Energilivre

146 visualizações

Publicada em

0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
146
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
4
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
1
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Energilivre

  1. 1. ENERGIA LIVRE DE GIBBS A variação total de entropia que acompanhauma reação química, efetuada lentamente e àtemperatura e pressão constante, é dada por:∆Suniverso = ∆Svizinhança + ∆Ssistema = - ∆Hsistema + ∆SsistemaT Multiplicando esta equação por –T, o resultado é:- T ∆Suniverso = ∆Hsistema - T ∆Ssistema
  2. 2.  Gibbs definiu a função energia livre de modoque -T∆Suniverso fosse igual à variação da energialivre do sistema, ∆Gsistema. Ou seja:∆Gsistema = - T∆Suniverso = ∆Hsistema - T∆Ssistema Em condições padrões, a equação fica:∆Gosistema = ∆Hosistema - T∆Sosistema
  3. 3.  A energia livre de Gibbs, G, é uma função deestado (depende apenas do estado inicial e doestado final). G é uma propriedade do sistema; ela nãodepende do universo. ∆G é avaliada com base nas propriedades - ∆H,S e T - mensuráveis do sistema que está sendoestudado. Como ∆G é igual a - T∆Suniverso , um valornegativo de ∆G (∆G<0 correspondendo aT∆Suniverso>0) indica um processo espontâneo(favorecido pelos produtos). Ao contrário, um valorpositivo de ∆G indica um processo não-espontâneo.
  4. 4. Não-, mais ordem+, endotérmicaDepende de T e dos valoresrelativos de ∆H e ∆S do sistema,mas em geral os produtos sãofavorecidos nas temperaturas maiselevadas.+, menos ordem+, endotérmicaDepende de T e dos valoresrelativos de ∆H e ∆s do sistema,mas em geral os produtos sãofavorecidos nas temperaturas maisbaixas.-, mais ordem-, exotérmicaSim+, menos ordem-, exotérmicaEspontânea∆Ssistema∆HsistemaPREVISÃO DA ESPONTANEIDADE DE UMA REAÇÃO
  5. 5. Cálculo de ∆Gor, a Variação da Energia Livrenuma Reação Calcule a variação de energia livre padrão na formaçãodo metano, a 298 K.C(grafita) + 2 H2 (g) CH4(g)186,3130,75,7So (J/K.mol)-74,800∆Hof (kJ/mol)CH4(g)H2(g)C(grafita)
  6. 6. ENERGIA LIVRE PADRÃO DE FORMAÇÃO, ∆Gof ∆Gof é a variação da energia livre de Gibbsquando 1 mol de um composto é formado a partirdos respectivos elementos, com reagentes eprodutos nos estados padrões. A variação de energia livre de uma reação (nascondições padrões) também pode ser calculadapelos valores das ∆Gof mediante a equação geral:∆Goreação = Ó∆Gof (produto) - Ó∆Gof (reagentes)
  7. 7. A energia livre padrão deformação de um elementoem seu estado padrão édefinida como zero.ElementosConcentração 1 mol /LSolução1 atm de pressãoGásLíquido puroLíquidoSólido puroSólidoEstado-padrãoEstado da matériaConvenções usadas no estabelecimentodas energias livres padrão
  8. 8. TERMODINÂMICA E A CONSTANTE DE EQUILÍBRIO A variação de energia livre de uma reação,∆Go é a elevação ou a diminuição da energia livrequando os reagentes, nos respectivos estadospadrões, se convertem completamente nosprodutos, também nos respectivos estadospadrões.
  9. 9.  Considere a reação quando ela avança dosreagentes para os produtos, à temperatura epressão constantes:- Quando os reagentes se misturam, o sistema fica maisdesordenado e a entropia do sistema se eleva.- À medida que a reação avança, é possível que haja odesprendimento de calor, e continua a crescer a entropiado sistema e do exterior.- Quando o sistema atinge o equilíbrio, é possível que osprodutos ou os reagentes sejam predominantes.- Raramente os reagentes se convertem completamenteem produtos. Nestas circunstâncias, a variação deenergia livre na reação não é igual a ∆Go, massimplesmente ∆G.
  10. 10.  A relação entre ∆Goe∆G é:∆G = ∆Go + RT ln QR é a constante universal dos gases;T a temperatura em kelvins;Q o quociente reacional.
  11. 11. a A + b B c C + d D O quociente reacional, Q, é:Q =[C]c [D]d[A]a [B]b Q = K, o sistema está em equilíbrio, a reação não favoreceos produtos nem os reagente no equilíbrio e ∆G = 0.
  12. 12. Como no equilíbrio ∆G = 0 e Q = K, a equação∆G = ∆G 0 + RT ln Q leva a:∆G 0 = - RT ln K
  13. 13. No equilíbrio, os reagentes sãopreferidos aos produtos.K < 1∆G 0 >0Muito raro, no equilíbrio[C]c [D]d = [A]a [B]bK = 1∆G 0 = 0No equilíbrio, os produtos sãopreferidos aos reagentes.K >1∆G 0 <0Formação dos ProdutosK∆G 0∆G 0 = - RT ln K
  14. 14. Não espontânea a baixasT; torna-se espontânea aaltas T.Positivo a baixas T;negativo a altas T-++Espontânea a baixa T;torna-se não espontâneaa altas T.Negativo a baixas T;positivo a altas T+--Não espontânea a todasas temperaturas; reaçãoinversa sempreespontânea.Sempre positivo+-+Espontânea a todas astemperaturas.Sempre negativo-+-Características da reação∆G= ∆H - T∆S-T ∆S∆S∆HEFEITO DA TEMPERATURA NAESPONTANEIDADE DE REAÇÕES

×