AD1	
  DE	
  FISICO-­‐QUIMICA	
  2	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  
E	
  4.1	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  O	
  Potencial	
  Químico	
  (m)	
  é	
  a	
  grandeza	
  que	
  relaciona	
  a	
  energia	
  de	
  Gibbs	
  e	
  a	
  
variação	
   da	
   quantidade	
   de	
   matéria	
   de	
   um	
   sistema	
   a	
   pressao	
   e	
   temperatura	
  
constantes.	
  É	
  o	
  coeficiente	
  angular	
  da	
  curva	
  de	
  G	
  x	
  n:m	
  =	
  (dG/dn)T,p	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  Para	
   sistemas	
   molares	
   o	
   potencial	
   quimico	
   é	
   diretamente	
   proporcional	
   à	
  
energia	
   de	
   Gibbs	
   molar,	
   portanto,	
   a	
   variação	
   do	
   potencial	
   químico	
   possui	
   as	
  
mesmas	
  interpretações	
  de	
  espontaneidade	
  que	
  a	
  variação	
  da	
  energia	
  de	
  Gibbs.	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
 
	
  
	
  
	
  
	
  5.1	
  O	
  objetivo	
  deste	
  capítulo	
  é	
  caracterizar	
  o	
  estado	
  de	
  equilíbrio	
  para	
  sistemas	
  
termodinâmicos	
   fechados,	
   sujeitos	
   a	
   restrições	
   como	
   temperatura	
   e	
   volume	
  
constantes,	
  ou	
  temperatura	
  e	
  pressão	
  constantes.	
  GL(T,P)	
  =	
  GV(T,P)	
  (6.9)	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  Como	
   a	
   energia	
   livre	
   de	
   Gibbs	
   é	
   difícil	
   de	
   ser	
   calculada,	
   na	
   química	
   e	
  
engenharia	
  química	
  usamos	
  o	
  conceito	
  de	
  fugacidade	
  para	
  estabelecer	
  e	
  calcular	
  
o	
  equilíbrio,	
  pois	
  a	
  fugacidade	
  é	
  proporcional	
  à	
  energia	
  livre	
  de	
  Gibbs.	
  
	
  
5.3	
  O	
  estudo	
  das	
  propriedades	
  coligativas	
  tem	
  uma	
  aplicação	
  bem	
  interessante	
  
também	
   na	
   determinação	
   da	
   massa	
   molar	
   de	
   compostos	
   desconhecidos.	
   Se	
   o	
  
composto	
  é	
  solúvel	
  com	
  pressão	
  de	
  vapor	
  apreciável	
  e	
  as	
  constantes	
  crioscópica	
  
e	
  ebulioscópica	
  são	
  conhecidas,	
  pode-­‐se	
  então	
  determinar	
  a	
  massa	
  molar.	
  Para	
  
isso,	
  utilizamos	
  uma	
  das	
  duas	
  equações	
  para	
  encontrarmos	
  a	
  molalidade,	
  para	
  
que	
  a	
  partir	
  desse	
  valor	
  encontrado,	
  possamos	
  achar	
  a	
  quantidade	
  de	
  soluto	
  em	
  
mols.	
  A	
  razão	
  entre	
  a	
  quantidade	
  de	
  soluto	
  em	
  mols	
  e	
  sua	
  massa	
  nos	
  fornece	
  a	
  
massa	
  molar.	
  ∆Tc	
  =	
  Kcm	
  e	
  ∆Te	
  =	
  Ke	
  m	
  
	
  
5.4	
  São	
  propriedades	
  que	
  dependem	
  do	
  número,	
  mas	
  não	
  do	
  tipo,	
  das	
  partículas	
  
do	
   soluto	
   em	
   um	
   dado	
   volume	
   do	
   solvente.	
   As	
   mais	
   importantes	
   são:	
   (i)	
  
abaixamento	
  da	
  pressão	
  de	
  vapor;	
  (ii)	
  elevação	
  ebulioscópica;	
  (iii)	
  abaixamento	
  
crioscópico;	
   (iv)	
   osmose.	
   Todas	
   essas	
   são	
   provenientes	
   do	
   abaixamento	
   do	
  
potencial	
  químico	
  do	
  solvente	
  líquido	
  pela	
  presença	
  do	
  soluto.	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
 
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
 
	
  
6.1	
  Fase	
  –	
  Identifica	
  um	
  estado	
  uniforme	
  de	
  matéria,	
  não	
  só	
  no	
  que	
  se	
  refere	
  à	
  
composição	
  química,	
  mas	
  também	
  no	
  que	
  se	
  refere	
  ao	
  estado	
  físico.	
  
	
  
Constituinte	
  
•	
  Qualquer	
  espécie	
  química	
  (íon	
  ou	
  molécula)	
  que	
  
esteja	
  presente	
  no	
  sistema	
  •	
  Etanol	
  e	
  água	
  
•	
  NaCl	
  (aq)	
  –	
  NaCl	
  e	
  água	
  
	
  
Componente	
  (C)	
  –	
  é	
  um	
  constituinte	
  quimicamente	
  independente	
  do	
  sistema	
  
–	
  Quando	
  não	
  há	
  reações	
  o	
  n.	
  de	
  componentes	
  é	
  igual	
  ao	
  número	
  de	
  constituintes	
  
	
  
Grau	
   de	
   liberdade	
   -­‐É	
   o	
   número	
   de	
   variáveis	
   intensivas	
   que	
   podem	
   ser	
  
independentemente	
  alteradas	
  sem	
  perturbar	
  o	
  número	
  de	
  fases	
  em	
  equilíbrio	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
 

Ad1 de físico-química

  • 1.
          AD1  DE  FISICO-­‐QUIMICA  2                 E  4.1                  O  Potencial  Químico  (m)  é  a  grandeza  que  relaciona  a  energia  de  Gibbs  e  a   variação   da   quantidade   de   matéria   de   um   sistema   a   pressao   e   temperatura   constantes.  É  o  coeficiente  angular  da  curva  de  G  x  n:m  =  (dG/dn)T,p                Para   sistemas   molares   o   potencial   quimico   é   diretamente   proporcional   à   energia   de   Gibbs   molar,   portanto,   a   variação   do   potencial   químico   possui   as   mesmas  interpretações  de  espontaneidade  que  a  variação  da  energia  de  Gibbs.          
  • 2.
             5.1  O  objetivo  deste  capítulo  é  caracterizar  o  estado  de  equilíbrio  para  sistemas   termodinâmicos   fechados,   sujeitos   a   restrições   como   temperatura   e   volume   constantes,  ou  temperatura  e  pressão  constantes.  GL(T,P)  =  GV(T,P)  (6.9)                  Como   a   energia   livre   de   Gibbs   é   difícil   de   ser   calculada,   na   química   e   engenharia  química  usamos  o  conceito  de  fugacidade  para  estabelecer  e  calcular   o  equilíbrio,  pois  a  fugacidade  é  proporcional  à  energia  livre  de  Gibbs.     5.3  O  estudo  das  propriedades  coligativas  tem  uma  aplicação  bem  interessante   também   na   determinação   da   massa   molar   de   compostos   desconhecidos.   Se   o   composto  é  solúvel  com  pressão  de  vapor  apreciável  e  as  constantes  crioscópica   e  ebulioscópica  são  conhecidas,  pode-­‐se  então  determinar  a  massa  molar.  Para   isso,  utilizamos  uma  das  duas  equações  para  encontrarmos  a  molalidade,  para   que  a  partir  desse  valor  encontrado,  possamos  achar  a  quantidade  de  soluto  em   mols.  A  razão  entre  a  quantidade  de  soluto  em  mols  e  sua  massa  nos  fornece  a   massa  molar.  ∆Tc  =  Kcm  e  ∆Te  =  Ke  m     5.4  São  propriedades  que  dependem  do  número,  mas  não  do  tipo,  das  partículas   do   soluto   em   um   dado   volume   do   solvente.   As   mais   importantes   são:   (i)   abaixamento  da  pressão  de  vapor;  (ii)  elevação  ebulioscópica;  (iii)  abaixamento   crioscópico;   (iv)   osmose.   Todas   essas   são   provenientes   do   abaixamento   do   potencial  químico  do  solvente  líquido  pela  presença  do  soluto.            
  • 3.
                   
  • 4.
        6.1  Fase  –  Identifica  um  estado  uniforme  de  matéria,  não  só  no  que  se  refere  à   composição  química,  mas  também  no  que  se  refere  ao  estado  físico.     Constituinte   •  Qualquer  espécie  química  (íon  ou  molécula)  que   esteja  presente  no  sistema  •  Etanol  e  água   •  NaCl  (aq)  –  NaCl  e  água     Componente  (C)  –  é  um  constituinte  quimicamente  independente  do  sistema   –  Quando  não  há  reações  o  n.  de  componentes  é  igual  ao  número  de  constituintes     Grau   de   liberdade   -­‐É   o   número   de   variáveis   intensivas   que   podem   ser   independentemente  alteradas  sem  perturbar  o  número  de  fases  em  equilíbrio          
  • 5.