Prévia do material em texto
150 ciÊNcias da NaTureZa e suas TecNologias Química II Anual – Volume 1 H –– H 104,2 435,5 N ≡≡ N 225,8 943,8 C –– C 57,9 242,0 Br –– Br 46,1 192,7 N –– H 92,0 384,6 C –– H 98,8 412,9 C –– O 85,5 357,4 C == O 178,0 744,0 Veja, na tabela anterior, que a quebra de 1 mol de ligações C –– H em alguma molécula que contenha essa ligação (como CH 4(g) ) absorve 412,9 kJ de calor (o processo de quebra de ligação é endotérmico). Já a quebra de 1 mol de ligações C == O absorve 744 kJ de energia. Veja ainda que o valor para quebrar 1 mol de ligações C == O não é o dobro do valor para quebrar 1 mol de ligações C –– O, pois a ligação dupla consiste de uma ligação sigma e uma pi, enquanto a ligação simples é formada apenas por uma ligação do tipo sigma. A entalpia de ligação pode ser utilizada para calcularmos valores de DH de reações em que as moléculas sejam formadas pelas respectivas ligações. Lembre-se que: • Ligação rompida (nos reagentes) → DH > 0 (endotérmico). • Ligação formada (nos produtos) → DH < 0 (exotérmico). Exercício Resolvido 01. Utilizando os dados a seguir, calcule o DH da reação seguinte em kcal. 3H 2(g) + 1N 2(g) → 2NH 3(g) Dados: Energias de ligação: H H kcal mol N H kcal mol N N kcal mol −− → −− → ≡≡ → 104 2 92 0 225 8 , / , / , / Resolução: 1o passo: “abrir” a reação, mostrando as ligações. 3H – H + N ≡≡ N → 2H – N – H | H 2o passo: quebrar os reagentes e formar os produtos. Não se esquecendo que “quebrar é positivo” e “formar é negativo”. 3H — H + 1N ≡≡ N → 2H — N — H | | H 3o passo: calcular o referido DH. DH = +3 · 104,2 dado na questão + 1 · 225,8 dado na questão – 2 · 3 · 92,0 dado na questão ⇒ ⇒ DH = –13,6 kcal Resposta: DH = –13,6 kcal/mol Exercícios de Fixação 01. (UCS-RS) O 1,2-dicloroetano ocupa posição de destaque na indústria química americana. Trata-se de um líquido oleoso e incolor, de odor forte, infl amável e altamente tóxico. É empregado na produção do cloreto de vinila que, por sua vez, é utilizado na produção do PVC, matéria-prima para a fabricação de dutos e tubos rígidos para água e esgoto. A equação química que descreve, simplifi cadamente, o processo de obtenção industrial do 1,2-dicloroetano, a partir da reação de adição de gás cloro ao eteno, encontra-se representada abaixo. C 2 H 4(g) + C 2(g) → C 2 H 4 C 2() Disponível em: <http://laboratorios.cetesb.sp.gov.br/ wp-content/uploads/ sites/47/2013/11/dicloroetano.pdf>. Acesso em: 3 set. 15. Adaptado. A variação de entalpia da reação acima é igual a Dados: Ligação Energia de ligação (kJ/mol) C – H 413,4 C – C 327,2 C – C 346,8 C = C 614,2 C – C 242,6 A) –144,4 kJ/mol. B) –230,6 kJ/mol. C) –363,8 kJ/mol. D) +428,2 kJ/mol. E) +445,0 kJ/mol. 02. (UFGD-MS) A amônia é produzida a partir de nitrogênio e hidrogênio usando-se o processo Harber. A equação que representa a reação química é: N 2(g) + 3 H 2(g) → 2 NH 3(g) Usando as energias de ligação dadas na tabela a seguir, marque a alternativa que apresenta a variação de energia (DH) da reação de formação da amônia. Ligação Energia (kJ/mol) N ≡ N 941 H – H 436 N – H 391 A) DH = +2249 kJ B) DH = –2346 kJ C) DH = –97 kJ D) DH = +97 kJ E) DH = +2346 kJ 03. (Faculdade São Francisco de Barreiras-BA) Os valores das energias de ligação entre os átomos que formam as substâncias químicas, como os apresentados na tabela, podem ser utilizados para estimar o valor da variação de entalpia, DΗ , de uma reação química na fase gasosa. Considerando as energias envolvidas na ruptura e na formação de novas ligações químicas, pode-se calcular a variação da entalpia da reação de combustão total do metano, representada pela equação química. 151 ciÊNcias da NaTureZa e suas TecNologiasQuímica II Anual – Volume 1 Ligação química Energia de ligação, DH, kJmol–1 C –– H 412 O –– H 463 O == O 496 C == O 743 CH 4(g) + 2O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2 O (g) Com base nessas informações, associadas aos conhecimentos da termoquímica, é correto afi rmar: A) A entalpia de combustão do metano, DH C , representada na equação química, é de + 268kJ. B) A combustão total de 48 g de metano libera 2094 kJ de energia no sistema reacional apresentado. C) A ruptura de ligações interatômicas nas substâncias químicas, no estado gasoso, implica a liberação de energia para o ambiente. D) O processo que envolve a formação de ligações químicas nas moléculas de dióxido de carbono, CO 2(g) , é endotérmico. E) O valor da variação de entalpia da reação química representada independe do estado físico da água obtida no processo de combustão. 04. (Fuvest-SP) Na estratosfera, há um ciclo constante de criação e destruição do ozônio. A equação que representa a destruição do ozônio pela ação da luz ultravioleta solar (UV) é O O OUV3 2 → + O gráfi co representa a energia potencial de ligação entre um dos átomos de oxigênio que constitui a molécula de O 3 e os outros dois, como função da distância de separação r. U(r)(10–19 J) 3 2 1 0 1 2 Oxigênio Oxigênio Oxigênio r (10–10 m) r 3 4–1 –2 –3 –4 –5 –6 A frequência dos fótons da luz ultravioleta que corresponde à energia de quebra de uma ligação da molécula de ozônio para formar uma molécula de O 2 e um átomo de oxigênio é, aproximadamente, A) 1 · 1015 Hz B) 2 · 1015 Hz C) 3 · 1015 Hz D) 4 · 1015 Hz E) 5 · 1015 Hz Note e adote: E = hf E é a energia do fóton. f é a frequência da luz. Constante de Planck, h = 6 × 10–34 J · s 05. (PUC-SP) Dados: Entalpia de formação padrão do O 3 : 143 kJ ⋅ mol–1 Entalpia de ligação O = O: 498 kJ ⋅ mol–1 NO (g) + O 3(g) → NO 2(g) + O 2(g) DH = –200 kJ Diversas reações ocorrem na atmosfera devido à ação da luz solar e à presença de poluentes. Uma das reações relevantes é a decomposição do dióxido de nitrogênio em óxido nítrico e oxigênio atômico. NO 2(g) → NO (g) + O (g) A partir dos dados é possível concluir que essa reação é A) endotérmica, absorvendo 306 kJ a cada mol de NO 2 decomposto. B) endotérmica, absorvendo 441 kJ a cada mol de NO 2 decomposto. C) exotérmica, absorvendo 306 kJ a cada mol de NO 2 decomposto. D) exotérmica, liberando 441 kJ a cada mol de NO 2 decomposto. Exercícios Propostos 01. (PUC-SP) Dados os valores de energia de ligação em kJ/mol e a reação a seguir, calcule o DH desse processo. H 2(g) + C 2(g) → 2 HC (g) Ligação Energia (kJ/mol) H – H 436 C – C 242 H – C 431 A) – 184 kJ/mol. B) + 184 kJ/mol. C) + 247 kJ/mol. D) – 247 kJ/mol. 02. (Unioeste-PR) Os organoclorados são poluentes considerados perigosos, mas, infelizmente, têm sido encontradas quantidades signifi cativas destas substâncias em rios e lagos. Uma reação de cloração comumente estudada é a do etano com o gás cloro, como mostrada abaixo: C 2 H 6(g) + C 2(g) → CH 3 CH 2 C (g) + HC (g) Sabendo os valores de DH de cada ligação (Tabela abaixo), determine o valor de DH da reação pelo método das energias de ligação. Ligação Energia (kJ/mol) C – H 415 C – C 350 C – C 243 C – C 328 H – C 432 A) –102 kJ/mol B) +102 kJ/mol C) +367 kJ/mol D) –367 kJ/mol E) +17 kJ/mol 152 ciÊNcias da NaTureZa e suas TecNologias Química II Anual – Volume 1 03. (Unitau-SP) O gás propano pode ser obtido pela hidrogenação do propeno. Assinale a alternativa com o valor correto da entalpia de reação, e a classificação da reação como endotérmica ou exotérmica. Dados: Tipo de ligação Energia de ligação (kJ/mol) C – C 347 C = C 611 H – H 436 C – H 413 A) DH = +126 kJ/mol; reação endotérmica. B) DH = –126 kJ/mol; reação exotérmica. C) DH = –562 kJ/mol; reação exotérmica. D) DH = +562 kJ/mol; reação endotérmica. E) DH = –1173 kJ/mol;reação exotérmica. 04. (PUC-PR) Dadas as energias de ligação em kcal/mol : C = C : 147 C – H : 99 C – C : 58 C – C : 83 C – C : 79 Calcular a energia envolvida na reação: H 2 C = CH 2(g) + C 2(g) → H 2 CC – CH 2 C (g) A) – 1.238 kcal B) + 1.238 kcal C) + 36 kcal D) – 36 kcal E) + 2.380 kcal 05. (ESCS-DF) A reação do 4-bromo-but-1-eno com o bromo molecular produz a substância 1,2,4-tribromo-butano: C C C C H + Br H H H Br HHH Br H C C C C H H H H H BrHBrBr A tabela a seguir apresenta valores médios de algumas energias de ligação em kJ ⋅ mol–1. Ligação Energia C – H 413 C – Br 281 C – C 347 C = C 614 Br – Br 193 A variação de entalpia envolvida na produção de um mol de 1,2,4-tribromo-butano, em kJ, calculada com os dados da tabela é igual a: A) +295 B) +179 C) +36 D) –102 E) –245 06 (UPE) Dadas as energias de ligação abaixo: C – C DH = 57,8 kcal/mol C – C DH = 78,5 kcal/mol H – C DH = 103,0 kcal/mol A variação de entalpia da reação C 2 H 6(g) + C 2(g) → C 2 H 5 C (g) + HC (g) é –24,9 kcal/mol. Então, podemos afi rmar que a energia de ligação C – H é A) 239,3 kcal/mol B) 33,3 kcal/mol C) 123,7 kcal/mol D) 98,8 kcal/mol E) 133,7 kcal/mol 07. (Uerj – Modificada) No metabolismo das proteínas dos mamíferos, a ureia, representada pela fórmula (NH 2 ) 2 CO, é o principal produto nitrogenado excretado pela urina. O teor de ureia na urina pode ser determinado por um método baseado na hidrólise da ureia, que forma amônia e dióxido de carbono. A seguir são apresentadas as energias das ligações envolvidas nessa reação de hidrólise. Ligação Energia de ligação (kJ ⋅ mol–1) N – H 390 N – C 305 C = O 800 O – H 460 A partir da fórmula estrutural da ureia, determine a variação de entalpia correspondente a sua hidrólise, em kJ · mol–1. 08. (UniCESUMAR-PR) A ligação covalente que mantém os átomos de nitrogênio e oxigênio unidos no óxido nítrico, NO, não é explicada pela regra do octeto, mas a sua energia de ligação pode ser calculada a partir dos dados fornecidos abaixo. Dados: Energia de ligação N ≡ N: 950 kJ ⋅ mol–1; Energia de ligação O = O: 500 kJ ⋅ mol–1; Entalpia de formação do NO: 90 kJ ⋅ mol–1. A partir dessas informações, é possível concluir que a energia de ligação entre os átomos de nitrogênio e oxigênio no óxido nítrico é A) 90 kJ ⋅ mol–1 B) 635 kJ ⋅ mol–1 C) 765 kJ ⋅ mol–1 D) 1360 kJ ⋅ mol–1 E) 1530 kJ ⋅ mol–1 09. (PUC-SP) O diagrama a seguir representa algumas transformações relacionadas à formação do metano a partir de gás hidrogênio e grafi te H (kcal) C (g) + 4 H (g) C (g) + 2 H 2(g) ∆H = 208 kcal ∆H = 172 kcal ∆H = –18 kcal C (grafite) + 2 H 2(g) CH 4(g) 153 ciÊNcias da NaTureZa e suas TecNologiasQuímica II Anual – Volume 1 Os valores das energias de ligação H–H e C–H obtidas a partir do diagrama são, respectivamente, A) 172 kcal/mol e 208 kcal/mol. B) 104 kcal/mol e 99,5 kcal/mol. C) 208 kcal/mol e 90,5 kcal/mol. D) 104 kcal/mol e 398 kcal/mol. E) 52 kcal/mol e 380 kcal/mol. 10. (UFJF-MG) A parafi na é um hidrocarboneto (C 25 H 52 , massa molar = 352 g ⋅ mol–1) derivado do petróleo que compõe as velas. A sua reação de combustão está representada a seguir: C 25 H 52(s) + 38 O 2(g) → 26 H 2 O () + 25 CO2(g) Considerando os dados de energia de ligação válidos também para as fases sólida e líquida, e apresentados abaixo, calcule a energia liberada, em kJ, na combustão completa de uma vela de 35,2 g. Dados: Energias de Ligação (DH L / kJ mol–1): Ligação C – H C – C O = O C = O O – H DH L / kJ mol–1 412 348 496 743 463 A) –1260. B) –12600. C) –61226. D) 48624. E) 50. Aula 05: Entropia e Energia Livre Entropia (S) É a medida da desordem (desorganização) ou casualidade de um sistema. Quanto maior a desordem, maior a entropia desse sistema. Como já aconteceu com a entalpia, não estaremos interessados em entropia absoluta, cujo símbolo é S, e sim na variação de entalpia num processo (DS). Para se ter um padrão de referência nos cálculos de entropia (como fi zemos com a entalpia), enunciaremos o Terceiro Princípio da Termodinâmica: “A entropia de uma substância na forma de um cristal perfeito, em que as partículas que o constituem encontram-se o mais organizado possível, na temperatura de zero Kelvin, é igual a zero.” Note que o 3° princípio estabelece que o valor zero na medida da entropia só é alcançado se tivermos a substância na forma de um cristal perfeito, na temperatura de zero absoluto, onde se presume não existir mais agitação molecular alguma. Perceba a diferença de critério para se estabelecer o referencial de entalpia (H) e de entropia (S): enquanto a entalpia é zero para uma substância simples, em seu estado padrão (temperatura de 25 °C, pressão de 1 atm e forma alotrópica mais estável), a entropia necessita seguir o 3° princípio, já enunciado. Diante do exposto, podemos concluir que a entropia absoluta de uma substância, em certas condições de temperatura e pressão (utilizaremos 25 °C e 1 atm), é sempre um valor positivo, já que a desordem relacionada é sempre maior que aquela medida na temperatura de zero absoluto. Observe algumas entropias absolutas a 25 °C, expressas em J/mol · K: C-3 H-8 C-7 H-26 C-6 H-21, 23Aula 05 Substância Entropia absoluta (Sº) A 2 O 3(s) 51,0 Br 2() 152,2 Br 2(g) 245,4 C (grafi te) 5,69 C (diamante) 2,4 NO (g) 210,6 O 2(g) 205,0 Se dispusermos da entropia absoluta de cada substância de uma reação, podemos calcular a variação de entropia da referida reação. A expressão a ser utilizada é: DS reação = ΣS0 prod. – ΣS0 reag. Relacionado à entropia, também é enunciado o Segundo Princípio da Termodinâmica. “Em qualquer processo espontâneo, existe sempre um aumento na entropia do Universo.” Note que a 2ª Lei estabelece que ocorre um aumento na entropia (desordem) do conjunto Universo, e não necessariamente do sistema onde ocorre o processo espontâneo. Lembre-se que o conjunto Universo é formado pelo sistema junto com sua vizinhança (ou meio ambiente). É devido a esse princípio que você já deve ter lido que o Universo tende a um estado mais desorganizado, mais caótico. Assim, concluímos que existem processos espontâneos em que não há aumento da entropia do sistema. Exemplo: Abaixo de 0 ºC, a água líquida congela (sob pressão de 1 atm). Esse processo é espontâneo, apesar de haver diminuição de entropia (aumento da organização), devido à formação da fase sólida. Energia livre (G) Existem dois parâmetros para se determinar a espontaneidade de uma reação: • Entalpia (DH) • Entropia (DS) Esses fatores serão relacionados algebricamente, utilizando ideias já conhecidas. A partir da 2ª Lei, enunciada agora a pouco, podemos escrever: DS univ. = DS sist. + DS viz. . O sistema corresponde ao nosso objeto de estudo, enquanto, na vizinhança, não há ocorrência de processo algum. De acordo com a 2a Lei da Termodinâmica, para todo processo espontâneo, é válido afi rmar que DS univ. > 0 (a entropia do Universo aumenta). Depois de utilizarmos alguns argumentos matemáticos que fogem ao nosso objetivo nesse momento, a desigualdade acima, válida para todo processo espontâneo, toma a seguinte forma: – (DH sist. – T · DS sist. ) > 0 Essa relação deve ser válida, é bom lembrar, para todo processo espontâneo. 154 ciÊNcias da NaTureZa e suas TecNologias Química II Anual – Volume 1 Defi nindo a grandeza termodinâmica, G = H – T · S, e em termos de variações, DG = DH – T · DS, vemos que essa equação simples proposta por Gibbs nos dá uma relação para esses parâmetros, onde DG é a variação da energia livre de Gibbs. Veja agora a espontaneidade de um processo: Se DG > 0 (positivo) → processo não espontâneo Se DG < 0 (negativo) → processo espontâneo Se DG = 0 → processo está em equilíbrio Observações: 1. O valor de DG negativo é o máximo trabalho útil (trabalho não expansivo) realizado por um processo. Matematicamente: ∆G = – máx.2. O valor de DG em uma reação pode ser calculado a partir dos valores de DG formação (como feito no DH). Os valores de DGf são tabelados da mesma forma que os valores de DH, ou seja, substância simples no estado padrão tem DGf = 0. Portanto: ∆G reação = Σ∆Gf prod. – Σ∆Gf reag. Exercícios de Fixação 01. (UFT-TO) Transições de fase são mudanças físicas que envolvem mudanças na entalpia e na entropia do sistema. Qual das transições abaixo envolve a maior variação de entropia para o sistema? A) A conversão de diamante em grafi te. B) O derretimento do gelo. C) A sublimação do iodo. D) A evaporação da água. 02. (FCM-PB) O ácido nítrico, HNO 3 , é uma substância bastante utilizada na indústria para produção de fertilizantes e de explosivos. Pode ser obtido de acordo equação termoquímica abaixo: NH 3(g) + 2 O 2(g) → HNO 3(aq) + H 2 O () DHo = +450,0 kJ e DGo = + 80,0 kJ De acordo com as informações, analise as afi rmativas e marque (V) nas verdadeiras e (F) nas falsas. ( ) A entalpia de formação do NH 3(g) é maior que a soma das entalpias de formação do HNO 3(aq) e da H 2 O (), nas condições padrão. ( ) Nas condições padrão, a reação de obtenção do ácido nítrico é espontânea e endotérmica. ( ) Se na reação, ocorrendo nas condições padrão, fosse usado como reagente NH 3(), o valor da variação de entalpia seria maior que + 450,0 kJ. ( ) Nas condições padrão, o valor da variação de entropia para a reação de obtenção do ácido nítrico é aproximadamente +1,24 kJ/K. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo: A) V – F – F – V. B) F – V – F – F. C) V – F – V – F. D) V – V – F – V. E) F – F – V – V. 03. Para a reação de dissociação de 1 mol de N 2 O 4 gasoso produzindo NO 2 gasoso, a variação de entalpia é +58 kJ, enquanto a variação de entropia é de 175 J/K. Admitindo que os valores anteriores não variem com a temperatura, determine a temperatura a partir da qual a reação citada ocorrerá espontaneamente. A) 58,4 oC B) 58,4 K C) 331,4 oC D) 273 K E) 129,3 oC 04. (UFPE) As aplicações das leis da termodinâmica em Química são importantes para estabelecer quais processos químicos, dentre aqueles possíveis, são espontâneos. A quantifi cação dessas leis leva, por exemplo, aos valores de –237,1 e –16,5 kJ ⋅ mol–1 para a energia livre de Gibbs padrão de formação de H 2 O () e NH3(g) em 298 K, respectivamente. Sobre essas aplicações, analise as proposições abaixo. ( ) A primeira lei da termodinâmica proíbe o seguinte processo: Na+ (aq) + NO– 3(aq) → NaNO 3(s) ( ) A variação de entropia na reação 2O 3(g) → 3O 2(g) favorece a formação de produto. ( ) Processos em que há um aumento da entropia são espontâneos. ( ) A variação da energia livre de Gibbs padrão (D r G0) para a reação N 2(g) + 3H 2(g) → 2NH 3(g) , em equilíbrio químico, é sempre nula quando a temperatura e a pressão forem constantes. ( ) A reação química 2H 2(g) + O 2(g) → 2H 2 O () é espontânea em 298 K e 105 Pa (ou 1 bar). 05. (UEM-modifi cada) Assinale o que for incorreto. Dado: 0 K = –273 °C. A) Quanto mais exotérmica for uma reação e, ao mesmo tempo, quanto maior for o aumento de entropia do processo, mais espontânea será a reação. B) A energia livre de Gibbs (G) é uma grandeza termodinâmica cuja variação (DG) corresponde à máxima energia útil que é possível retirar de um sistema (energia aproveitável). C) Se DG for positivo, a reação é dita não espontânea. D) Para uma reação com DH ≠ 0 quanto mais próxima estiver do equilíbrio, maior será a quantidade de trabalho disponível que pode ser utilizado. E) Uma determinada reação que possui variação de entalpia (DH) de +8,4 kcal/mol e variação de entropia (DS) de 37 cal/mol ⋅ K será espontânea em temperaturas maiores do que –46 °C. Exercícios Propostos 01. (Unitau-SP) A entropia do KCO 3 dissolvido na água, quando comparada com a entropia do KCO 3 sólido, é A) menor. B) igual. C) maior. D) independente do estado do KCO 3 . E) dependente da quantidade de impurezas presentes na água. 155 ciÊNcias da NaTureZa e suas TecNologiasQuímica II Anual – Volume 1 02. (UFT-TO) A origem da entropia de um sistema está relacionada com a existência de estados (situações) mais prováveis. Durante uma reação química é possível estimar a variação da entropia molar padrão analisando a diferença entre a entropia dos produtos e dos reagentes. Analise os processos a seguir: I. oxidação de nitrogênio: N 2(g) + 2O 2(g) → 2NO 2(g) II. fotossíntese da glicose: 6CO 2(g) + 6H 2 O (g) → C 6 H 12 O 6(s) + 6O 2(g) III. evaporação da água de roupas úmidas IV. dissolução do sal: KNO 3(s) → K+ (aq) + NO 3 – (aq) Ocorre aumento de entropia durante os processos A) III e IV apenas. B) III apenas. C) I e II apenas. D) II e III apenas. E) I, II, III e IV. 03. (UEG-GO) A fl uorexetina é um fármaco largamente utilizado para distúrbios de ansiedade e depressão. O processo de cristalização desse fármaco impacta diretamente na biodisponibilidade no organismo humano. No processo de cristalização do oxalato de fl uorexetina, estima-se uma variação da energia livre de Gibbs e da entalpia, a 25 ºC de aproximadamente –180 kJ ⋅ mol–1 e –259 kJ ⋅ mol–1, respectivamente. Com base nesses parâmetros termodinâmicos, verifi ca-se que esse processo de cristalização é, a 25 ºC, A) não espontâneo e em equilíbrio químico em solução. B) não espontâneo e endotérmico. C) não espontâneo e exotérmico. D) espontâneo e endotérmico. E) espontâneo e exotérmico. 04. (UFMG) Os calores envolvidos na solubilização de iodo sólido em etanol e em tetracloreto de carbono, CC 4 , foram investigados. Os resultados obtidos estão resumidos nestas equações: I 2(s) → I 2 (em etanol) DH = +6,7 kJ/mol I 2(s) → I 2 (em CC 4 ) DH = +24,2 kJ/mol Considerando-se esses equilíbrios, é incorreto afi rmar que A) o aumento da temperatura desloca os equilíbrios no sentido da formação dos produtos. B) os valores de DH correspondem à energia gasta para a fusão do iodo sólido. C) a dissolução do iodo é endotérmica em ambos os solventes. D) a desorganização das moléculas de iodo aumenta durante a dissolução. 05. (UFPE) A espontaneidade de uma reação química é importante para avaliar sua viabilidade comercial, biológica ou ambiental. Sobre a termodinâmica de processos químicos, podemos afi rmar que (V ou F): ( ) reações espontâneas são sempre exotérmicas. ( ) reações espontâneas, ocorrendo dentro de sistemas fechados e isolados, causam um aumento da entropia do sistema. ( ) para reações em sistemas fechados, as variações da entalpia e da entropia não podem ser utilizadas para determinar a sua espontaneidade. ( ) reações que apresentam variação positiva da entropia são sempre espontâneas. ( ) para reações ocorrendo em temperatura e pressão constantes, a energia livre de Gibbs é a função termodinâmica que determina a sua espontaneidade. 06. (UEG-GO) As chalconas são uma classe de moléculas que possuem vários tipos de atividades farmacológicas. No processo de cristalização de um dos derivados de chalcona, mediu-se uma variação da energia livre de Gibbs e da entalpia a 27 ºC de –64 kcal ⋅ mol–1 e –164 kcal ⋅ mol–1, respectivamente. Nesse caso, a temperatura, em Kelvin, a partir da qual a cristalização sofrerá uma transição de um processo espontâneo para não-espontâneo, será de aproximadamente A) 492 B) 605 C) 164 D) 228 E) 300 07. (UEG-GO) A variação da energia livre de Gibbs (DG) é uma função de estado termodinâmico que pode ser utilizada para avaliar a espontaneidade de reações químicas. Ela é defi nida em função da variação da entalpia (DH) e da entropia (DS) do sistema a dada temperatura T : DG = H – T ⋅ DS. Considerando, hipoteticamente, a degradação dos compostos X e Y, e que H e S são independentes da temperatura, constata-se que: Dados: Composto X: H0 298K = 100 kJ e DS0 298K = 150 J/K; Composto Y : DH0 298K = 120 kJe DS0 298K = 300 J/K. A) a decomposição de X é espontânea à temperatura de 298 K. B) acima de 400 K a decomposição de Y passa a ser espontânea. C) acima de 373 K a decomposição de X passa a ser espontânea. D) a decomposição de Y é espontânea à temperatura de 298 K. 08. (UFPE) A determinação da espontaneidade de transformações químicas é importante para a viabilização econômica de processos químicos, bem como para a compreensão de fenômenos naturais, em particular, processos biológicos. A reação de quantidades estequiométricas de hidróxido de bário sólido com nitrato de amônio sólido, descrita pela equação química a seguir, é capaz de resfriar, até cerca de –20 °C, o recipiente que contém as espécies químicas. Ba(OH) 2(s) + 2NH 4 NO 3(s) → Ba(NO 3 ) 2(s) + 2H 2 O () + 2NH3(aq) Essa reação é espontânea porque ocorre A) um aumento da energia de Gibbs (energia livre). B) um aumento da entropia. C) uma diminuição da entropia. D) uma diminuição da entalpia. E) um aumento de entalpia. 09. (Uece) Josiah Willard Gibbs (1839 – 1903) foi um pesquisador norte-americano que contribuiu para a determinação da energia livre de um sistema termodinâmico através de uma lei que é associada ao seu nome. Em se tratando de energia livre e de entropia, analise as seguintes proposições: 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, que pode ser usada para a realização de trabalho útil; III. Toda a reação exotérmica é espontânea. IV. A variação de entropia de uma reação espontânea pode ser negativa; V. Em certas reações químicas a variação de entalpia coincide com a variação da energia interna. É correto o que se afi rma somente em A) I e II. B) III e IV. C) I, III e V. D) II, IV e V.