O documento discute conceitos fundamentais de termodinâmica química como potencial químico, equilíbrio químico, propriedades coligativas e determinação de massa molar. Também aborda definições de fase, componente e grau de liberdade para sistemas termodinâmicos.
Potencial Químico e suas Interpretações de Espontaneidade
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