Sisu
Reaktsioonid klassifitseeritakse eksergoonilisteks või endergonoonilisteks muutuse tõttu koguses "Gibbi vaba energia". Erinevalt endergoonilistest reaktsioonidest võib eksergooniline reaktsioon toimuda spontaanselt, ilma et oleks vaja teha tööd. See ei tähenda, et reaktsioon ilmneb tingimata lihtsalt seetõttu, et selle eksergoonilisus - reaktsiooni toimumise kiirus võib olla nii aeglane, et see ei toimu kunagi teile olulisel ajal.
Gibbs vaba energia
Gibbsi vaba energiat ei kutsuta "tasuta energiaks" mitte seetõttu, et sellel pole hinnasilti, vaid sellepärast, et see mõõdab, kui palju süsteemi mittemehaanilist tööd saab teha. Kui protsessi reagentidel on rohkem Gibbsi vaba energiat kui toodetel, nimetatakse seda protsessi eksergooniliseks, see tähendab, et see vabastab energiat. Teine viis seda öelda on kirjeldada reaktsiooni termodünaamiliselt spontaansena, mis tähendab, et te ei pea reaktsiooni toimumiseks tööd tegema.
Eksotermiline vs eksergonic
Paljud, kuid mitte kõik, eksergoonilised reaktsioonid on eksotermilised, mis tähendab, et need eraldavad soojust. Reaktsioon võib tegelikult siiski olla eksergooniline ja siiski neelata soojust või olla endotermiline. Järelikult ei lähe eksotermiline ja eksergooniline tingimata kokku. Peamine erinevus nende vahel seisneb töö ja soojuse erinevuses; eksergooniline protsess vabastab energiat töö kaudu, samas kui eksotermiline protsess vabastab energiat soojuse kaudu. Veelgi enam, protsess võib mõnel temperatuuril olla eksergooniline, kuid mitte teisel.
Entroopia vs entalpia
XIX sajandi keemikud leidsid spontaanseid endotermilisi reaktsioone üsna hämmingus; nad põhjendasid, et reaktsioon peaks olema spontaanne, kui see eraldab soojust. Neil puudus entroopia roll, mis on süsteemi tööks kättesaamatu energiahulga mõõt. Kui arvestada nii süsteemi kui ka selle ümbrust, on protsess eksergooniline, kui see põhjustab entroopia netotõusu. Soojuse eraldamine ümbruses põhjustab entroopia suurenemist, kuid selline reaktsioon võib siiski soojust neelata ja olla eksergooniline, kui süsteemi entroopia suureneb veelgi suurema koguse võrra.
Kaalutlused
Aurustumine - protsess, mille käigus vedelik muutub gaasiks - on seotud entroopia väga suure positiivse muutusega. Kuumust neelavad eksergoonilised reaktsioonid on sageli reaktsioonid, mis eraldavad ühe tootena gaasi. Temperatuuri tõustes muutuvad need reaktsioonid eksergoonilisemaks. Seevastu soojust eraldav eksotermiline reaktsioon on madalamatel temperatuuridel eksergoonilisem kui kõrgematel temperatuuridel. Kõik need kaalutlused mängivad rolli määramisel, kas reaktsioon on spontaanne.