A energia livre de Gibbs é calculada pela diferença entre a entalpia da reação e o produto T
S. O que fisicamente significa o sinal da energia livre de Gibbs?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre a energia livre de Gibbs, que é uma medida importante na termodinâmica para entender se uma reação química vai acontecer por conta própria. Para resolver isso, vamos precisar entender o que são entalpia (ΔH), entalpia livre (ΔG), temperatura (T) e a variação de entropia (ΔS). Vamos usar a fórmula da energia livre de Gibbs:
Passo 2
Primeiro, vamos entender cada termo da fórmula. A entalpia (ΔH) representa a quantidade de energia absorvida ou liberada durante a reação. Se ΔH for negativa, a reação libera energia (exotérmica); se for positiva, absorve energia (endotérmica.
Passo 3
Depois, temos a variação de entropia (ΔS), que indica a mudança na desordem do sistema. Se ΔS for positiva, a desordem aumenta; se for negativa, diminui.
Passo 4
A temperatura (T) está em Kelvin e multiplica a variação de entropia. Esse termo, $ T \Delta S $, ajusta a influência da entropia na energia livre de Gibbs.
Passo 5
Agora, vamos analisar o sinal de ΔG usando a fórmula
:
-
Se ΔG for negativo (
): A reação libera energia suficiente para ocorrer espontaneamente. É uma reação favorecida. -
Se ΔG for positivo (
): A reação não libera energia suficiente e não ocorre espontaneamente. É uma reação não favorecida. -
Se ΔG for zero (
): O sistema está em equilíbrio, sem preferência por reagir no sentido direto ou inverso.
Resposta
O sinal da energia livre de Gibbs indica se uma reação ocorre espontaneamente: quando
é negativo, a reação é espontânea; quando é positivo, não é espontânea.