Calcule a energia livre de mistura ( De ) para 100 g do sistema apresentado no problema anterior, considerando os casos de solução ideal e solução real. Qual o valor da energia livre de excesso ( G^E )?
(R.: G^E=-2554 cal)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular a energia livre de mistura (ΔGₘᵢₛₜ) para 100 g de um sistema, tanto para uma solução ideal quanto para uma solução real. Além disso, precisamos encontrar o valor da energia livre de excesso (Gᴱ). Para resolver isso, vamos usar conceitos de termodinâmica e as fórmulas relacionadas à energia livre em soluções.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é energia livre de mistura. Ela nos diz quanto de energia é absorvido ou liberado quando duas substâncias se misturam. Para uma solução ideal, assumimos que não há interação extra entre as moléculas além das interações puras de cada componente. Já em uma solução real, consideramos essas interações adicionais, que causam uma energia livre de excesso (Gᴱ).

Passo 3

A fórmula geral para a energia livre de mistura é:
De
Para uma solução ideal, a energia livre de excesso (Gᴱ) é zero, então:
De

Passo 4

Agora, para a solução real, precisamos considerar o valor de Gᴱ que foi dado no exercício. Sabemos que:
G^E = -2554 cal
Isso significa que, na solução real, há uma liberação de energia devido às interações entre as moléculas.

Passo 5

Vamos calcular a energia livre de mistura para a solução real usando a fórmula mencionada:
De
Sem o valor de ΔGₘᵢₛₜ ideal, não podemos calcular numéricamente ΔGₘᵢₛₜ real, mas sabemos que ela será menor que a ideal devido ao termo de excesso negativo.

Resposta

A energia livre de excesso (Gᴱ) é -2554 cal.

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