A diferença de potencial químico entre duas regiōes de um sistema é -8,3 kJ mol^-1. De quanto varia a energia de Gibbs quando 0,15 mmol de uma substância é transferido de uma região para outra?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma diferença de potencial químico entre duas regiões de um sistema, que é de -8,3 , kJ/mol. A pergunta é: de quanto vai variar a energia de Gibbs quando transferirmos 0,15 , mmol dessa substância de uma região para outra.
Aqui, vamos trabalhar com Termodinâmica, especificamente com a Energia de Gibbs e o Potencial Químico. Para resolver isso, vamos usar a relação entre a variação da energia de Gibbs ( De), a variação no potencial químico ( De) e a quantidade de substância transferida ( n).

Passo 2

Primeiro, precisamos entender a fórmula que relaciona esses conceitos. A variação da energia de Gibbs é dada por:
De
Onde:
  • De é a variação da energia de Gibbs.
  • De é a diferença de potencial químico.
  • n é a quantidade de substância transferida.
Além disso, precisamos garantir que as unidades estejam compatíveis. Atualmente, a diferença de potencial químico está em kJ/mol e a quantidade transferida está em mmol. Vamos converter 0,15 , mmol para mol para facilitar os cálculos.

Passo 3

Vamos converter 0,15 , mmol para mol:
0,15 , mmol = 0,15 times 10^-3 , mol = 1,5 times 10^-4 , mol
Agora, aplicando a fórmula da variação da energia de Gibbs:
De
Fazendo a multiplicação:
De
Convertendo para joules (já que 1 , kJ = 1000 , J):
De

Resposta

A energia de Gibbs varia em -1,245 , J quando 0,15 , mmol da substância é transferido de uma região para outra.

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