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)
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)
d)
Exercícios relacionados
Se um processo for endotérmico e espontâneo, quais dos seguintes deve ser verdadeiro?
a) e
b) e
c) e
d) e
e) e
a)
b)
c)
d)
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.
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.
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.