Questão 2. Nos itens abaixo marque a alternativa correta e justifique a escolha.
i) Se uma reação química tiver uma variação positiva na entropia,
, então:
(a) Aumenta a dispersão de partículas/energia do sistema.
(b) A reação é exotérmica.
(c) O calor vai do sistema para a vizinhança.
(d) A energia livre de Gibbs é negativa.
(e) A reação é espontânea.
ii) Qual dos seguintes processos envolve uma diminuição da entropia?
(a) A sublimação do dióxido de carbono.
(b) A dissolução do NaCl na água.
(c) A decomposição de
a
.
(d) A evaporação do etanol.
(e) O congelamento da água líquida a gelo.
i) Se uma reação química tiver uma variação positiva na entropia,
(a) Aumenta a dispersão de partículas/energia do sistema.
(b) A reação é exotérmica.
(c) O calor vai do sistema para a vizinhança.
(d) A energia livre de Gibbs é negativa.
(e) A reação é espontânea.
ii) Qual dos seguintes processos envolve uma diminuição da entropia?
(a) A sublimação do dióxido de carbono.
(b) A dissolução do NaCl na água.
(c) A decomposição de
(d) A evaporação do etanol.
(e) O congelamento da água líquida a gelo.
Passo 1
O enunciado traz dois itens sobre entropia, que é uma medida da dispersão de energia e do número de microestados de um sistema. No primeiro item, temos uma reação com
e precisamos escolher a interpretação correta dessa variação. No segundo item, listam-se vários processos físicos/químicos e queremos identificar qual deles faz a entropia diminuir. Para isso, vamos usar qualitativamente a definição de entropia: aumenta sempre que a desordem ou o número de microestados cresce, e diminui se ocorre o contrário.
Passo 2
Item (i): “Se uma reação química tiver
, então:”
– A entropia mede dispersão de partículas/energia; se , há aumento dessa dispersão.
– Não é possível concluir exotermia (opção (b)), pois isso diz respeito a .
– A direção do calor (c) envolve entalpia, não entropia.
– negativa (d) e espontaneidade (e) dependem de
e de
, não só de
.
Logo, a única afirmação que decorre diretamente de é que a dispersão de partículas/energia do sistema aumentou.
– A entropia mede dispersão de partículas/energia; se
– Não é possível concluir exotermia (opção (b)), pois isso diz respeito a
– A direção do calor (c) envolve entalpia, não entropia.
–
Logo, a única afirmação que decorre diretamente de
Passo 3
Item (ii): “Qual processo envolve diminuição da entropia?”
Analiso cada um:
– Sublimação de CO₂ (sólido→gás): entropia aumenta.
– Dissolução de NaCl (sólido→íons em solução): entropia geralmente aumenta.
– Decomposição de N₂O₄(g) em 2 NO₂(g): mais moléculas de gás → entropia aumenta.
– Evaporação de etanol (líquido→gás): entropia aumenta.
– Congelamento da água (líquido→sólido): moléculas ficam mais ordenadas → entropia diminui.
Analiso cada um:
– Sublimação de CO₂ (sólido→gás): entropia aumenta.
– Dissolução de NaCl (sólido→íons em solução): entropia geralmente aumenta.
– Decomposição de N₂O₄(g) em 2 NO₂(g): mais moléculas de gás → entropia aumenta.
– Evaporação de etanol (líquido→gás): entropia aumenta.
– Congelamento da água (líquido→sólido): moléculas ficam mais ordenadas → entropia diminui.
Resposta
i) (a) Aumenta a dispersão de partículas/energia do sistema.
ii) (e) O congelamento da água líquida a gelo.
ii) (e) O congelamento da água líquida a gelo.