- Qual das seguintes afirmações é verdadeira?
(a) Todas as reações espontâneas têm uma variação de entalpia negativa
(b) Todas as reações espontâneas têm uma variação de entropia positiva
(c) Todas as reações espontâneas têm uma variação de energia livre positiva
(d) Todas as reações espontâneas têm uma variação de energia livre negativa
(e) Todas as reações espontâneas têm uma variação de entropia negativa.
Resposta:
(a) Todas as reações espontâneas têm uma variação de entalpia negativa
(b) Todas as reações espontâneas têm uma variação de entropia positiva
(c) Todas as reações espontâneas têm uma variação de energia livre positiva
(d) Todas as reações espontâneas têm uma variação de energia livre negativa
(e) Todas as reações espontâneas têm uma variação de entropia negativa.
Passo 1
O enunciado pergunta qual afirmação sobre reações espontâneas é sempre verdadeira, envolvendo variações de entalpia (
), entropia (
) e energia livre de Gibbs (
). O conteúdo aqui é termodinâmica química, e vamos precisar usar o critério de espontaneidade baseado em
.
Passo 2
Na termodinâmica, a energia livre de Gibbs é definida por
,
onde é a temperatura absoluta. Uma reação é espontânea se, e somente se,
.
Nem sempre ou
têm sinal fixo: eles podem ser positivos ou negativos, desde que
fique negativo.
onde
Nem sempre
Passo 3
Analisando cada alternativa à luz de
:
a) Nem toda reação espontânea tem . Há reações endergônicas em entalpia (
) que são espontâneas porque
é grande e positivo (por exemplo, fusão do gelo acima de
).
b) Nem toda reação espontânea tem . Existem processos em que
mas
negativo domina, tornando
negativo (por exemplo, formação de líquidos a partir de gases a baixa temperatura).
c) Se , a reação não é espontânea. Logo esta alternativa está errada.
d) Exatamente a condição de espontaneidade é .
e) Nem toda reação espontânea tem — muitas têm
, mas isso por si só não garante espontaneidade sem considerar
.
a) Nem toda reação espontânea tem
b) Nem toda reação espontânea tem
c) Se
d) Exatamente a condição de espontaneidade é
e) Nem toda reação espontânea tem
Resposta
(d) Todas as reações espontâneas têm uma variação de energia livre negativa (
).