Vsebina
Reakcije so razvrščene kot ekstrogonične ali endergonične s spremembo količine, imenovane "Gibbsova prosta energija". Za razliko od endergonskih reakcij se lahko ekstrogonska reakcija pojavi spontano, brez potrebe po vnosu dela. To ne pomeni, da se bo reakcija nujno pojavila preprosto zato, ker bi lahko bila njena ekstrogoničnost - hitrost, s katero se reakcija zgodi, tako počasna, da se nikoli ne bo zgodila v časovnem merilu, ki vam je pomemben.
Gibbs Brezplačna energija
Gibbsova brezplačna energija se ne imenuje "brezplačna energija", ker nima cene, ampak ker meri, koliko nemehaničnega dela lahko sistem naredi. Če imajo reaktanti v procesu večjo energijsko energijo Gibbsov kot produkti, se postopek imenuje ekstrogoničen, kar pomeni, da sprošča energijo. Drug način, da to povemo, je, da reakcijo opišemo kot termodinamično spontano, kar pomeni, da ni treba delati, da se reakcija zgodi.
Eksotermično proti Exergonic
Mnoge, vendar ne vse, eksergonične reakcije so eksotermične, kar pomeni, da sproščajo toploto. Vendar je reakcija lahko resnično ekstrogonična in kljub temu absorbira toploto ali pa je endotermična. Posledično eksotermična in eksergonična ne gresta nujno skupaj. Ključna razlika med njimi je v razliki med delom in toploto; eksergonski proces sprošča energijo z delom, medtem ko eksotermičen proces sprošča energijo skozi toploto. Poleg tega je postopek lahko pri nekaterih temperaturah eksergoničen, pri drugih pa ne.
Entropija v primerjavi z enttalpijo
Kemiki iz devetnajstega stoletja so spontane endotermične reakcije ugotovili za zelo zmedene; sklenili so, da mora biti reakcija spontana, če sprošča toploto. Manjkalo jim je vloga entropije, ki je merilo količine energije, ki ni na voljo za delo v sistemu. Če upoštevamo sistem in njegovo okolico, bo postopek ekstrogoničen, če bo povzročil neto povečanje entropije. Spuščanje toplote v okolico povzroči povečanje entropije, vendar lahko takšna reakcija še vedno absorbira toploto in je ekstrogonična, če se entropija sistema poveča za še večjo količino.
Upoštevanje
Izhlapevanje - postopek, pri katerem se tekočina spremeni v plin - je povezan z zelo veliko pozitivno spremembo entropije. Exergonične reakcije, ki absorbirajo toploto, so pogosto reakcije, ki sproščajo plin kot enega od produktov. Z naraščanjem temperature bodo te reakcije postale bolj naporne. Eksotermična reakcija, ki sprošča toploto, bo v nasprotju s tem bolj naporna pri nižjih temperaturah kot pri višjih. Vsi ti vidiki igrajo vlogo pri določanju, ali bo reakcija spontana.