Questão 32

Gabarito:

a reação será sempre espontânea, se for exotérmica.

Resolução:

Para determinar a espontaneidade de reações químicas, deve-se analisar a variação da energia livre de Gibbs (ΔG). Se ΔG < 0, a reação é espontânea; se ΔG > 0, a reação não é espontânea.

A energia livre de Gibbs é função da entalpia, temperatura e entropia.. Como no problema em questão a temperatura é constante, a energia livre de Gibbs é função apenas da entalpia e da entropia:

ΔG = ΔH - TΔS

Na reação em questão, os reagentes estão no estado líquido e os produtos no estado gasoso, o que indica um aumento de entropia. Portanto, ΔS > 0. 

Considerando isso, podem ocorrer duas situações:

1) se ΔH < 0 e ΔS > 0:

ΔG < 0 em quaisquer temperaturas. O termo -TΔS é um número negativo, porque ΔS é positivo. A soma de dois números negativos quaisquer resulta em um número negativo.

2) se ΔH > 0 e ΔS > 0:

Como ΔH e ΔS são números positivos, a soma ΔH - TΔS resulta num número positivo se o módulo de ΔH for maior que o módulo de TΔS. Essa soma resulta num número negativo de o módulo de TΔS for maior do que o módulo de ΔH.

ΔG < 0 se |ΔH| < |TΔS|. Isso acontece em altas temperaturas

ΔG > 0 se  |ΔH| > |TΔS|. Isso acontece em baixas temperaturas.

Análise das afirmativas:

a) Incorreta. Se a reação for endotérmica (ΔH > 0), a reação só será espontânea (ou seja, ΔG < 0) se |ΔH| < |TΔS|. 

b) Correta. Com ΔH < 0 e ΔS > 0, ΔG < 0 em qualquer temperatura e, portanto, a reação é espontânea.

c) Incorreta. Como explicado no item A, a reação também pode ser não-espontânea.

d) Incorreta. Como explicado nos itens A e B, a reação também pode ser espontânea.

e) Incorreta. É possível prever a espontaneidade da reação.