Comente, justificando, as seguintes frases:
a) Reações em fase gasosa, com variação de entalpia positiva e variação de número de moles negativa são sempre espontâneas.

Passo 1

Então, você tem uma questão que pede para comentar e justificar uma afirmação sobre reações químicas em fase gasosa. Vamos trabalhar com conceitos de termodinâmica, especificamente entalpia ($ \Delta H Deçãú \Delta n Deçõáà \Delta G $). Para resolver isso, vamos precisar entender como esses conceitos se relacionam para determinar se uma reação é espontânea.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que cada termo significa:
  • Entalpia ($ \Delta H $): Representa a quantidade de calor absorvido ou liberado durante uma reação a pressão constante. Se $ \Delta H $ é positivo, a reação absorve calor (é endotérmica).
  • Variação do número de moles ($ \Delta n $): Indica a mudança na quantidade de moléculas gasosas durante a reação. Se $ \Delta n $ é negativo, significa que há menos moles de gás nos produtos do que nos reagentes.
  • Energia Livre de Gibbs ($ \Delta G $): Determina se uma reação é espontânea. A fórmula é:
    De
    Onde $ T $ é a temperatura em Kelvin e $ \Delta S $ é a variação da entropia.

Passo 3

Vamos analisar a afirmação: “Reações em fase gasosa, com variação de entalpia positiva e variação de número de moles negativa são sempre espontâneas.”
Primeiro, $ \Delta H $ é positivo, então a reação absorve calor. Isso tende a desfavor a espontaneidade porque $ \Delta H $ contribui positivamente para $ \Delta G $.
Segundo, $ \Delta n $ é negativo. Em fase gasosa, uma redução no número de moles geralmente significa que a entropia ($ \Delta S $) está diminuindo, ou seja, $ \Delta S $ é negativo. Isso porque há menos liberdade de movimento quando há menos moléculas de gás, o que reduz a desordem.

Passo 4

Agora, vamos ver como isso afeta $ \Delta G $:
De
Como $ \Delta H $ é positivo e $ \Delta S $ é negativo:
De
Ambos os termos são positivos, então $ \Delta G $ é positivo. Quando $ \Delta G $ é positivo, a reação não é espontânea.

Passo 5

Portanto, a afirmação de que essas reações são “sempre espontâneas” está incorreta. Na verdade, com $ \Delta H $ positivo e $ \Delta S $ negativo, a energia livre de Gibbs será positiva, indicando que a reação não ocorre de forma espontânea sob essas condições.

Resposta

A afirmação está errada. Reações gasosas com entalpia positiva e redução no número de moles geralmente não são espontâneas, pois a energia livre de Gibbs resulta positiva nessas condições.

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