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07/03/2018
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ENERGIA LIVRE (FUNÇÃO) DE GIBBS (G)
Sinônimo de Trabalho Útil (w’), ou seja, não-mecânico
Trabalho de interface
Trabalho de adsorção, absorção, permeação, etc.
Trabalho químico
Trabalho magnético
Trabalho eletromagnético
Lembrando:
dw’ = dG trabalho útil
đw = PdV trabalho mecânico
Lembrando:
Se dG é (-), o processo será espontâneo;
Se dG é (+), o processo NÃO será espontâneo;
Se dG é zero, o sistema está em equilíbrio, não há 
processo algum.
ENERGIA LIVRE DE GIBBS (G)
dG = dH - T dS
dG dH
dS
dH dS TdS dG
(+) (+) (+) (-), a T alta
(+), a T baixa
(+) (- ) (- ) sempre (+)
(- ) (+) (+) sempre (-)
(- ) (- ) (- ) (-), a T baixa
(+), a T alta
Entropia: 
energia degradada ou 
dissipada, inútil para 
trabalho. 
Ordem/caos
dS = đq/T
Entalpia:
dH = dU+PdV
dHp = qp ,LOGO,
CALOR É UMA FORMA DE 
ENERGIA DEGRADADA.
wq, OK
q w NEGADO PELA 2°Lei
ENTALPIA (H)
CALORIMETRIA
A P constante, dH equivale a:
Calor de combustão
Calor de oxidação
Calor de transformação
Calor de absorção
Calor de adsorção
Calor de dissolução
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sólido
água
soluto
ENTROPIA (S)
DESIGUALDADE DE CLAUSIS
ΔS≥0
“A ENERGIA do universo é 
constante, enquanto a 
ENTROPIA tende a um 
máximo”
dSuniverso = dSsistema + dSmeio
Quem é o “universo”, o 
“sistema” e o “meio”
Considere um processo de adsorção,
exotérmico (dH negativo) 
e 
espontâneo (dG negativo)
DG=DH - T ΔS
ENTROPIA (S)
DESIGUALDADE DE CLAUSIS
ΔS≥0
“A entropia de universo 
aumenta (sempre positiva) 
enquanto a energia tende a 
zero”
dSuniverso = dSsistema + dSmeio
Quem é o “universo”, o 
“sistema, e o “meio” ?
Considere um fenômeno de interface,
exotérmico (dH negativo) 
e 
espontâneo (dG negativo)
dG=dH - T ΔS
interface
água
soluto
ar
DADOS TERMODINÂMICOS NA FORMAÇÃO DE MICELAS
São todos os processos de micelização espontâneos?
Qual a relação entre massa molecular e dG?
Qual sistema é, provavelmente, o mais estável?
Tomado de: Nelson, E. Educ. for part. Techn. 051Q, p.5 2005???
dG ???
-28903,7
-42300,9
-13115,6
-37837,7
-31585,0
-16990,1
-24433,5
-32772,9
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DADOS TERMODINÂMICOS NA FORMAÇÃO DE MICELAS
São todos os processos de micelização espontâneos?
Qual a relação entre massa molecular e dG?
Qual sistema é, provavelmente, o mais estável?
Tomado de: R.D. Nelson. Dispersing powders in liquids. Elservier:Amsterdam. 1988
-26606
-27216
-16712
-29546
-28588
-21046
-21926
-25680
378.66
dG=dH-TdS dG MM
dH dH(J/mol) dS dG 285,46 -26620,6
(kJ/mol) (J/mol) (J/(mol K) (J/mol) 350,61 -27237,3
285,46 2,3 2300 97 -26621 378,66 -16718,6
350,61 15,1 15100 142 -27237 246,36 -29565,1
378,66 -3,6 -3600 44 -16719 204,39 -28603,9
246,36 8,3 8300 127 -29565 328,28 -21054,6
204,39 3 3000 106 -28604 288,38 -21938,3
328,28 -4,06 -4060 57 -21055 229,4 -25696,5
288,38 2,51 2510 82 -21938
229,4 7,1 7100 110 -25697
Estatística de regressão
R múltiplo 0,4189
R-Quadrado 0,1754
Erro padrão 4301,6
Observações 8
0
50
100
150
200
250
300
350
400
-31000 -29000 -27000 -25000 -23000 -21000 -19000 -17000 -15000
RELAÇAO ENTRE ENERGIA LIVRE DE GIBBS E MASSA MOLECULAR
POTENCIAL QUÍMICO (µ)
A energia livre de Gibbs molar (potencial químico - µ)
Entalpia molar
Entropia molar tem caráter intensivo (propriedades molares)
Pressão, temperatura, densidade, índice de refração, 
absorbância, p.ex., são propriedades intensivas
Energia livre, entalpia e entropia são propriedades 
extensivas
Logo,
(G/n) = µ e (dG/n) = dµ
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PROPRIEDADES COLIGATIVAS
POTENCIAL QUÍMICO
Físico-Quimica-FAR2018-2010
SdTVdPdG -= dTSdµ -=SdTdG -=A P = cte.
dT
dµ
-S
Liq
Sól
Gás
Tf Ts Teb
DTf
DTeb
POTENCIAL QUÍMICO
Coeficiente de atividade
Físico-Quimica-FAR2018-2010
SdTVdPdG -=
VdP=
A T = cte
dG
ΔG= (G2-G1) = nRT ln (P2/P1)
Δm= RT ln a
𝜇௜௜ௗ = 𝜇௜
௥௘௙+RT ln( ௩௔௥௜á௩௘௟
௥௘௙௘௥ê௡௖௜௔
)
𝐸௘௤,௖௘௟ = 𝐸௘௤,௖௘௟଴ -
ோ்
௭ி
ln𝐾
EQUAÇÃO DE NERNST
F = 23062 cal V-1mol-1 = 96485,3 J V-1mol-1
n = número de elétrons transferidos
ξ = força eletromotriz (volts)
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Físico-Quimica-FAR2018-2010
CLAUSIUS CLAPEYRON
1/T
lng
y a * x + b
a =
b =
Aln
TR
EaKln
ou
Aln
RT
EaKln
+



-=
+



-=
1
Relação entre dG e Arrhenius
dG= n RT lng RT
dHgln +


-= dS




R
1/T
lnK
lnA
(Ea/R)
Físico-Quimica-FAR2018-2010
CLAUSIUS CLAPEYRON
1/T
lnKe
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Físico-Quimica-FAR2018-2010
CLAUSIUS CLAPEYRON
SE A REAÇÃO FOR ENDOTÉRMICA (DH0>0), e T2>T1, TEREMOS K2>K1
PROCESSOS ENDOTÉRMICOS SÃO FAVORECIDOS PELO AUMENTO DE T
SE A REAÇÃO FOR EXOTÉRMICA (DH0<0), e T2>T1, TEREMOS K2<K1
PROPRIEDADES COLIGATIVAS
Físico-Quimica-
FAR2018-2010
dT
dµ
-S
Liq
Sól
Gás
Tf Ts Teb
DTf
DTeb
Físico-Quimica-FAR2018-2010
i de VAN’T HOFF
Grau de ionização (a) e de dissociação (i) não são sinônimos
u= 2
i = 1,88
As soluções de NaCl a 0,9% (1:1; MM 58,45) e de
glicose a 5% (não-eletrólito, MM 180,16) são 
isoosmóticas (p aprox. 6,8 atm; DTf = -0,52 °C)
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Físico-Quimica-FAR2018-2010
ABAIXAMENTO CRIOSCÓPICO (DTf)
i = constante de Van’t Hoff
Kf = constante crioscópica
m2 = massa de soluto
m1 = massa de solvente
M2 = MM do soluto
Tf = 273,15 K
M1 = MM do solvente (g mol-1)
DHf = 1437 cal mol-1
a = grau de dissociação
u = número de partículas (íons) 
= 1,86 K kg mol-1
R
Físico-Quimica-FAR2018-2010
AUMENTO EBULIOSCÓPICO (DTb)
i = constante de Van’t Hoff
Kf = constante ebulioscópica
m2 = massa de soluto
m1 = massa de solvente
M2 = MM do soluto
Tf = 273,15 K
M1 = MM do solvente (g mol-1)
DHf = 9720 cal mol-1
a = grau de dissociação
u = número de partículas (íons) 
= 0,513 K kg mol-1
R
Físico-Quimica-FAR2018-2010
OSMOSE
PRESSÃO OSMÓTICA (p)
V1 = volume molar parcial. Expressa a DV
após difusão de 1 mol de solvente através
da membrana.
V1 = 0,0181 L mol-1 (ÁGUA, 20-30 °C)
Solvente
µ0
Solução
µ
P0 PDP=p
-V=V1
membrana
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SOLUÇÃO DE RINGER-LACTATO
Solução injetável por infusão intravenosa, isotônica. A osmolaridade 272 mOsm/L e o 
pH 6 - 7,5.
Uso em desidratação; reposicão hidroeletrolítica; profilaxia e tratamento da acidose metabólica. 
Incompatibilidade: anfotericina B; ampicilina sódica; clordiazepóxido; diazepam; eritromicina
Massa 
molecular
(g/mol)
58,44
74,55
110,98
112,06
Físico-Quimica-FAR2018-2010
PRESSÃO DE VAPOR – LEI DE RAOULT
DESVIO +
A
B
0
01
1
PB
PA
No caso da água,
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Físico-Quimica-FAR2018-2010
PRESSÃO DE VAPOR – LEI DE RAOULT
DESVIO +
A
B
0
01
1
PB
PA
Desvio +
>
>
Físico-Quimica-FAR2018-2010
PRESSÃO DE VAPOR – LEI DE RAOULT
DESVIO +
A
B
0
01
1
PB
PA
Desvio _
<
<
<
PRESSAÕ DE VAPOR (AR)
Relação entre pressão de vapor de saturação
(água) e a temperatura, a pressão normal