Termodinâmica Química

Apresentação em tema: "Termodinâmica Química"— Transcrição da apresentação:

1 Termodinâmica Química
Caio Coutinho Costa Rafael Rachid de Almeida Prof. Élcio Barrak

2 Termodinâmica Química é a área da química que explora as relações de energia de uma reação.
Dois processos importantes para a termodinâmica são a entalpia, que mede a energia das reações, e a entropia, que indica a aleatoriedade das reações.

3 Para entendermos entropia, necessitamos de alguns conceitos:
Processos espontâneos; Processos reversíveis; Processos irreversíveis.

4 Processos Espontâneos
  Não-espontâneo

5 Processos Reversíveis

6 Processos Irreversíveis

7 Entropia A entropia está relacionada com o grau de aleatoriedade e a desordem de uma reação. ΔSsis = qrev/T

8 Entropia na Vizinhança
A variação da entropia na vizinhança dependerá de quanto calor for absorvido ou fornecido pelo sistema. ΔSvizin = -qsis/T

9 A Entropia e a Segunda Lei da Termodinâmica
Como já visto, os processos nos quais a desordem do sistema aumenta tendem a ocorrer espontaneamente. Espontâneo   Não-espontâneo

10 Segunda Lei da Termodinâmica
A segunda lei nos diz como a entropia controla a espontaneidade das reações. ΔSuniv = ΔSsis + ΔSvizin ΔSuniv = 0  Processo reversível ΔSuniv > 0  Processo irreversível

11 Uma reação química tende a ocorrer quão maior for o grau de liberdade das partículas do sistema, ou seja, maior seu valor de entropia. Ex.: CO2(s)  CO2(g) H2O(l)  H2O(g)

12 Outros fatores que influenciam no valor da entropia são os movimentos translacional, vibracional e rotacional. Ex.: ΔSHCl(g) > ΔSAr(g)

13 NO(g) + O2(g)  NO2(g) Movimentos vibracional e rotacional

14 Terceira Lei da Termodinâmica
A terceira lei nos diz que a entropia de uma substância cristalina pura no zero absoluto é zero.

15 A entropia geralmente aumenta com o aumento da temperatura.
Ssólido < Slíquido < Sgás

16 ΔSºreação = ∑nSº(produtos) - ∑mSº(reagentes)
Entropia molar padrão Os valores de entropia molar das substâncias em seus estados-padrão são conhecidos como entropias molares padrão. ΔSºreação = ∑nSº(produtos) - ∑mSº(reagentes)

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18 Energia Livre de Gibbs G = H – TS À temperatura constante,
A energia livre é uma função de estado termodinâmica que combina entalpia com entropia. G = H – TS À temperatura constante, ΔG = ΔH – TΔS

19 Em processos e reações à temperatura e pressão constantes, o sinal da energia livre relaciona-se com espontaneidade. ΔG < 0  o processo é espontâneo ΔG = 0  ocorre equilíbrio ΔG > 0  o processo não é espontâneo

20 Energia Livre Padrão de Formação
A variação da energia livre de formação pode ser calculada à partir da seguinte expressão: ΔGº = ∑nGºƒ(produtos) - ∑mGºƒ(reagentes) Ela nos é útil para nos fornecer o equilíbrio da reação.

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22 ΔG = ΔG° + RT lnQ ΔG° = -RT lnKeq
A energia livre pode ser relacionada com o equilíbrio químico de uma reação pela seguinte expressão: ΔG = ΔG° + RT lnQ Lembrando que quando no equilíbrio, o quociente Q é igual à constante de equilíbrio Keq e ΔG = 0. Daí, ΔG° = -RT lnKeq

23 Referências Bibliográficas
Brown, Lemay e Bursten - “Química: a ciência central ”, 9ª ed.. São Paulo: Pearson, 2005