f) Qual o significado de
\Delta G^{\circ}
? Por que
\Delta G^{\circ}
não é um parâmetro de equilíbrio do sistema?

Passo 1

O enunciado pede para explicar o significado de De<a G^circ e justificar por que De<a G^circ não é um parâmetro de equilíbrio do sistema. O conteúdo aqui é Termodinâmica Química, em especial energia livre de Gibbs e equilíbrio químico.

Passo 2

Por definição, De<a G^circ é a variação da energia livre de Gibbs na transformação dos reagentes para os produtos com todas as espécies em suas condições-padrão (normalmente 1,bar para gases e 1,mol/L para soluções, à temperatura T fixa). Em termos de potenciais químicos padrão mui^circ e coeficientes estequiométricos nui, temos
De<a G^circ ;=;sumi nui,mui^circ

Passo 3

A relação geral entre a energia livre em condições quaisquer e em condições padrão é
De<a G ;=;De<a G^circ ;+;R,T,ln Q,
em que Q é o quociente de reação. No equilíbrio, De<a G=0 e Q=K (constante de equilíbrio), de onde
0 = De<a G^circ + R,T,ln K Longrightarrow De<a G^circ = -R,T,ln K

Passo 4

Embora De<a G^circ esteja relacionado a K, ele é calculado sempre para as condições-padrão e não para o estado real do sistema nem para a composição de equilíbrio. O verdadeiro parâmetro de equilíbrio é K, pois ele reflete as concentrações (ou pressões) das espécies no equilíbrio. Já De<a G^circ serve apenas como referência e não diz, por si só, quais serão as concentrações de equilíbrio.

Resposta

De<a G^circ é a variação da energia livre de Gibbs em que todos os reagentes e produtos estão em suas condições-padrão à temperatura considerada.
Ele não é um parâmetro de equilíbrio do sistema porque não depende do quociente de reação real nem da composição no equilíbrio: ele é apenas um valor de referência em condições-padrão, enquanto o parâmetro de equilíbrio efetivo é a constante K, que reflete o estado de equilíbrio do sistema.

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