Esta questão abrange o conceito de formação de soluções, que depende da energia livre de Gibbs (∆G), de acordo com a expressão:
∆G = ∆H - T∆S,
em que ∆H é a variação de entalpia, T é a temperatura e ∆S é a variação de entropia.
Com base nessa expressão, um processo é considerado espontâneo se ∆G < 0 e não espontâneo se ∆G > 0. Levando em consideração essa expressão, analisemos as alternativas:
A) INCORRETA - Quando um sólido ordenado é dissolvido, a desordem do sistema geralmente aumenta, dessa forma, há um aumento da entropia. Para que o processo seja espontâneo, ∆G precisa ser negativo e, como a entropia é positiva, o termo T∆S é negativo e, para garantir que ∆G seja negativo, a entalpia ∆H também precisa ser negativa. Uma entalpia positiva não garante um processo com ∆G negativo, uma vez que se for maior que T∆S, ∆G terá valor positivo.
B) INCORRETA - Se a entalpia, ∆H, for positiva, não necessariamente o sistema será espontâneo, como mostrado na alternativa A), logo, um valor de ∆H positivo não é fundamental para que ocorra formação de soluções. Uma diminuição na entropia diminui o valor de T∆S, o que leva a maiores valores de ∆G e não caracterizam um processo espontâneo, caso ∆G seja positivo.
C) INCORRETA - Quando um sólido ordenado é dissolvido, a desordem do sistema geralmente aumenta, dessa forma, há um aumento da entropia. Portanto, o aumento da entropia na verdade favorece a formação de soluções. Além disso, dependendo da variação de entalpia, uma diminuição da entropia pode causar um ∆G positivo em vez de negativo, que é considerado não espontâneo.
D) CORRETA - De acordo com a expressão ∆G = ∆H - T∆S, o aumento da entropia favorece a formação das
soluções, que ocorrerá se a variação da entalpia que
acompanha o processo for negativa, zero ou
fracamente positiva. Se a variação de entalpia for
muito positiva, a variação da entropia não será
suficiente para resultar em uma variação de energia
livre menor que zero, sendo, nesse caso, o processo de
dissolução não espontâneo.
E) INCORRETA - Conforme a expressão ∆G = ∆H - T∆S, a entropia favorece a formação das soluções, mas, esse processo depende da variação da
entalpia que acompanha o processo. Se a variação de entalpia for
muito positiva, a variação da entropia não será
suficiente para resultar em uma variação de energia
livre menor que zero, sendo, nesse caso, um processo de
dissolução não espontâneo.
Gabarito do Professor: Letra D.