Durante uma reação de dissolução, a entropia do sistema aumenta significativamente. Se
for ligeiramente positivo, qual seria a tendência da energia livre de Gibbs à medida que a temperatura aumenta?
a)
aumenta, tornando a reação menos espontânea.
b)
diminui, tornando a reação mais espontânea.
c)
permanece constante.
d)
torna-se nulo, indicando equilibrio.
a)
b)
c)
d)
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que a questão pede. É uma pergunta de termodinâmica sobre energia livre de Gibbs (ΔG). Ela diz que, numa reação de dissolução, a entropia do sistema (ΔS) aumenta muito e que a entalpia (ΔH) é ligeiramente positiva. A pergunta é: quando a temperatura (T) aumenta, como ΔG vai se comportar?
Para resolver isso, a gente vai usar a fórmula básica de Gibbs:
Para resolver isso, a gente vai usar a fórmula básica de Gibbs:
Passo 2
Agora, vamos colocar as informações do enunciado nessa fórmula:
- ΔH > 0, mas só um pouquinho (ligeiramente positivo).
- ΔS > 0, e dá uma boa aumentada (significativamente positivo).
Então a fórmula fica:
Passo 3
O que acontece quando T aumenta?
- O termo
é a temperatura vezes a entropia. Como ΔS é grande e positiva, fica ainda maior (e é subtraído na fórmula). - Então
vai ficar cada vez mais negativo. - Mesmo que ΔH seja positivo, esse “menos algo cada vez maior” vai dominar.
Logo, conforme T cresce, ΔG diminui (fica mais negativo ou menos positivo).
Passo 4
E quando ΔG diminui (fica mais negativo), a reação fica mais espontânea, porque a condição de espontaneidade é ΔG < 0.
Resposta
b)
diminui, tornando a reação mais espontânea.