Sobre o tema
A energia livre de Gibbs (G) é um potencial termodinâmico que determina a espontaneidade de processos a pressão e temperatura constantes. Para uma substância pura, a variação de G com a temperatura é dada por dG = -S dT + V dP, resultando em uma relação linear Gm = Hm - T Sm, onde a inclinação é a entropia molar negativa (-Sm). Como a entropia aumenta do sólido para o líquido e para o gasoso, as retas de Gm versus T têm inclinações cada vez mais negativas. O ponto de fusão corresponde à temperatura onde as fases sólida e líquida têm o mesmo Gm, e o ponto de ebulição onde líquido e gás se igualam. Esse gráfico qualitativo é essencial para entender estabilidade de fases em diferentes temperaturas.
Tópicos relacionados
- Energia livre de Gibbs e temperatura
- Estabilidade relativa de fases
- Entropia e inclinação da reta Gm vs T
- Ponto de fusão e ponto de ebulição
Enunciado
: 0,25
O gr�fico qualitativo abaixo ilustra a rela��o da energia livre de Gibbs molar (Gm) de uma subst�ncia
pura com a temperatura (T ) em seus estados s�lido, l�quido e gasoso.
Considere as afirmativas abaixo:
I. As tr�s retas s�o decrescentes, pois a express�o Gm = Hm - T Sm � representada por uma
reta com inclina��o definida pelo termo (-Sm).
II. As retas 1, 2 e 3 representam a subst�ncia nos estados s�lido, l�quido e gasoso, respectiva-
mente.
III. A temperatura Ta indica o ponto de fus�o da subst�ncia nas condi��es em que o gr�fico foi
obtido.
IV. Em temperaturas mais altas do que Tb, a fase 1 da subst�ncia � a mais est�vel.
Assinale as alternativas que s�o verdadeiras.
(A) Somente I e II.
(B) Somente III e IV.
(C) Somente I, II e III.
(D) Somente I, II e IV.
(E) Somente I, III e IV.
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Perguntas frequentes
Por que a reta de Gm vs T tem inclinação negativa?
Porque Gm = Hm - T Sm, e a derivada em relação a T é -Sm, que é sempre negativa (já que a entropia é positiva).
Como identificar a fase mais estável em uma dada temperatura no gráfico?
A fase mais estável é aquela com menor valor de Gm naquela temperatura. As interseções indicam transições de fase.
O que representa a inclinação de cada reta?
A inclinação é -Sm, que depende da entropia. Fases com maior entropia (gasoso) têm retas mais inclinadas para baixo.