ENERGIA LIVRE DE GIBBS . pptx

ENERGIA LIVRE DE GIBBS

1. ENTALPIA (H) A Entalpia é uma grandeza física definida como sendo a quantidade de energia existente dentro de uma substância que sofre reação química . Assim, é possível determinar se a reação absorveu ou liberou calor.

2. VARIAÇÃO DE ENTALPIA (∆H) ∆H = H P - H R Trata-se de uma grandeza física que mede a quantidade de energia absorvida ou liberada por uma reação química. Como toda “variação” observada em fenômenos físicos ou químicos, leva-se em consideração a quantidade de energia de cada membro da reação: reagentes e produtos. Calcula-se a variação de entalpia pela expressão: Onde: ∆H : variação de entalpia; H R : entalpia dos reagentes; H P : entalpia dos produtos.

3. ENTALPIA (H) ∆H < 0; REAÇÃO EXOTÉRMICA São reações que liberam calor para o meio. ∆H > 0; REAÇÃO ENDOTÉRMICA São reações que absorvem calor do meio. By André Koehne - Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5528336   CC0 Domínio público - https://pxhere.com/pt/photo/1105300

4. ENTROPIA (S) Observe a imagem, você se reconhece em uma das situações apresentadas? E o que a Entropia tem a ver com a imagem?

5. ENTROPIA (S) Mas o que é Entropia ? Onde encontramos Entropia no nosso dia-a-dia? A Entropia é uma grandeza termodinâmica associada à irreversibilidade dos estados de agregação da matéria. A entropia mede o grau de desordem de um sistema. Está relacionada com a espontaneidade de um processo físico ou químico.

6. ENTROPIA (S) A Termodinâmica dedica-se a estudar as transferências de calor (energia) em um sistema físico. Procura entender a relação entre calor, energia e trabalho realizados em processos físicos ou químicos. De acordo com a 2ª Lei da Termodinâmica temos: “ Em qualquer processo espontâneo, há sempre um aumento na Entropia do Universo ”.

7. ENTROPIA (S) - EXEMPLOS Quando um objeto de vidro, porcelana ou cerâmica quebra, trata-se de um processo espontâneo, logo aumenta a entropia. A água no estado sólido apresenta uma menor entropia. Quando inicia o processo de fusão, ocorre uma liberdade maior das moléculas e a desordem aumenta, isto é, a entropia aumenta.

8. ENTROPIA (S) – CONSIDERAÇÕES A Entropia é uma função de estado : Não depende das etapas, apenas do estado final e inicial. É calculada pela equação: ∆S = S P - S R Onde: ∆S é a variação de entropia; S R – entropia dos reagentes; S P - entropia dos produtos.

9. ENTROPIA (S) – CONSIDERAÇÕES Entropia define a  ordem   natural  das coisas ou a “seta do tempo” dos acontecimentos. Lembre-se: a entropia dos estados de agregação da matéria aumenta com a desordem, ou seja, quanto maior o grau de liberdade das moléculas , maior a entropia . Assim temos: S gasoso > S líquido > S sólido

10. ATIVIDADE 1 Julgue cada item como correto C ou errado E . 1) A formação de gotas de água em uma nuvem ocorre com aumento de entropia. 2) A dissolução de açúcar em água ocorre com aumento de entropia. 3) A vaporização do álcool no carburador do carro se dá com diminuição de entropia. 4) Ao bombearmos ar para encher um pneu, ocorre diminuição na entropia. E C E C

11. ENERGIA LIVRE DE GIBBS (∆G) Em suas atividades diárias, suas atitudes estão mais relacionadas a uma Energia Livre de Gibbs (∆G) negativa ou positiva? E então, consegue definir Energia Livre de Gibbs (∆G)? A Energia Livre de Gibbs(∆G) é uma grandeza que avalia a espontaneidade de uma reação química.

12. ENERGIA LIVRE DE GIBBS (∆G) É utilizada para calcular variações , por isso o delta (∆) à frente da letra G, que ocorrem em sistemas dinâmicos. Não faz sentido avaliar a espontaneidade de um sistema estático (sem movimento). É calculada pela expressão matemática conhecida como equação de Gibbs- Helmholtz : ∆G = ∆H – T.∆S

13. ENERGIA LIVRE DE GIBBS (∆G) Equação de Gibbs- Helmholtz : ∆G = ∆H – |T|.∆S Esta equação informa que a espontaneidade de uma reação depende do ( ∆H ) e ( ∆S ). Uma vez que o módulo da temperatura (| T |), em kelvin ( K ), será sempre + . Assim temos que: ∆G < 0 Espontâneo ∆G > 0 Não espontâneo ∆G = 0 Equilíbrio dinâmico Autoria própria

14. ENERGIA LIVRE DE GIBBS (∆G) É possível prever se o processo será ou não espontâneo a partir do sinal algébrico de ∆H e ∆S na equação Adaptado:https://brasilescola.uol.com.br/quimica/energia-livre-gibbs.htm ∆H ∆S ∆G = ∆H – T. ∆S + - - = espontâneo - + - = espontâneo + + ∆H > T.∆S ; ∆G > 0, não espontâneo. ∆H < T.∆S ; ∆G < 0, espontâneo. - - ∆H < T.∆S ; ∆G > 0, não espontâneo. ∆H > T.∆S ; ∆G < 0, espontâneo.

15. ENERGIA LIVRE DE GIBBS (∆G) - EXEMPLOS Será que percebemos esta grandeza em nosso cotidiano? Reações de combustão são espontâneas , Imagem de  Hans Braxmeier  por  Pixabay   https://tribunadejundiai.com.br/noticias/geral/3331-mexer-no-celular-enquanto-ele-carrega-saiba-os-perigos-disso Ao carregar o celular ocorre uma reação conhecida como eletrólise, em que a energia elétrica é transformada em energia química. Portanto, é um processo não espontâneo.

16. Em relação a de energia livre e de entropia, analise as seguintes proposições e marque V (verdadeira) e F (falsa): I. A energia livre pode ser positiva ou negativa, mas nunca pode ser nula. [ ] II. A energia livre é a totalidade de energia de um sistema termodinâmico e pode ser usada para a realização de trabalho útil. [ ] III. A variação de entropia de uma reação espontânea pode ser negativa. [ ] ATIVIDADE 2 F V V