Se um processo for endotérmico e espontâneo, quais dos seguintes deve ser verdadeiro?
a) De0 e De
b) De e De
c) De e De0
d) De e De0
e) De0 e De

Passo 1

Então, galera, vamos resolver esse exercício juntos! A questão nos pergunta: “Se um processo for endotérmico e espontâneo, quais dos seguintes deve ser verdadeiro?” Estamos falando de termodinâmica, especificamente sobre a espontaneidade das reações químicas. Para resolver isso, vamos precisar entender a relação entre a variação da energia livre de Gibbs ( De), a variação da entalpia ( De) e a variação da entropia ( De).

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar da equação da energia livre de Gibbs, que é fundamental para determinar a espontaneidade de um processo:
De
Aqui, De é a variação da energia livre, De é a variação da entalpia, T é a temperatura absoluta em Kelvin, e De é a variação da entropia.

Passo 3

Um processo espontâneo ocorre quando De é negativo ( De). Além disso, o processo ser endotérmico significa que a variação de entalpia é positiva ( De 0), pois o sistema absorve calor do ambiente.

Passo 4

Vamos aplicar essas informações na equação de Gibbs:
  • Sabemos que De (espontaneidade).
  • Sabemos que De 0 (endotérmico).
Substituindo esses valores na equação:
De
Isso implica que:
De
Dividindo ambos os lados por T (que é positivo):
De De
Ou seja, para que o processo seja espontâneo e endotérmico, a variação de entropia deve ser positiva ( De 0).

Passo 5

Analisando as opções:
a) De0 e De → Não, De deve ser negativo.
b) De e De → Não, De deve ser positivo.
c) De e De0 → Esta opção está parcialmente correta, mas não aborda De.
d) De e De0 → Não, De deve ser positivo.
e) De0 e De → Não, De deve ser positivo.
Nenhuma das opções está completamente correta, mas a opção c) De e De0 é a que mais se aproxima, já que inclui a espontaneidade ( De) e o aumento da entropia ( De0), que são condições essenciais para um processo endotérmico ser espontâneo.

Resposta

A alternativa correta é c) De e De0.

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