A diferença de potencial químico entre duas regiôes de um sistema é
. De quanto varia a energia de Gibbs quando
de uma substância é transferido de uma regiâo para outra?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício que fala sobre a diferença de potencial químico entre duas regiões de um sistema, que é de +7,1 kJ/mol. A gente precisa descobrir como a energia de Gibbs varia quando 0,10 mmol de uma substância é transferida de uma região para outra. Para resolver isso, vamos usar conceitos de termodinâmica relacionados à energia de Gibbs e potencial químico.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a diferença de potencial químico. Ela representa a mudança na energia livre do sistema quando uma quantidade de substância é adicionada ou removida. No nosso caso, a diferença é de +7,1 kJ/mol, o que significa que cada mol transferido aumenta a energia de Gibbs do sistema em 7,1 kJ.
Passo 3
Agora, precisamos calcular a variação da energia de Gibbs quando transferimos 0,10 mmol dessa substância. Para isso, vamos usar a relação entre a variação da energia de Gibbs ($ \Delta G
\Delta \mu $):
Onde:
- $ \Delta G $ é a variação da energia de Gibbs.
- $ \Delta \mu $ é a diferença de potencial químico.
- $ n $ é a quantidade de substância transferida.
Passo 4
Primeiro, vamos converter a quantidade de substância de milimoles para moles, porque a diferença de potencial químico está em kJ/mol:
Passo 5
Agora, aplicamos a fórmula com os valores que temos:
Passo 6
Para deixar tudo em unidades mais comuns, vamos converter kJ para J (já que 1 kJ = 1000 J):
Resposta
A energia de Gibbs varia +0,71 J quando 0,10 mmol da substância é transferido de uma região para outra.