Seminário

1. Entropia e energia livre de Gibbs

2. Segunda lei.
 Pela segunda lei algumas coisa podem ocorrer
naturalmente ou não, como: um gás expandir e
preencher todo o volume de um recipiente.
 Para que isso ocorra há alguns aspectos que
determinam a direção espontânea da transformação.
 Mesmo que se force algumas reações para ocorrer
em sentido contrario, nenhum desses processos
ocorre espontaneamente; só pode ser realizados
com aplicação de algum tipo de trabalho.

3.  Existem duas classes de processos: os espontâneos e os
não-espontâneos, que são postulados pela segunda lei
da termodinâmica.
 Kelvin postulou: “ Nenhum processo e possível onde o
único resultado e a absorção de calor de um reservatório
e sua conversão completa em trabalho”

4. Dispersão energética
 Dispersão pode ser ilustrada pensando em uma bola
pulando em uma superfície.
 A bola nunca atinge a mesma altura após cada pulo
porque existem perdas inelásticas dos materiais da bola
e do chão.
 A direção e aquela onde a bola estará em repouso com
toda sua energia dispersa no movimento termal dos
átomos.
 Uma bola em repouso nunca começara a pular
espontaneamente.

5. entropia
 A primeira lei introduziu a energia interna U.
 A energia interna é uma função de estado que nos
permite perceber quando uma mudança e permitida.
 A segunda lei também pode expressa em termos de
outra função de estado, a entropia S.
 A entropia é uma medição da desordem de um
sistema, que permite prever quando um estado e
acessível por uma mudança espontânea.

6.  A Segunda Lei utiliza a entropia para identificar as
mudanças espontâneas entre aquelas permitidas.
 Definição Termodinâmica
da Entropia
Concentra-se na variação de entropia, das, que ocorre
como resultado de uma mudança física ou química.
E motivada pela ideia de que uma mudança no contexto
onde a energia e dispersa em uma maneira desordenada
depende da quantidade de energia transferida como calor.
em suma entropia é a medida de grau de desordem de um
sistema.

7.  ∆S= Sf-Si
 Essa formula pode dizer se há um aumento ou uma
diminuição da desordem em determinado sistema;
 Se ∆S>0, há um aumento da desordem
 Se ∆S<0, há uma diminuição da desordem

8. Variações de entropia
 1 : com temperatura
∆S=nCp,m * lnTf (P cte)
Ti
∆S=nCv,m * lnTf (V cte)
Ti
Se não for molar, basta retirar o M
Ex: ∆S=nCv,*lnTf
Ti

9.  2 :Variação de volume( expansão isotérmica reversível)
Nesse caso temos que: W= -nRt*lnVf, ∆U vale 0 e ∆T também
vale 0 Vi
Com ∆U =0 , temos ∆U = w+q
W= -q
Se ∆S= q , substitui, w em q, vem: ∆S= nR*lnVf
t Vi
3 :mudança de estado fisico
Para esse caso temos:
∆S= ∆Hmudança
T

11. Energia de Gibbs
 A energia livre recebeu este nome em função de ter sido
deduzida pelo cientista Josiah Willard Gibbs, nos
Estados Unidos no século XIX, cientista este que foi
responsável pelos fundamentos da termodinâmica e
pela Físico-Química

12. Equação de gibbs
 A energia livre de Gibbs (∆Gº), é uma grandeza
termodinâmica definida como a diferença entre
variação de entalpia (∆Hº) e a temperatura (T)
vezes a variação de entropia (∆Sº) em uma reação.
 De acordo com a equação abaixo:
 ∆Gº=∆Hº – T∆Sº

13. A equação de Gibbs
 A equação ∆G = ∆H – T. ∆S, determina se a reação é
espontânea ou não e se ainda se a mesma esta em
equilíbrio. De modo que:

14. A equação:
 Onde:
 ∆Hº= é uma função de estado chamada de variação
de entalpia que informa a variação de energia em
pressão constante.
 T= a temperatura é uma grandeza física intensiva
que é influenciada ou sofre influência das variações
energéticas durante a movimentação das partículas.
 ∆Sº= a variação de entropia é uma função de estado
que informa a variação de energia em função do
estado de liberdade das partículas.

15.  pode-se analisar a espontaneidade de uma reação por
meio do ∆H e ∆S, sendo possível então saber o ∆G.
 Reação endotérmica com diminuição de entropia:
∆H >0 e ∆S<0, portanto ∆G sempre +, e a reação nunca
espontânea.
reação endotérmica com aumento da entropia:
∆H >0 e ∆S>0, portanto a reação é espontânea (∆G<0)em
temperaturas elevadas e não espontâneas(∆G>0) em
temperaturas baixas.
Reação exotérmica com aumento de entropia:
∆H<0 e ∆S>0, portanto o ∆G<0, sempre espontânea.

16. Para reações exotérmicas com diminuição de entropia:
∆H<0 e ∆S<0, a reação será espontânea (∆G<0)em
temperaturas baixas e não espontâneas(∆G>0) em
temperaturas elevadas.
Quando a T é determinante para espontaneidade podemos
calcular a Teq.(temperatura de equilíbrio).(∆G=0)
Teq = ∆H
∆S
Para reações endotérmicas: para reações exotérmicas:
Teq>0, espontânea Teq>0 não espontânea
Teq<0, não espontânea Teq<0, espontânea

17. exemplificando
 Calcule a variação de energia livre da formação da
amônia a 25ºC e 1atm. Quando ∆Hº= -46,11KJ∙mol-1 e
∆Sº=-99,37 J∙K-1∙mol-1, de acordo com a reação:
 Passo 1: Transformar a temperatura que está em
Celsius para Kelvin e a variação de entropia de J∙K-
1∙mol-1 para KJ∙K-1∙mol-1.

18.  Passo 2: substituir na equação os dados: