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 De. 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.

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