Aula2-Equilibrio-Potencial-quimico-composicao-variada

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QFL 2452 – Físico-Química II 
Módulo 1 
Equilíbrio 
químico 
Funções Termodinâmicas 
• q 
• w 
• dU = dq + dw 
• dH = dq + Vdp, dH = dqrev (P constante) 
• dStotal = dSvizinhança + dSsistema 
• dG  dH – TdS 
– Energia disponível para realizar trabalho, ou seja: 
 
Fluxos de energia 
Energia livre 
Critérios de Equilíbrio 
G 
μi > μf 
Gi 
Gf 
-5 ºC Potencial químico 
Gj= dGj/dnj  μj 
Sistemas de composição variada 
• Sabemos avaliar a energia do sistema 
para uma substância pura: 
• Como determinar a variação de G para 
um sistema de composição variada? 
G A A 
A 
A 
A B B 
B 
B 
B 
B A 
A 
B 
B 
Se P e T constantes: 
Sistema de composição variada 
2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(g) G = - 272.89 kJ/mol 
G 100% reagentes 
100% produtos 
X% produtos + 100-X% reagentes 
dG 
> 0 não-espontâneo 
= 0 equilíbrio 
< 0 espontâneo 
Variação de G por P e consequência para o 
potencial químico 
dG = –SdT + VdP 
Se T é constante: 
dG = VdP G(T,P) = 
Para gás ideal: 
G(T,P,n) = n(T) + nRT lnP 
𝜕𝐺(𝑇, 𝑃, 𝑛)
𝜕𝑛 𝑇,𝑃
= μideal = μ
0
ideal + 𝑅𝑇𝑙𝑛(𝑃) 
Avalie μ0 (298.15 K) para CH4(g) 
Considere: 
𝐻0 kJ mol-1 𝑆0 J mol-1 K-1 
CH4(g) -74,81 186,26 
H2(g) - 130,684 
C(s) - 5,740 
É possível avaliar μ do CH4(g) para outros valores de 
temperatura e pressão? 
Derivada total do potencial químico 
Cenas do próximo capítulo 
• Sabemos 
– Calcular a energia do sistema de composição 
variada 
– Calcular o potencial químico a qualquer 
temperatura e pressão a partir do potencial 
químico padrão (considerando gás ideal) 
• Podemos avaliar como a energia varia 
durante uma reação química – Constante 
de equilíbrio