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)
Passo 1
Então, galera, vamos resolver esse exercício juntos! A questão nos pergunta: “Se um processo for endotérmico e espontâneo, quais dos seguintes deve ser verdadeiro?” Estamos falando de termodinâmica, especificamente sobre a espontaneidade das reações químicas. Para resolver isso, vamos precisar entender a relação entre a variação da energia livre de Gibbs (
), a variação da entalpia (
) e a variação da entropia (
).
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da equação da energia livre de Gibbs, que é fundamental para determinar a espontaneidade de um processo:
Aqui,
é a variação da energia livre,
é a variação da entalpia,
é a temperatura absoluta em Kelvin, e
é a variação da entropia.
Passo 3
Um processo espontâneo ocorre quando
é negativo (
). Além disso, o processo ser endotérmico significa que a variação de entalpia é positiva (
), pois o sistema absorve calor do ambiente.
Passo 4
Vamos aplicar essas informações na equação de Gibbs:
- Sabemos que
(espontaneidade). - Sabemos que
(endotérmico).
Substituindo esses valores na equação:
Isso implica que:
Dividindo ambos os lados por
(que é positivo):
Ou seja, para que o processo seja espontâneo e endotérmico, a variação de entropia deve ser positiva (
).
Passo 5
Analisando as opções:
a)
e
→ Não,
deve ser negativo.
b)
e
→ Não,
deve ser positivo.
c)
e
→ Esta opção está parcialmente correta, mas não aborda
.
d)
e
→ Não,
deve ser positivo.
e)
e
→ Não,
deve ser positivo.
Nenhuma das opções está completamente correta, mas a opção c)
e
é a que mais se aproxima, já que inclui a espontaneidade (
) e o aumento da entropia (
), que são condições essenciais para um processo endotérmico ser espontâneo.
Resposta
A alternativa correta é c)
e
.
Exercícios relacionados
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.
Qual dos seguintes envolve uma diminuição da entropia?
a) a sublimação do dióxido de carbono
b) a dissolução do NaCl na água
c) a decomposição de (g) a
(g)
d) a evaporação do etanol
e) congelamento da água líquida a gelo
a) a sublimação do dióxido de carbono
b) a dissolução do NaCl na água
c) a decomposição de
d) a evaporação do etanol
e) congelamento da água líquida a gelo
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)
Calcule
para a reação abaixo a
dado
, e
.