Exercícios de Energia Livre de Gibbs - Lista de Exercícios Resolvida

Quais os critérios devem ser satisfeitos para que um processo seja espontâneo independentemente da temperatura?

Determine tendo a seguinte reação química:

Para tal, utilize a relação matemática de energia livre de Gibbs, e ;

Dados:

A amônia é uma molécula formada por nitrogênio e hidrogênio sendo a sua síntese um importante passo para o desenvolvimento de fertilizantes e, consequentemente, para a existência da civilização como hoje a conhecemos. O processo usado para sua produção foi desenvolvido por Fritz Haber e Carl Bosch em 1909. A reação que forma a amônia se dá entre o gás nitrogênio e o gás hidrogênio na presença de um catalisador a temperaturas geralmente entre e .

Haber foi laureado com o prêmio Nobel por esse trabalho em 1918. Contudo, a sua premiação

causou uma série de protestos, pois, durante a 1º Guerra Mundial, ele ficou conhecido como o “pai da guerra química”, tendo desenvolvido alguns gases usados nos conflitos. Há registros de abril de 1915 onde mais de 5 mil homens morreram devido a inalação de gás cloro, fora outros 10 mil que apresentaram graves sintomas de intoxicação. A obtenção indistrial da amônia é usualmente feita pelo processo conhecido como “processo Harbber-Bosch”.

1. Calcule de formação da amônia a 298 K a partir dos valores de H e S dados abaixo. A reação será espontânea?
2. No processo mencionado, a reação se dá a temperaturas superiores a Indique se esta temperatura elevada seria um fator importante para a espontaneidade do processo.

Dados:

Se para uma reação a todas as temperaturas, então é ______ e é ______.

1. positivo, positivo
2. positivo, negativo
3. zero, positivo
4. negativo, positivo
5. negativo, zero

Por que é possível uma reação química ocorrer espontâneamente, ainda que o

para a reação seja positivo?

5. Considere a reação de formação da metilamina gasosa () a . Admitindo que e são independentes da temperatura e que todas as substâncias estão no estado padrão, diga justificando:

a) A reação é espontânea a ?

b) Qual o intervalo de temperatura em que a reação é espontânea?