Suponha que moléculas A e B tem tamanhos e formas similares e que as interações A-A e B-B são mais fortes que as A-B. Estabeleça, para cada uma das grandezas a seguir, se estas serão maiores ou menores que o correspondente para uma solução ideal. (a) De (b) De © De

Passo 1

Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos duas moléculas, A e B, que têm tamanhos e formas parecidas. As interações entre moléculas iguais ( A- A e B- B) são mais fortes do que as interações entre moléculas diferentes ( A- B). A pergunta quer saber se, para três grandezas termodinâmicas ( De, De, e De), esses valores serão maiores ou menores comparados aos de uma solução ideal.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o que é uma solução ideal. Em uma solução ideal, as moléculas se misturam sem alterar significativamente as interações entre elas, ou seja, as interações intermoleculares são semelhantes tanto entre moléculas iguais quanto diferentes. Isso implica que não há mudança na entalpia de mistura ( De) e a entropia de mistura ( De) segue a tendência prevista pela teoria estatística.

Passo 3

Agora, considerando que as interações A- A e B- B são mais fortes que as A- B, isso significa que quando molecules diferentes se misturam, há uma quebra dessas interações mais fortes e formação de interações mais fracas. Isso afeta a entalpia de mistura.

Passo 4

Para a entalpia de mistura ( De): Como as interações A- B são mais fracas, há absorção de energia para quebrar as interações mais fortes e formar as mais fracas. Isso resulta em uma entalpia de mistura positiva, ou seja, De será maior que em uma solução ideal onde as interações não mudam significativamente.

Passo 5

Para a entropia de mistura ( De): A mistura de diferentes moléculas geralmente aumenta a desordem do sistema. Mesmo que as interações mudem, a simples mistura de diferentes tipos de moléculas tende a aumentar a entropia. Portanto, De será maior que em uma solução ideal.

Passo 6

Para a energia livre de Gibbs de mistura ( De): A energia livre de Gibbs é dada por De. Como De é maior e De também é maior, o efeito sobre De depende da temperatura. Em temperaturas baixas, o termo De domina, tornando De maior. Em temperaturas altas, o termo TDe pode compensar, mas de maneira geral, considerando apenas a comparação com a solução ideal, De tende a ser maior.

Resposta

(a) De será maior;
(b) De será maior;
© De será maior que na solução ideal.

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