Questão 19
ITA 2006
(ITA - 2006)
Uma reação química hipotética é representada pela seguinte equação: X(g) + Y(g) 3 Z(g). Considere que esta reação seja realizada em um cilindro provido de um pistão, de massa desprezível, que se desloca sem atrito, mantendo-se constantes a pressão em 1 atm e a temperatura em 25°C. Em relação a este sistema, são feitas as seguintes afirmações:
I. O calor trocado na reação é igual à variação de entalpia.
II. O trabalho realizado pelo sistema é igual a zero.
III. A variação da energia interna é menor do que a variação da entalpia.
IV. A variação da energia interna é igual a zero.
V. A variação da energia livre de Gibbs é igual à variação de entalpia.
Então, das afirmações anteriores, estão CORRETAS
apenas I, II e IV.
apenas I e III
apenas II e V.
apenas III e IV.
apenas III, IV e V.
Gabarito:
apenas I e III
Resolução:
I. À pressão constante, o calor trocado é igual à variação de entalpia: ∆H = Q.
II. Como há variação da quantidade de matéria de gás durante a reação e a pressão e temperatura são constantes, então pela lei dos gases, o volume ocupado pelo gás se altera em decorrência da variação da quantidade de matéria. Logo, o trabalho não é nulo.
III. Primeira lei da termodinâmica:
∆H = ∆U + W
Como W > 0 (pois a variação da quantidade de matéria de gás é positiva), então ∆H > ∆U.
IV. Não pode-se dizer que a variação da energia interna é nula, pois não se trata de um fenômeno físico e sim de um fenômeno químico. Se não ocorresse reação e a temperatura fosse a mesma, então poderíamos dizer que a variação da energia interna é nula.
V. A equação que relaciona a energia livre de Gibbs com a variação de entalpia:
∆G = ∆H - T ∆S
Como ocorre variação da quantidade de matéria de gás durante a reação, a entropia se altera. Logo, ∆S é diferente de zero. Desse modo, ∆G não é igual a ∆H.