Físico-Química: Perguntas e Respostas

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Primeira Lei da Termodinâmica

A energia total de um sistema isolado é constante. A variação da energia interna (ΔU) é igual ao calor trocado (Q) menos o trabalho realizado (W): ΔU = Q - W.

Segunda Lei da Termodinâmica

A entropia total de um sistema isolado e de suas vizinhanças sempre aumenta em processos espontâneos: ΔS_total > 0.

Terceira Lei da Termodinâmica

A entropia de uma substância cristalina pura e perfeita aproxima-se de zero conforme a temperatura absoluta aproxima-se do zero absoluto (0 K).

Energia Livre de Gibbs (G)

Mede a espontaneidade de uma reação a pressão e temperatura constantes. Definida por ΔG = ΔH - TΔS. Se ΔG < 0, a reação é espontânea.

Entalpia (H)

Função de estado que representa a quantidade total de energia térmica em um sistema a pressão constante. ΔH = q_p.

Entropia (S)

Medida do grau de desordem ou da dispersão de energia de um sistema termodinâmico. dS = dq_rev / T.

Equação dos Gases Ideais

Relaciona pressão, volume, quantidade de matéria e temperatura de um gás ideal: PV = nRT.

Lei de Van der Waals

Modifica a equação dos gases ideais para gases reais, considerando o volume das moléculas (b) e as forças atrativas (a): (P + a/V²)(V - b) = RT.

Lei de Hess

A variação total de entalpia de uma reação química é a mesma, independentemente do caminho percorrido, dependendo apenas dos estados inicial e final.

Velocidade de Reação

Mede a variação da concentração de reagentes ou produtos por unidade de tempo: v = -d[R]/dt = d[P]/dt.

Equação de Arrhenius

Exprime a dependência da constante de velocidade (k) com a temperatura: k = A * exp(-Ea / RT), onde Ea é a energia de ativação.

Energia de Ativação (Ea)

A quantidade mínima de energia necessária para que os reagentes colidam e iniciem uma reação química.

Constante de Equilíbrio (Kc)

Razão entre o produto das concentrações dos produtos e o dos reagentes, elevados a seus coeficientes estequiométricos no equilíbrio.

Princípio de Le Chatelier

Se um sistema em equilíbrio sofre uma perturbação (pressão, temperatura, concentração), ele se desloca no sentido de minimizar essa perturbação.

Equação de Nernst

Calcula o potencial de um eletrodo ou pilha fora das condições padrão: E = E° - (RT/nF) * ln(Q).

Lei de Faraday da Eletrólise

A massa de substância liberada em um eletrodo é diretamente proporcional à quantidade de carga elétrica que passa pela solução: m = (Q * M) / (n * F).

Condutividade Eletrolítica (κ)

Medida da capacidade de uma solução conduzir corrente elétrica, diretamente proporcional à concentração e mobilidade dos íons.

Lei de Raoult

A pressão de vapor de um componente em uma solução ideal é igual à sua fração molar multiplicada pela pressão de vapor do componente puro: P_A = x_A * P_A°.

Pressão Osmótica (π)

Pressão necessária para evitar a osmose de um solvente puro para uma solução. Calculada por π = M * R * T * i.

Efeito Tonoscópico

Abaixamento da pressão máxima de vapor de um líquido provocado pela adição de um soluto não volátil.

Efeito Ebulioscópico

Elevação da temperatura de ebulição de um solvente causada pela dissolução de um soluto não volátil: ΔTe = Ke * m * i.

Efeito Crioscópico

Abaixamento da temperatura de congelamento de um solvente provocado pela adição de um soluto não volátil: ΔTc = Kc * m * i.

Fator de de 't Hoff (i)

Correção aplicada às propriedades coligativas para soluções eletrolíticas, considerando o número de partículas formadas pela dissociação/ionização.

Isotermas de Adsorção de Langmuir

Modelo que descreve a adsorção em uma superfície sólida, assumindo uma camada monomolecular e sítios equivalentes não interagentes.

Lei de Henry

A solubilidade de um gás em um líquido a temperatura constante é diretamente proporcional à pressão parcial do gás sobre o líquido: C = k * P.

Teoria das Colisões

Afirma que para uma reação ocorrer, as moléculas reagentes devem colidir com orientação adequada e energia igual ou superior à energia de ativação.

Teoria do Estado de Transição

Postula a formação de um complexo ativado de alta energia, em equilíbrio quase-estestático com os reagentes, antes da formação dos produtos.

Equação de Clausius-Clapeyron

Relaciona a variação da pressão de vapor de uma substância com a temperatura durante uma transição de fase: dln(P)/dT = ΔH_vap / (R * T²).

Capacidade Calorífica (C)

Quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um sistema em 1 Kelvin (ou 1 °C). C = dq / dT.

Trabalho de Expansão (W)

Trabalho realizado por um gás ao se expandir contra uma pressão externa: W = integral de P_ext dV.