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 1 atm H2 O(I) H2 O(g). 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:
De
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:
De
Isso significa que:
De

Passo 5

Portanto, a energia de Gibbs molar da reação de vaporização da água no ponto normal de ebulição é:
De

Resposta

A energia de Gibbs molar da reação de vaporização da água a 373,15 K e 1 atm é igual a zero.

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