4^ a Questão: A diferença de potencial químico entre duas regiões de um sistema é +7,3 kJ mol^-1. De quanto varia a energia de Gibbs quando 0,150 mmol de uma substância é transferido de uma região para outra?

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado nos diz que a diferença de potencial químico entre duas regiões é de $ +7,3 , kJ/mol $. Precisamos descobrir como a energia de Gibbs varia quando transferimos $ 0,150 , mmol $ de uma substância de uma região para outra. Para isso, vamos usar conceitos de potencial químico e energia de Gibbs.

Passo 2

Primeiro, vamos garantir que as unidades estejam compatíveis. Como a diferença de potencial químico está em $ kJ/mol $ e a quantidade transferida está em $ mmol $, precisamos converter $ 0,150 , mmol $ para mol.
Sabemos que:
kJ/mol
Então:
mmol

Passo 3

Agora, vamos usar a relação entre a energia de Gibbs ($ \Delta G Deí \Delta \mu $). A fórmula que relaciona essas duas grandezas é:
De
Onde:
  • $ \Delta G $ é a variação da energia de Gibbs,
  • $ \Delta \mu $ é a diferença de potencial químico,
  • $ n $ é a quantidade de substância transferida em mol.

Passo 4

Vamos substituir os valores que temos na fórmula:
De
Calculando:
De
Para simplificar, podemos converter para joules:
0,001095 , kJ = 1,095 , J

Resposta

A energia de Gibbs varia em $ +1,095 , J $ quando $ 0,150 , mmol $ da substância é transferido de uma região para outra.

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