Qual o significado da energia de Gibbs de uma reação? Em quais condições o processo é espontâneo, não espontâneo ou a reação esta em equilíbrio.
Passo 1
Então, a gente vai falar sobre o que é a energia de Gibbs em uma reação química. Isso faz parte da termodinâmica química, que estuda as trocas de energia nas reações. Para entender isso, vamos precisar saber o que é a energia de Gibbs e como ela indica se uma reação vai ocorrer de forma espontânea, não espontânea ou se está em equilíbrio.
Passo 2
Primeiro, vamos definir a energia de Gibbs, representada por
. Ela é uma função que combina a entalpia (
) e a entropia (
) de uma reação, e é dada pela fórmula:
onde
é a temperatura em Kelvin.
Passo 3
Agora, vamos entender o que cada termo significa. A entalpia (
) representa a troca de calor na reação. Se
for negativo, a reação libera calor (exotérmica); se for positivo, absorve calor (endotérmica). A entropia (
) mede a desordem do sistema; um aumento de entropia (
) indica mais desordem.
Passo 4
Para saber se uma reação é espontânea, olhamos o sinal de
:
- Se
: A reação é espontânea. - Se
: A reação não é espontânea. - Se
: A reação está em equilíbrio.
Passo 5
Vamos ver isso com alguns exemplos:
- Espontânea: Se
é negativo e é positivo, será negativo, indicando uma reação espontânea. - Não espontânea: Se
é positivo e é negativo, será positivo, então a reação não ocorre espontaneamente. - Equilíbrio: Se
e se equilibrarem de forma que , a reação está em equilíbrio, ou seja, não há força motriz para a reação seguir em nenhuma direção.
Resposta
A energia de Gibbs (
) de uma reação indica sua espontaneidade: se
for negativo, a reação é espontânea; se for positivo, não é espontânea; e se for zero, a reação está em equilíbrio.