Predições sobre a direção de uma reação baseadas na energia livre de Gibbs, ou no princípio de Le Châtelier, são consideradas termodinâmicas e não cinéticas. Explique o que isso significa.

Passo 1

O enunciado pergunta por que predições sobre a direção de uma reação baseadas na energia livre de Gibbs ou no princípio de Le Châtelier são classificadas como termodinâmicas e não como cinéticas. Para responder precisamos entender o que distingue as previsões termodinâmicas (espontaneidade e equilíbrio) das previsões cinéticas (velocidade de reação).

Passo 2

Na termodinâmica química trabalhamos com funções de estado, que dependem apenas dos estados inicial e final do sistema, não do caminho percorrido. A principal função aqui é a energia livre de Gibbs \Delta G:
\Delta G < 0 \implies \text{reação espontânea no sentido direto,}çãâ
\Delta G > 0 \implies \text{espontânea no sentido inverso,}â
\Delta G = 0 \implies \text{equilíbrio químico.}íí
De modo análogo, o princípio de Le Châtelier prevê como o sistema desloca seu equilíbrio em resposta a variações de concentração, pressão ou temperatura, mas sempre descrevendo apenas os estados de equilíbrio.

Passo 3

Na cinética química, por outro lado, o foco é em quão rápido a reação ocorre, ou seja, na taxa de variação de concentração dos reagentes e produtos. As previsões cinéticas dependem do complexo ativado e da barreira de energia de ativação E_a, geralmente modelada pela equação de Arrhenius
k = A \exp\bigl(-\tfrac{E_a}{RT}\bigr),
onde k é a constante de velocidade. Aqui importam o mecanismo e os estados intermediários, que não influenciam \Delta G mas determinam o tempo para atingir o equilíbrio.

Passo 4

Concluindo, quando usamos \Delta G ou Le Châtelier estamos dizendo apenas qual será a composição de equilíbrio (ou se a transformação é espontânea), sem informação alguma sobre a rapidez com que o sistema chega a esse equilíbrio. Por isso essas previsões são termodinâmicas e não cinéticas.

Resposta

Predições baseadas na energia livre de Gibbs e no princípio de Le Châtelier dizem respeito apenas ao caráter espontâneo de uma reação e à posição de equilíbrio (funções de estado que não dependem do caminho). Elas não fornecem nenhuma informação sobre as taxas ou o mecanismo pelo qual a reação ocorre, que é o domínio da cinética química.

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