ENERGIA LIVRE DE GIBBS

Prévia do material em texto

ENERGIA LIVRE DE GIBBS
A energia livre de Gibbs (G) de um sistema é a medida da
quantidade de energia utilizável (energia que pode realizar
trabalho) naquele sistema.
A mudança na energia livre de Gibbs durante uma reação
fornece informação útil sobre a energética e
espontaneidade da ação (se pode acontecer sem adicionar
energia).
Reações com ∆G negativo liberam energia livre e são chamadas
de reações exergônicas. ( ESPONTÂNEAS)
As reações com ∆G positivo (∆G > 0), por sua vez, precisam de
entrada de energia e são chamadas de reações endergônicas.
Se tanto T quanto P são constantes, a relação entre o sinal de ∆G e a
espontaneidade de uma reação é como segue:
1. Se ∆G é negativo, a reação é espontânea no sentido direto.
2. Se ∆G é zero, a reação está em equilíbrio.
3. Se ∆G é positivo, a reação no sentido direto é não espontânea; deve-
se fornecer trabalho a partir da vizinhança para fazer com que ela
ocorra. Entretanto, a reação inversa será espontânea.
Energia livre e constante de equilíbrio
• ΔG° e K (constante de equilíbrio) se aplicam às condições
padrão.
• Lembre-se que ΔG e Q (quociente de equilíbrio) se aplicam a
quaisquer condições.
• É útil determinar se as substâncias reagirão sob quaisquer
condições:
ΔG = ΔG° + RT lnQ
1) Continuaremos a explorar o processo de Haber para a
síntese da amônia:
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
Calcule ΔG a 298 K para uma mistura de reação que consiste
em 1,0 atm de N2, 3,0 atm de H2 e 0,50 atm de NH3. Dados:
ΔG0 = - 33,3 kJ.
Exercício
Variação de G com a pressão variável e a temperatura constante
O volume controla a variação de energia livre com a pressão, a 
temperatura constante
2) Qual é a mudança em G para um processo em que
0,022 mol de um gás ideal vai de 2505 psi (libras por
polegada quadrada) a 14,5 psi a uma temperatura
ambiente de 295 K?
Exercício
3) Determine ∆Greação (25 ° C 298,15 K) para a seguinte reação
química usando ambos os métodos para determinar o
∆Greação. Mostre que os dois métodos produzem a mesma
resposta.
2H2(g) + O2(g) 2H2O (l)
Exercício
EXERCÍCIOS
1) 
2) Qual dos seguintes sistemas apresenta uma redução de entropia? 
a) CH3OH(l) → CH3OH(g) 
b) NaCl(s) → Na+(aq) + Cl– (aq) 
c) N2(g) + O2(g) → 2 NO(g) 
d) 2 NO2 (g) → N2O4 (g)
3) Para a reação C(s) + H2O (g) → CO (g) + H2 (g) ΔSºsis = 133,6 J/mol K ; e
ΔHºsis = 131,3 kJ/mol a 298K; Em temperaturas maiores que _____K,
esta reação é espontânea.
4) A temperatura ambiente, ~290 K, a reação entre H2 e O2 formando
água: 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ∆H = -285.8 kJ mol-1 e ∆S = -327 J K mol-1.
1. É espontânea pois é exotérmica.
2. Não é espontânea pois ΔS é negativo.
3. É espontânea pois ΔS é negativo.
4. É espontânea pois ΔG é negativo.
5. É não espontânea pois ΔG é positivo.
5)