Princípios da termodinâmica e equilíbrio químico

Reações químicas podem ocorrer de diversas maneiras. Seja consumindo os reagentes de forma completa, sendo caracterizada como irreversível, ou de uma forma reversível, em que os reagentes e produtos sofrem constante transformação. A primeira lei da termodinâmica, baseia-se no princípio de conservação de energia. Este princípio afirma que “a energia determina quais moléculas podem ser formadas, quais reações podem ocorrer, quão rápida elas ocorrem e em qual direção uma reação tem tendência a ocorrer”. Esta energia pode ser liberada exotermicamente ou endotermicamente. Quando se fala de energia, duas grandezas possuem extrema importância: entalpia e entropia. A entalpia, é uma grandeza física definida como a energia máxima de um sistema termodinâmico (energia interna), que pode ser removida deste sob a forma de calor. A variação da mesma corresponde ao calor envolvido em transformações que ocorrem mediante uma pressão constante. Diante de um aumento de temperatura a energia interna e a entalpia se elevam. A entropia é uma grandeza termodinâmica, uma medida da energia que não pode ser convertida em trabalho e está relacionada ao grau de desordem, à tendência de dispersão da energia e da matéria. Com base no estudo da entropia, foi formulado o segundo princípio da termodinâmica, que diz que a entropia de um sistema isolado tende sempre a aumentar. A terceira lei da termodinâmica foi desenvolvida por Walther Nernst e defende que a entropia de todas as substâncias perfeitamente cristalinas é a mesma a temperatura 0. Mas ainda não é possível chegar ao zero absoluto, apesar de já se conseguir chegar a temperaturas próximas. Há um conceito denominado "energia livre de Gibbs", que caracteriza a energia livre como a energia que o sistema possui para realizar o trabalho. A outra parte da energia, que poderia realizar trabalho não é utilizada pois é gasta na desordem das moléculas, em suas colisões, ou seja, em sua entropia. Em uma transformação espontânea a