Considere a vaporização de um líquido a temperatura igual a seu ponto normal de ebulição, por exemplo, vaporização da água a 373.15 K e pressão de
. Calcule a energia gibbs molar da reação.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular a energia de Gibbs molar da reação de vaporização da água a 373,15 K e 1 atm. Isso está relacionado à Termodinâmica, especificamente às propriedades de Gibbs. Para resolver, vamos precisar entender as fórmulas de energia de Gibbs e como elas se aplicam em mudanças de fase, como a vaporização.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a variação da energia de Gibbs ($ \Delta G $) é dada pela fórmula:
Onde:
- $ \Delta H $ é a variação de entalpia,
- $ T $ é a temperatura em Kelvin,
- $ \Delta S $ é a variação de entropia.
Passo 3
No ponto de ebulição normal, a temperatura e pressão são aquelas nas quais o líquido e o gás coexistem em equilíbrio. Nesse ponto, a energia de Gibbs da reação é igual a zero porque não há tendência líquida para vaporização ou condensação.
Passo 4
Então, podemos usar essa condição para simplificar nossa equação:
Isso significa que:
Passo 5
Portanto, a energia de Gibbs molar da reação de vaporização da água no ponto normal de ebulição é:
Resposta
A energia de Gibbs molar da reação de vaporização da água a 373,15 K e 1 atm é igual a zero.