Problema 3C.29

A espontaneidade de uma reação em pressão e temperatura constantes é determinada pelo sinal da energia livre de Gibbs, mas isso não fornece informação direta sobre a rapidez do processo. Além disso, a energia livre padrão de formação depende do estado padrão adotado para a substância, e a análise do sinal de $\Delta G$ deve sempre considerar simultaneamente os termos de entalpia e entropia.

Uma reação com $$\Delta G < 0$$ é espontânea em pressão e temperatura constantes. No entanto, isso não implica que ela ocorra rapidamente. A rapidez de uma reação é controlada por fatores cinéticos, como a energia de ativação, e não pelo sinal de $\Delta G$.

A energia livre padrão de formação é nula apenas para o elemento puro em seu estado padrão mais estável nas condições de referência. Portanto, ela não é nula para qualquer estado físico do elemento.

Se a reação é exotérmica, então $$\Delta H < 0$$ Se ela produz mais mols de gás do que consome, em geral $$\Delta S > 0$$ Logo, $$\Delta G = \Delta H - T\Delta S$$ fica ainda mais negativa, pois os dois termos contribuem para diminuir $\Delta G$. Portanto, não se pode concluir que a energia livre padrão de reação seja positiva; na verdade, a tendência é que ela seja negativa.

Uma reação exergônica é aquela para a qual $$\Delta G < 0$$ Assim, em pressão e temperatura constantes, ela ocorre espontaneamente.