aumento da entropia ( ) faz com que seja suficientemente grande para que seja negativo.

Resposta

A alternativa correta é:
d)

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Se um processo for endotérmico e espontâneo, quais dos seguintes deve ser verdadeiro?
a) e
b) e
c) e
d) e
e) e
Todas as seguintes indicações a respeito da entropia são verdadeiras EXCETO
a) a entropia é zero para substâncias simples sob condições padrão.
b) a entropia é uma função de estado.
c) uma variação positiva na entropia denota uma mudança para uma desordem maior.
d) os valores da entropia são maiores ou iguais a zero.
e) a entropia de uma substância na fase gasosa é maior do que em fase sólida.
Calcule para a reação abaixo a
dado , e .
Acima de que temperatura você esperaria que uma reação se tornasse espontânea se e ?
a) 171 K
b) 209 K
c) 606 K
d) A reação será espontânea a qualquer temperatura.
e) A reação não será espontânea em nenhuma temperatura.