Gabarito Comentado: Alternativa A

A questão aborda conceitos fundamentais da termodinâmica, um ramo da química que estuda as transformações de energia em sistemas físicos e químicos. Entender esses conceitos é crucial para resolver questões relacionadas a processos térmicos, entropia, energia livre de Gibbs e entalpia.

Proposição I: Em um processo isotérmico, a variação da energia interna de um gás ideal é zero.

Isso está correto, pois em processos isotérmicos, a temperatura do sistema permanece constante. Para um gás ideal, a energia interna depende apenas da temperatura, logo, a variação de energia interna é zero. Esse conceito está de acordo com a primeira lei da termodinâmica.

Proposição II: A entropia do universo sempre aumenta em processos espontâneos.

Essa afirmação é correta e reflete a segunda lei da termodinâmica. Em processos espontâneos, a entropia total (sistema + arredores) sempre aumenta.

Proposição III: A variação da energia livre de Gibbs é igual ao trabalho máximo não-expansivo que pode ser realizado por um sistema à temperatura e pressão constantes.

Correto! A variação de energia livre de Gibbs (ΔG) é um indicador do trabalho útil máximo que pode ser extraído de um processo à temperatura e pressão constantes, excluindo o trabalho de expansão.

Proposição IV: Para qualquer processo em um sistema isolado, a variação de entropia é sempre maior que zero.

Esta proposição está incorreta. Para sistemas isolados, a variação de entropia pode ser zero em processos reversíveis. A entropia só aumenta em processos irreversíveis espontâneos.

Proposição V: A entalpia de uma reação endotérmica é sempre positiva.

Correto! Reações endotérmicas absorvem calor do ambiente, resultando em uma variação de entalpia (ΔH) positiva.

Portanto, a alternativa correta é A - I, II, III e V, apenas. As proposições IV está errada, pois não considera que processos reversíveis em sistemas isolados não aumentam a entropia.

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Energia livre de Gibbs é a energia disponível para realizar trabalho.

(Delta G) = (Delta H) - T * (Delta S)

Se Delta G < 0 - reação espontânea

Se Delta G = 0 - equilíbrio

Se Delta G < 0 - reação não espontânea

Pessoal, cuidado com a assertiva V. Nessa prova ela foi considerada correta, mas em bancas mais exigentes essa frase pode facilmente vir como uma pegadinha e ser considerada INCORRETA já que, quem caracteriza uma reação como endotérmica ou exotérmica é a variação de entalpia (ΔH), não a entalpia absoluta dos reagentes ou dos produtos.

O correto seria: A variação de entalpia de uma reação endotérmica é sempre positiva.

De fato, os valores absolutos de entalpia podem ser positivos, negativos ou até arbitrários dependendo do estado de referência adotado. Em termodinâmica, o que tem significado físico direto é a diferença de entalpia entre os estados.

Por exemplo:

• Reagentes: H = −500 kJ
• Produtos: H = −300 kJ

Então:

ΔH = (−300) − (−500) = +200 kJ

A reação é endotérmica (ΔH > 0), embora tanto a entalpia dos reagentes quanto a dos produtos sejam negativas.