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Energia livre de Gibbs e reações espontâneas

Transcrição de vídeo

nesse vídeo vamos explorar energia livre do igfss e em particular a sua utilidade na determinação da espontaneidade de uma reação o que é super útil quando se trata de química e biologia esse processo ele foi definido por josé rayan willard hits este jovem simpático senhor aqui o que vemos aqui é que esta famosa fórmula 1 irá nos ajudar a prever se uma reação ela é ou não espontânea então essa fórmula nos diz que a mudança na energia livre de gipsy ela é igual à variação da entropia em tal ia até o delta h - a temperatura multiplicada pela variação da entropia assim a alteração natal pia é a variação de energia de uma substância que você pode ver como o índice de calor ea variação na entrou pilhado é agitação das partículas é a desordem de um sistema e isso aqui acontece dependendo de temperatura e pressão constantes isso parece difícil de se compreender mas como veremos ela faz muito sentido bips definiu isso pensando quanto a intel pia seria útil para o trabalho em uma reação enquanto que a energia livre para fazer as coisas acontecerem nós veremos como a mudança na energia livre de gripe pode prever então se uma reação será ou não espontânea e para ser direta se delta g for menor do que 0 a reação será espontânea ela vai acontecer assumindo que as coisas são capazes de interagir sozinhas agora vamos pensar um pouco sobre por que que isso faz sentido em diferentes cenários nesse primeiro cenário aqui se a nossa mudança de entropia é menor do que zero ea nossa entropia aumenta ainda ao pic diminui isso significa que nós teremos então uma liberação de energia no decorrer dessa raça vamos acabar então com menos entalpia do que começamos mas a entropia ela vai aumentar ou seja a agitação dessas partículas aqui vai aumentar nesse sistema o número de estados possíveis também aumenta isso faz muito sentido isso aqui então vai acontecer de forma espontânea se eu tenho essas duas moléculas aqui elas estão prestes a colidir e quando ela chegou perto é como se seus elétrons dissesse ei espere uma configuração melhor aqui podemos ser licitados com menos energia onde podemos liberar energia e sim então acaba acontecendo esses constituintes das moléculas são capazes então de se separar e você tem então aqui a energia liberada a entropia então ela aumenta e faz muito sentido isso seja uma coisa natural espontânea então aqui nós teremos delta g menor do que quiser eu vou deixar destacada as reações espontâneas agora que tal essa aqui embaixo nessa aqui theo tenta h a variação da entropia é maior do que quiser então pra que a reação aconteça a sua entropia vai ter que diminuir você pode imaginar esses dois átomos aqui ou talvez duas moléculas aqui elas estão próximas mas os seus elétrons não interagem é como se eles dissessem não não pára era aí pra que haja uma ligação nós teríamos que chegar a um estado de energia mais elevada e precisamos de um pouco de energia e então não dá porque a nossa entrou pista baixo essa reação não vai acontecer se teu pagar é maior do que quiser e a entropia é menor do que 0 todo esse termo aqui vai ser positivo porque nós estamos aqui né - este termo negativo aqui então vai ser positivo então nesta reação aqui delta g vai ser maior do que zero então essa reação aqui não vai acontecer porque ela precisa de energia isso faz algum sentido pensar que isso não é espontâneo afinal de contas ele precisa de energia nesse sistema aqui pra que essa relação aconteça agora aqui nós temos algumas outras por mutações dessa forma aqui nós temos uma variação de entalpia menor do que quiser uma variação da entropia também menor do que quiser e uma temperatura baixa então se aqui a gente está lidando com delta menor quiser havendo liberação de energia aqui essa entropia diminui então o que acontece bom se a temperatura foi baixa essas partículas aqui serão capazes de se aproximar dos seus elétrons vão ser capazes de interagir talvez até alcançar um estado de energia mais baixo então liberar energia eles liberam espontaneamente energia elétrica liberam energia isso pode acontecer porque a temperatura nesse sistema é baixo talvez nesse ponto você pode estar insano espera aí isso não viola a segunda lei da termodinâmica agora você tem que lembrar que a entropia de sistema que diminui mas a calor sendo lançado nesse sistema que o calor vai adicionar entropia para todo o sistema então a segunda lei da termodinâmica se mantém agora se você olhar só para esses componentes aqui a entropia diminui então ela vai ser espontânea e aí nesse ponto a gente volta aqui pra forma sim a variação da entropia foi negativo a variação da entropia for negativo todo esse termo aqui temperatura vezes variação de entropia vai ser positivo mas se a temperatura for suficientemente baixa a entropia não vai importar essa razão então se a temperatura é baixa a entropia não pesa tanto então aí há em tal pia é quem assume ração assim nessa situação delta g será negativo se eu pegar a correta aqui delta g será negativo e essa relação à reação será espontânea deixa circulá-la aqui também agora se você tem esse cenário aqui com variação de em tal pedir entropia semelhantes mas a temperatura alta você vai ver o comportamento dessas duas mesmas moléculas aqui de forma diferente aqui essas moléculas elas estão como se resumindo ao passar uma pelas outras isso não deixa com que os elétrons tem chance de interagir para que a reação possa seguir em frente assim isso aqui é uma situação em que a reação não será espontânea então você pode imaginar que se a temperatura é alta esse tema que a temperatura vezes delta é se ele vai ponto importar muito e portanto essa aqui é uma situação em que o nosso delta g é maior do que quiser então essa reação não é espontânea até aqui tudo que eu mostrei apenas para salientar como que essa fórmula de gripe faz sentido lembrando que ela só é válida em condições em que a temperatura ea pressão são constantes e essas são as posições válidas se estamos lidando com coisas sim tubo de ensaio se sabe o com sistemas biológicos agora vamos ver aqui aqui nesse sistema se a mudança nem taupe positiva a mudança na entropia aumenta caso essas moléculas reajam só que a nossa temperatura baixa então se elas reagirem talvez pudessem se separar e fazer algo como isso que assumir uma nova configuração mas eles não vão fazer isso porque quando eles se aproximarem umas das outras elas poderiam dizer algo comum todos os nossos elétrons são mais agradáveis a configurações pouco estáveis aqui então eu não vejo nenhuma razão para reagir com você não se você olhar para essas diferentes variáveis aqui se apressam natal pia foi positiva mesmo que a variação na entropia seja positiva também se a temperatura é baixa isso não vai ser capaz de ser um valor maior do que a variação da entropia então nós teremos um delta já é maior do que a variação de entropia então nesse caso aqui delta g é maior do que quiser então essa reação também não é espontânea então você pode pensar bom então vamos aumentar a energia cinética média dessas moléculas aqui nenhuma das rações ainda pode acontecer porque ainda assim os elétrons exigem alguma energia para poder formar essas ligações isso porque tem toda uma desorganização sendo criada aqui nesse sistema é menos provável que haja novas ligações agora se fosse olhar pra esse sistema que então com a variação da entropia positiva da entropia também num sistema com a temperatura alta mesmo que esse delta gaac seja positivo o delta s também sendo positivo a temperatura alta este valor aqui ao final será negativa e será um valor maior do que em tal pia então nesse caso aqui delta g é menor do que quiser e essa reação acontece de forma espontânea vamos deixar ela ressaltada aqui eu espero que eu tenha lhe dado uma idéia sobre a aplicabilidade da fórmula da energia livre de chips que é válida somente em condições de temperatura e pressão constantes agora você pode olhar para os sistemas biológicos e bioquímicos e ver que é um delta g para as rações e assim você pode identificar a data de negativa então vai ser uma reação espontânea mas se é um delta g igual a zero então é um sistema que está equilíbrio eo delta g positivo o delta g positivo a uma reação que não ocorrerá de forma espontânea
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