Se ΔG < 0, a reação acontece na hora?

Não. ΔG negativo fala só da favorabilidade termodinâmica, não da velocidade. A velocidade vem da cinética e da energia de ativação: a ferrugem do ferro é espontânea, mas sem catalisador ou aquecimento pode ser muito lenta.

Uma reação endotérmica (ΔH > 0) pode ser espontânea?

Sim, se ΔS for grande o bastante: o termo −TΔS vence o ΔH positivo. Exemplo — a fusão do gelo acima de 0 °C: há absorção de calor, mas o aumento de entropia torna ΔG negativo.

Por que não aparece a constante de equilíbrio K?

Trata-se só de ΔG = ΔH − TΔS e do sinal de espontaneidade. A ligação ΔG° = −RT ln K é o passo seguinte: entram o estado-padrão e o quociente de reação Q. Eles não entram neste modelo.

Em que um processo espontâneo difere de um exotérmico?

Exotérmico quer dizer ΔH < 0 (libera-se calor). Espontâneo — ΔG < 0: o processo pode ocorrer sem trabalho externo contínuo. Um processo endotérmico também pode ser espontâneo se o que manda é o aumento de entropia.

Energia livre de Gibbs

Q: Se ΔG < 0, a reação acontece na hora?

Não. ΔG negativo fala só da favorabilidade termodinâmica, não da velocidade. A velocidade vem da cinética e da energia de ativação: a ferrugem do ferro é espontânea, mas sem catalisador ou aquecimento pode ser muito lenta.

ΔG = ΔH − TΔS; sinal e espontaneidade a pressão e temperatura constantes (sem Q nem K).

ΔG < 0 — sentido direto favorecido (modelo)

Um processo endotérmico (ΔH > 0) pode ser espontâneo se TΔS for grande o bastante; um exotérmico com ΔS bem negativa pode deixar de ser espontâneo a T baixa.

Sobre o modelo

A energia livre de Gibbs G determina a espontaneidade de um processo a temperatura e pressão constantes: ΔG = ΔH − TΔS. ΔG negativo significa que o processo é termodinamicamente favorecido no sentido direto; positivo, desfavorecido; ΔG = 0, equilíbrio. O sinal não vem da entalpia ou da entropia isoladas, e sim da combinação delas com a temperatura: um processo endotérmico (ΔH > 0) pode ser espontâneo se ΔS > 0 for grande o bastante e T for alta. Variam ΔH, ΔS e T; na tela, o valor e o sinal de ΔG. Quociente de reação Q, constante de equilíbrio K e cinética ficam de fora: é só o critério de sinal para um processo escrito.

Para quem: Ensino médio e química geral: termodinâmica, espontaneidade, segunda lei.

Conceitos-chave

energia livre de Gibbs
entalpia
entropia
espontaneidade
segunda lei da termodinâmica
processo endotérmico
processo exotérmico

Como funciona

Com temperatura e pressão constantes, o sinal de ΔG (produtos menos reagentes) indica se o processo é favorecido no sentido direto: ΔG < 0. A fórmula ΔG = ΔH − TΔS: entalpia e entropia se reforçam ou se enfraquecem conforme T. Os controles fixam ΔH, ΔS e T; na tela, TΔS, ΔG e a legenda de espontaneidade. Sem atividades, Q nem constante K.

Fórmulas principais

ΔG = ΔH − TΔS · (p, T const.; sinal → espontaneidade no sentido direto)

Perguntas frequentes

Se ΔG < 0, a reação acontece na hora?: Não. ΔG negativo fala só da favorabilidade termodinâmica, não da velocidade. A velocidade vem da cinética e da energia de ativação: a ferrugem do ferro é espontânea, mas sem catalisador ou aquecimento pode ser muito lenta.
Uma reação endotérmica (ΔH > 0) pode ser espontânea?: Sim, se ΔS for grande o bastante: o termo −TΔS vence o ΔH positivo. Exemplo — a fusão do gelo acima de 0 °C: há absorção de calor, mas o aumento de entropia torna ΔG negativo.
Por que não aparece a constante de equilíbrio K?: Trata-se só de ΔG = ΔH − TΔS e do sinal de espontaneidade. A ligação ΔG° = −RT ln K é o passo seguinte: entram o estado-padrão e o quociente de reação Q. Eles não entram neste modelo.
Em que um processo espontâneo difere de um exotérmico?: Exotérmico quer dizer ΔH < 0 (libera-se calor). Espontâneo — ΔG < 0: o processo pode ocorrer sem trabalho externo contínuo. Um processo endotérmico também pode ser espontâneo se o que manda é o aumento de entropia.

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