a) as reações espontâneas são sempre exotérmicas.
b) a energia é conservada em uma reação química.
c) a entropia do universo está aumentando continuamente.
d) a entalpia da reação é a diferença entre as entalpias dos produtos e dos reagentes
e) a energia livre de Gibbs é uma função da entalpia e da entropia.
b) a energia é conservada em uma reação química.
c) a entropia do universo está aumentando continuamente.
d) a entalpia da reação é a diferença entre as entalpias dos produtos e dos reagentes
e) a energia livre de Gibbs é uma função da entalpia e da entropia.
Passo 1
Então, vamos dar uma olhada no que a gente precisa resolver aqui. Temos cinco afirmações sobre reações químicas, entropia, entalpia e energia livre de Gibbs. Vamos precisar entender um pouco sobre termodinâmica química, como entalpia (
), entropia (
), e a energia livre de Gibbs (
). Vamos analisar cada afirmação para ver se estão corretas ou não.
Passo 2
Primeiro, a afirmação a): “As reações espontâneas são sempre exotérmicas.”
Vamos entender o que isso significa. Reações espontâneas são aquelas que ocorrem sem precisar de energia externa. Já exotérmicas são reações que liberam calor (
). Mas será que todas as reações espontâneas são sempre exotérmicas?
Na verdade, não necessariamente. Uma reação pode ser espontânea mesmo que seja endotérmica (
), contanto que o aumento na entropia (
) compense. A energia livre de Gibbs
pode ser negativa mesmo com
se
for suficientemente grande.
Então, a afirmação a) está errada.
Passo 3
Agora, a afirmação b): “A energia é conservada em uma reação química.”
Essa é a lei da conservação da energia, também conhecida como o primeiro princípio da termodinâmica. Ela afirma que a energia total de um sistema isolado permanece constante, ou seja, a energia não pode ser criada nem destruída, apenas transformada de uma forma para outra.
Em reações químicas, a energia é transformada entre reações químicas e calor, mas a quantidade total de energia é conservada.
Portanto, a afirmação b) está correta.
Passo 4
Vamos para a afirmação c): “A entropia do universo está aumentando continuamente.”
Esse é o enunciado da segunda lei da termodinâmica. A entropia é uma medida da desordem ou aleatoriedade de um sistema. A segunda lei afirma que, para qualquer processo espontâneo, a entropia total do universo (sistema + ambiente) sempre aumenta.
Então, sim, a entropia do universo está aumentando continuamente.
Logo, a afirmação c) está correta.
Passo 5
Passando para a afirmação d): “A entalpia da reação é a diferença entre as entalpias dos produtos e dos reagentes.”
Entalpia (
) é uma medida da energia total de um sistema. A variação de entalpia da reação (
) é calculada subtraindo-se a entalpia dos reagentes da entalpia dos produtos:
.
Portanto, a entalpia da reação realmente representa essa diferença.
Assim, a afirmação d) está correta.
Passo 6
Finalmente, a afirmação e): “A energia livre de Gibbs é uma função da entalpia e da entropia.”
A energia livre de Gibbs (
) é definida pela equação:
, onde
é a temperatura absoluta. Isso mostra que
depende tanto da entalpia (
) quanto da entropia (
) do sistema.
Portanto, a energia livre de Gibbs realmente é uma função da entalpia e da entropia.
Dessa forma, a afirmação e) está correta.
Resposta
As afirmações b), c), d) e e) estão corretas, enquanto a afirmação a) está incorreta.
Exercícios relacionados
A termodinâmica pode ser usada para determinar todos os seguintes, EXCETO
a) o sentido em que uma reação é espontânea.
b) a extensão a que uma reação ocorre.
c) a velocidade da reação.
d) a temperatura em que uma reação é espontânea.
e) a variação da entalpia de uma reação.
a) o sentido em que uma reação é espontânea.
b) a extensão a que uma reação ocorre.
c) a velocidade da reação.
d) a temperatura em que uma reação é espontânea.
e) a variação da entalpia de uma reação.
Dada a equação (I), calcule
para a equação (II):
(I)
(II) (g)
.
(I)
(II)
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
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.