Calor transferido E = q + w Variação de energia Trabalho realizado pelo sistema Energia é conservada!
ENDOtérmico: o calor é transferido da VIZINHANÇA para o SISTEMA. T(sistema) aumenta enquanto T (vizinhança) diminui
O calor é sempre transferido do objeto mais quente para o mais frio EXOtérmico: o calor é transferido do SISTEMA para a VIZINHANÇA. T(sistema) diminui enquanto a T(vizinhança) aumenta
Se uma reação for executada em uma série de etapas, o H para a reação será igual à soma das variações de entalpia para as etapas individuais Função de Estado
Fornece um meio útil de se calcular as variações de energia que são difíceis de medir diretamente. Ciclo de Born-Haber para determinar a entalpia de rede
S univ = S sis + S viz
Para um processo espontâneo: S univ > 0; Mas é possível que a entropia de um sistema diminua desde que a entropia da vizinhança aumente; Para um sistema isolado, S sis = 0 para um processo reversível (em equilíbrio). Processos espontâneos resultam na dispersão de matéria e energia
S = q rev /T
S = q rev /T TODAS AS SUBSTÂNCIAS APRESENTAM VALORES DE ENTROPIA POSITIVOS ACIMA DE 0 K
S univ = S viz + S sis S univ = T H sis + S sis Multiplicando tudo por -T -T S univ = H sis - T S sis -T S univ = variação na energia livre de Gibbs no sistema = G sistema Sob condições padrão G o sis = H o sis - T S o sis
G o = H o - T S o Se a reação é exotérmica ( H o < 0) (energia liberada) e a entropia aumenta ( S o > 0) (dispersão da matéria) Então, G o é NEGATIVO Reação é espontânea (produto-favorecida).
G o = H o - T S o Se a reação é endotérmica ( H o > 0) e a entropia diminui ( S o < 0) Então, G o será POSITIVO Reação não é espontânea (reagente-favorecida).
G o = H o - T S o H o S o G o Reação exo( ) aumento(+) Prod-favorecida endo(+) diminuição(-) + Reag-favorecida exo( ) diminuição(-)? Depende de T endo(+) aumento(+)? Depende de T
Produto-favorecida Reagente-favorecida Produto- ou Reagente Favorecida?
Produto- ou Reagente Favorecida? G < 0: reação é produto-favorecida G > 0: reação é reagente-favorecida G = -RT ln K Se K > 1, então G é negativo Se K < 1, então G é positivo
pk a = log1/k a = - log K a
Definições de Ácidos e Bases Usanovich Eletrônica Ionotrópica Protônica Arrhenius Sistemas Solventes Lux Relações Conceituais Relações Históricas Química Nova, 23 (1), 2000, 126 133.
Ácido: espécie que ao reagir com água produz íon H 3 O + (hidroxônio). SO 2 (g) + 2 H 2 O (l) H 3 O + (aq) + HSO 3- (aq) Base: espécie que ao reagir com água produz íons OH - (hidroxila). Na 2 O (s) + H 2 O (l) 2 Na + (aq) + 2 OH - (aq)
Ácido: espécie doadora de H +. Base: espécie receptora de H +. Esta teoria prevê a formação de pares conjugados: NH 3 (aq) + H 2 O (l) NH + 4 (aq) + OH - (aq) Base Ácido Ácido Base HNO 2 (aq) + H 2 O (l) NO - 2 (aq) + H 3 O + (aq) Ácido Base Base Ácido ÁCIDOS E BASES ESTÃO RELACIONADOS ENTRE SI PELA PERDA OU GANHO DE H +
ácido base base conjugada ácido conjugado
Ácido: receptor de par de elétrons. Base: doador de par de elétrons. H N H + H H + H N H Ácido H H Base +
H + ACID ÁCIDO O H H BASE H O H H Ácido de Lewis
Qual das teorias é a correta?
O E também está relacionado com G? SIM!
Michael Faraday 1791-1867 G o = - n F E o F = Constante de Faraday = 9.6485 x 10 4 J/V mol; e n é o número de moles de elétrons transferidos
Oxidação: o átomo, a molécula ou o íon torna-se mais carregado positivamente. A oxidação é a perda de elétrons. Redução: o átomo, a molécula ou o íon torna-se menos carregado positivamente. A redução é o ganho de elétrons. Zn 0 (s) + Cu 2+ (aq) Zn 2+ (aq) + Cu 0 (s)
Qual a diferença entre uma célula galvânica e uma eletrólise? Em uma célula galvânica, a Em uma eletrólise, energia energia química é convertida em elétrica é empregada para efetuar energia elétrica (processo uma mudança química (processo espontâneo) não espontâneo)
Qual a diferença entre uma célula galvânica e uma eletrólise? Em uma célula galvânica, a energia química é convertida em energia elétrica (processo espontâneo)
Como se determina o potencial padrão da reação para determinar se é espontânea ou não? Eq. que representa o processo: Zn (s) + Cu 2+ (aq) Zn 2+ (aq) + Cu (s) E o = E o (cat) E o (anodo) = (+0,34) (-0,76) = + 1,10 V G = -nfe G = -2.96500.(+1,10) G = - 212,3 KJ/mol Espontâneo!!!
Como se determina o potencial padrão da reação para determinar se é espontânea ou não? Mg 2+ (l) + 2 e - Mg (s) 2 Cl - (l) Cl 2 (g) + 2 e - MgCl 2 (l) Mg (l) + Cl 2(g) E o = E o (cat) E o (anodo) = (-2,36) (+1,36) = - 3,72 V G = -nfe G = -2.96500.(-3,72) G = +717,96 KJ/mol Não é espontâneo!!