8.88) Explique por que cada uma das seguintes declarações é falsa: (a) Reações cujas energias livres de Gibbs de reação são negativas ocorrem espontânea e rapidamente. (b) Todas as amostras de um elemento puro, independentemente de seu estado físico, têm energia livre de Gibbs de formação igual a zero. (c) Uma reação exotérmica que produz mais mols de gás do que consume tem energia livre de Gibbs padrão de reação positiva.

Passo 1

Fala aí! Vamos começar revisando a energia livre de Gibbs, beleza?

Bom, ela é a energia da qual o processo dispõe para realizar trabalho útil à temperatura e pressão constantes. Podemos usar ela para avaliar a espontaneidade de um sistema. A grandeza da energia livre só é usada para calcular variações que ocorrem nos sistemas, e não para sistemas estáticos.

Agora, mãos a obra! Vamos analisar cada afirmativa e dizer porque elas são falsas!

Passo 2

Começando pela letra a. Bom, a energia livre de Gibbs negativa da reação indica sim que a reação é espontânea, maaassss ali tá afirmando que ela é espontânea e que ocorre rapidamente… E essa parte não é verdade! Ela pode ocorrer de forma muitooo lenta!

A primeira já foi! Agora letra b!

Passo 3

Na letra b, a energia livre de Gibbs de formação é a variação da energia livre é zero quando temos o estado padrão de um elemento a sua forma mais estável e isso inclui o estado físico.

Por exemplo, a variação da energia livre de Gibss do gás oxigênio é zero, porém se o oxigênio tiver na sua forma liquida, ela não será mais zero.

Show! Agora só falta a c!

Passo 4

Bom, como a reação é exotérmica, o calor é fornecido pelo sistema para a vizinhança, logo a variação de entalpia é negativa, ou seja, ela contribui para variação da energia livre de Gibbs ser mais negativa. Já a entropia é positiva, pois a reação produz muito mais mols de moléculas de gás do que consome, ou seja, a entropia dos produtos será maior do que a dos reagentes, sendo assim, negativa!

E como temos a equação da Energia Livre de Gibbs que diz pra gente que:

Δ G = Δ H - T   .   Δ S

Então com certeza a energia livre de Gibbs será negativa!

Conseguimos! Finalizamos!

Resposta

a) Passo 2

b) Passo 3

c) Passo 4

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