Em qual dos seguintes casos a reação é espontânea a qualquer temperatura?
a) De<a H>0 e De<a S>0
b) De<a H<0 e De<a S<0
c) De<a H>0 e De<a S<0
d) De<a H<0 e De<a S>0
e) De<a H>0 e De<a S=0

Passo 1

O enunciado dá quatro combinações de sinais para De<a H (entalpia) e De<a S (entropia) e pede em qual delas a reação é espontânea a qualquer temperatura. O conteúdo é termodinâmica, usando o critério de espontaneidade pela energia livre de Gibbs.

Passo 2

A condição geral de espontaneidade é dada por
De<a G = De<a H - T,De<a S
e a reação é espontânea se e somente se De<a G<0.

Passo 3

Para que De<a G<0 valha para todo T>0, precisamos ter
  • De<a H<0 para que o termo constante seja negativo, e
  • De<a S>0 para que -T,De<a S seja sempre negativo, aumentando em módulo conforme T cresce.
Nenhuma outra combinação garante De<a G<0 para todas as temperaturas.

Resposta

d) De<a H<0 e De<a S>0

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