Como a lei de Hess justifica a entalpia e a entropia como uma função de estado?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você perguntou como a lei de Hess justifica que a entalpia e a entropia são funções de estado. Isso pertence ao ramo da termodinâmica na química. Para resolver isso, vamos precisar entender o que são a lei de Hess, entalpia, entropia e funções de estado. Vamos destrinchar tudo passo a passo!

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é a lei de Hess. A lei de Hess afirma que a variação total de entalpia ( ) de uma reação química é a mesma, independentemente do caminho que a reação siga, desde que as condições finais sejam as mesmas. Ou seja, se você puder dividir uma reação em várias etapas, a soma das variações de entalpia dessas etapas será igual à variação total da reação.
Fórmula da Lei de Hess:
Isso mostra que a entalpia é independente do caminho, ou seja, depende apenas do estado inicial e final do sistema.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre funções de estado. Uma função de estado é uma propriedade que depende apenas do estado atual do sistema, não de como o sistema chegou a esse estado. Exemplos incluem temperatura, pressão, volume, entalpia ( ) e entropia ( ).
A entalpia ( ) é uma função de estado porque, segundo a lei de Hess, sua variação depende apenas dos estados inicial e final, não do caminho percorrido entre eles. Isso é uma característica chave das funções de estado.

Passo 4

Quanto à entropia ( ), ela também é uma função de estado. A entropia mede a desordem ou a dispersão de energia em um sistema. Apesar de a lei de Hess estar diretamente relacionada à entalpia, o conceito de função de estado se aplica igualmente à entropia porque suas variações também dependem apenas dos estados inicial e final.

Passo 5

Então, resumindo tudo: a lei de Hess demonstra que a variação da entalpia é independente do caminho, o que caracteriza a entalpia como uma função de estado. Similarmente, a entropia também é uma função de estado porque suas variações dependem apenas dos estados iniciais e finais do sistema, independentemente do caminho seguido.

Resposta

A lei de Hess mostra que tanto a entalpia quanto a entropia são funções de estado, pois suas variações dependem apenas dos estados inicial e final do sistema, independentemente do caminho percorrido na reação.

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