- Sabe-se que uma solução de nitrato de potássio em água apresenta solubilidade crescente em relação ao aumento de temperatura. A respeito da termodinâmica envolvida no processo de dissolução, foram elaboradas as afirmações:
I. Esse soluto apresenta dissolução endotérmica;
II. A dissolução implica em aumento na entropia do sistema;
III. A dissolução implica em redução na entropia das vizinhanças;
IV. Para cada temperatura, a saturação é alcançada quando
se iguala a zero.
Estão corretas, somente:
a) II e III
b) I, II e III
c) I, II e IV
d) II, III e IV.
e) I, II, III e IV
I. Esse soluto apresenta dissolução endotérmica;
II. A dissolução implica em aumento na entropia do sistema;
III. A dissolução implica em redução na entropia das vizinhanças;
IV. Para cada temperatura, a saturação é alcançada quando
a) II e III
b) I, II e III
c) I, II e IV
d) II, III e IV.
e) I, II, III e IV
Passo 1
O enunciado diz que a solubilidade do nitrato de potássio em água aumenta com a temperatura. Isso indica que, termodinamicamente, o processo de dissolução deve ser favorecido quando a temperatura sobe. Para analisar isso, vamos usar a relação fundamental da espontaneidade de um processo:
além da expressão para a variação de entropia das vizinhanças:
Passo 2
Como a solubilidade cresce com o aumento de
, significa que a dissolução só fica mais favorável absorvendo calor do meio. Logo,
e o processo é endotérmico, afirmando que a proposição I está correta.
Passo 3
Ao dissolver um sólido iônico como o nitrato de potássio, aumenta a desordem no sistema: os íons se separam e ficam dispersos na água. Portanto,
, o que confirma a proposição II.
Passo 4
Para um processo endotérmico
, a entropia das vizinhanças cai segundo
de modo que a proposição III também está correta.
Passo 5
Num sistema em equilíbrio saturado, a variação de energia livre é nula:
Isso corresponde à proposição IV.
Resposta
e) I, II, III e IV