Termodinâmica parte 3

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2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica
Só ∆H não define se um processo é 
espontâneo.
Entropia (∆S) Grau de desordem
Química Geral - Termodinâmica 2
Entropia (∆S) Grau de desordem
∆S ==== Σ ∆Sprodutos - Σ ∆Sreagentes
2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica
Entropia (∆S) Grau de desordem
� Volume ↑ ∆S↑
Química Geral - Termodinâmica 3
� Temperatura ↑ ∆S ↑
� Estado físico Ssólido < Slíquido < Sgasoso
� Complexidade molecular ↑ ∆S↓ ex. H2(g)�2H(g)
�∆ngás = + ∆S ↑ 
EntropiaEntropiaEntropiaEntropiaEntropiaEntropiaEntropiaEntropia
Exemplo 18.2 (pág. 149):Exemplo 18.2 (pág. 149):
Preveja o sinal algébrico de ∆S para as reações:
a) 2NO2(g) → N2O4(g)
Análise: 
1) Formação de moléculas mais complexas - ∆S↓ 
Química Geral - Termodinâmica 4
1) Formação de moléculas mais complexas - ∆S↓ 
2) ∆n(gas) = 1-2 = -1 - ∆S↓
b) C3H8(g) + 5O2 → 3CO2(g) + 4H2O(g) 
Análise: 
Formação de moléculas menos complexas + ∆S ↑
∆n(gas) = 7-6 = +1 + ∆S ↑
EntropiaEntropiaEntropiaEntropiaEntropiaEntropiaEntropiaEntropia
Exercícios práticos pág. 149:Exercícios práticos pág. 149:
5) (pág. 149) Preveja o sinal de ∆S para:
a) Condensação de vapor para água líquida
b) Sublimação de um sólido
Química Geral - Termodinâmica 5
b) Sublimação de um sólido
6) (pág. 149) Preveja o sinal de ∆S e justifique:
a) 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g)
b) CO(g) + 2H2(g) → CH3OH(g)
c) 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)
d) N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)
e) Ca(OH)2(s) → Ca2+(aq) + 2OH¯ (aq)
EntropiaEntropiaEntropiaEntropiaEntropiaEntropiaEntropiaEntropia
Exemplo 18.3 (pág. 154):Exemplo 18.3 (pág. 154):
Qual é o ∆S quando 1 mol de uréia reage com água?
CO(NH2)2 (aq) + H2O(l) → CO2(g) + 2NH3(g)
∆S ==== Σ ∆S - Σ ∆S
Química Geral - Termodinâmica 6
∆S = (S CO2 + S NH3) – (S CO(NH2)2 (aq) + S H2O(l))
= (+213,6x1 + 192,5x2) – (173,8x1 + 69,96x1)
∆S = 354,8J/K
∆S ==== Σ ∆Sprodutos - Σ ∆Sreagentes
EntropiaEntropiaEntropiaEntropiaEntropiaEntropiaEntropiaEntropia
Exercícios práticos: pág. 154Exercícios práticos: pág. 154
7) (pág. 154) Calcule ∆So em JK-1 ou J/K para as reações:
a) CaO(s) + 2HCl(g) → CaCl (s) + H O(l)
Química Geral - Termodinâmica 7
a) CaO(s) + 2HCl(g) → CaCl2(s) + H2O(l)
b) C2H4(g) + H2(g) → C2H6(g) 
2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica2ª. e 3ª. Leis da Termodinâmica
Energia livre de 
Gibbs (∆G) Porção útil de ∆H
∆G ==== Σ ∆Gprodutos - Σ ∆Greagentes
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∆G = ∆H - T . ∆S
Reação espontânea
Diminuição de entalpia 
((−−−−−−−−∆H)∆H)
Aumento de Entropia
((++++++++∆∆∆∆∆∆∆∆S)S)
Diminuição de Energia livre 
de Gibbs ((−−−−−−−−∆∆∆∆∆∆∆∆G)G)
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2a. Lei da Termodinâmica:
A entropia de um sistema isolado 
aumenta em qualquer processo 
espontâneo.
Química Geral - Termodinâmica 9
espontâneo.
3a. Lei da Termodinâmica:
A entropia de uma substância cristalina 
perfeita é igual a zero na temperatura de 
zero absoluto.
Exemplos pág. 154:Exemplos pág. 154:
18.4 (pág. 154) Calcule o valor de ∆Go para a reação a partir dos valores de 
∆Ho e ∆So
CO(NH2)2 (aq) + H2O(l) → CO2(g) + 2NH3(g)
Cálculo de Entalpia DH
∆H = (∆ΗCO2(g) + ∆Η2NH3(g) – (∆HCO(NH2)2(aq) + ∆HH2O(l)) 
= (-393,5 + 2x(-46,19) – (-319,2 + (-285,9)
= (-485,9kJ – (-605.1kJ)
= +119,2 kJ
Química Geral - Termodinâmica 10
∆G = ∆H - T . ∆S
= +119,2 kJ – 298,15K.0,3548kJ/K
= + 13,4 kJ 
= +119,2 kJ
Para ∆S = calculamos no exemplo 18.3 = 354,8 J/K ou 0,3548 kJ/K
T = 25 C ou 298,15K
Exemplos pág. 154:Exemplos pág. 154:
18.5 (pág. 155) Calcule o valor de ∆Go para a reação:
C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(g) 
∆G ==== Σ ∆G - Σ ∆G
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∆G ==== Σ ∆Gprodutos - Σ ∆Greagentes
Exercícios práticos:Exercícios práticos:
8) (pág. 155) Calcule o valor de ∆Go para a reação a partir dos 
valores de ∆Ho e ∆So:
4Fe(s) + 3O2(g) → 2Fe2O3(s)
9) (pág. 155) Calcule o valor de ∆Go:
a)2NO(g) + O (g) → 2NO (g)
Química Geral - Termodinâmica 12
a)2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)
b) Ca(OH)2 (s) + HCl(g) → CaCl2(s) + 2H2O(g)
∆Go e espontaneidadee espontaneidadee espontaneidadee espontaneidadee espontaneidadee espontaneidadee espontaneidadee espontaneidade
O sinal do valor de DG é um indicativo da espontaneidade da reaçãoO sinal do valor de DG é um indicativo da espontaneidade da reaçãoO sinal do valor de DG é um indicativo da espontaneidade da reaçãoO sinal do valor de DG é um indicativo da espontaneidade da reaçãoO sinal do valor de DG é um indicativo da espontaneidade da reaçãoO sinal do valor de DG é um indicativo da espontaneidade da reaçãoO sinal do valor de DG é um indicativo da espontaneidade da reaçãoO sinal do valor de DG é um indicativo da espontaneidade da reação
∆∆∆∆∆∆∆∆G>O G>O G>O G>O G>O G>O G>O G>O �������� espontâneoespontâneoespontâneoespontâneoespontâneoespontâneoespontâneoespontâneo
∆∆∆∆∆∆∆∆G<0 G<0 G<0 G<0 G<0 G<0 G<0 G<0 �������� não espontâneonão espontâneonão espontâneonão espontâneonão espontâneonão espontâneonão espontâneonão espontâneo
Exemplos:Exemplos:
Química Geral - Termodinâmica 13
18.8 (pág. 160) Espera-se que a reação a seguir ocorra a 25º C?
NH4Cl (s) → HCl(g) + NH3(g)
Calculando ∆G = +91,9kJ ou seja processo espontâneo
∆Go a outras temperaturasa outras temperaturasa outras temperaturasa outras temperaturasa outras temperaturasa outras temperaturasa outras temperaturasa outras temperaturas
Exercícios práticos:Exercícios práticos:
(pág. 160) Usando a tabela 18.2 determine se a reação a seguir 
ocorre espontaneamente a 25º C.
12) 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) 
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13) CaCl2+ H2O(g) +CO2(g) � CaCO3(s) + 2HCl(g)
∆Go a outras temperaturasa outras temperaturasa outras temperaturasa outras temperaturasa outras temperaturasa outras temperaturasa outras temperaturasa outras temperaturas
Exemplo prático 18.9 pag. 161:Exemplo prático 18.9 pag. 161:
CáculaCácula--se os valores de DH e DS a 25se os valores de DH e DS a 25°° e depois e depois 
substitui na equação do DG o novo valor da T.substitui na equação do DG o novo valor da T.
13) Calcule ∆Go para a reação a seguir e então calcule ∆G a 100º C 
e determine se a reação ocorre espontaneamente a 25º C?
Química Geral - Termodinâmica 15
e determine se a reação ocorre espontaneamente a 25º C?
N2O4 → 2NO2(g)
∆G = ∆H - T . ∆S
= +57,9 kJ – 373K.0,177kJ/K
= -8,1 kJ ou seja processo não espontâneo a 100 C
∆Go a outras temperaturasa outras temperaturasa outras temperaturasa outras temperaturasa outras temperaturasa outras temperaturasa outras temperaturasa outras temperaturas
Exercícios práticos:Exercícios práticos:
14) (pág. 161) Calcule ∆Go para a reação a seguir e então 
calcule ∆Got a 200º C reação ocorre espontaneamente a 25º C?
2NaHCO3(s) → Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)
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