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Termodinâmica Química

Termodinâmica Química. Caio Coutinho Costa 15721 Rafael Rachid de Almeida 15743 Prof. Élcio Barrak. Termodinâmica Química é a área da química que explora as relações de energia de uma reação.

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Termodinâmica Química

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Presentation Transcript

  1. Termodinâmica Química Caio Coutinho Costa 15721 Rafael Rachid de Almeida 15743 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 Espontâneo   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. 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)

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

  18. 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

  19. 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.

  20. 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

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

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