A segunda lei da termodinâmica nos ajuda a determinar se um processo será ou não espontâneo e como usar da energia livre de Gibbs para prever se uma reação será espontânea ou não. Para isso, utiliza-se as seguintes relações.
Fonte: elaborado pelo autor, 2019.
Observe a seguinte reação química:
SO 2 + 1/2O 2 à SO 3
Considerando que para essa reação ΔH = -120000 J/mol e ΔS= -150 J/mol.k, é correto afirmar que:
A reação é espontânea a T igual a 800K. |
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A reação não é espontânea a T igual a 300K. |
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A reação é espontânea a T igual a 500K. |
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A reação não acontece em nenhuma temperatura. |
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A reação está em equilíbrio a T igual a 100K. |
Resposta Correta:
A reação é espontânea a T igual a 500K.
Feedback da resposta:
Para resolver a esta questão é necessário substituir os valores fornecidos nos texto e determinar o sinal de , assim é possível afirmar se a reação é espontânea, não espontânea ou se está em equilíbrio. Observe:
A energia livre de gibbs é representada pela seguinte relação:
ΔG=ΔH−TΔS
Substituindo os valores de ΔH = -120 kJ/mol e ΔS= -150kJ/mol.k, temos:
Assim, para T igual a 500K.
O primeiro passo é descobrir a temperatura em que \(\Delta G = 0\)
\[\eqalign{ & T = \dfrac{{\Delta H}}{{\Delta S}} \cr & T = \dfrac{{ - 120\dfrac{{kJ}}{{mol}}}}{{ - 0,15\dfrac{{kJ}}{{mol.K}}}} \cr & T = 800K }\]
Quando \(T = 800K\)o \(\Delta G = 0\) e a reação está em equilíbrio.
Quando \(T < 800K\)a reação é espontânea.
Portanto, a alternativa certa é “ A reação é espontânea a T igual a 500K ”.
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