Reaktioner klassificeras som exergoniska eller endergoniska genom förändringen i en mängd som kallas "Gibbs fri energi". Till skillnad från endergoniska reaktioner kan en exergonisk reaktion uppträda spontant utan att behöva skriva in arbete. Det betyder inte att en reaktion kommer att uppstå nödvändigtvis bara för att den är exergonisk - den takt som reaktionen uppstår kan vara så långsam att det aldrig kommer att hända på en tidsplan du bryr dig om.

Gibbs Free Energy

Gibbs fri energi kallas inte "fri energi" eftersom det inte finns någon prislapp, men eftersom det mäter hur mycket icke-mekaniskt arbete ett system kan göra. Om reaktanterna i en process har högre Gibbs fri energi än produkterna kallas processen exergonisk, vilket betyder att den släpper ut energi. Ett annat sätt att säga detta är att beskriva reaktionen som termodynamiskt spontan, vilket innebär att du inte behöver göra arbete för att få reaktionen att hända.

Exoterm vs. Exergonic

Många men inte alla , exergoniska reaktioner är exoterma, vilket innebär att de släpper ut värme. En reaktion kan emellertid faktiskt vara exergonisk och absorberar emellertid värme eller vara endoterm. Följaktligen går exoterm och exergon inte nödvändigtvis tillsammans. Huvudskillnaden mellan dem ligger i skillnaden mellan arbete mot värme; En exergonisk process frigör energi genom arbete, medan en exoterm process frigör energi genom värme. Dessutom kan en process vara exergonisk vid vissa temperaturer men inte hos andra.

Entropi vs Entalpy

Kemister från nittonde århundradet fann spontana endoterma reaktioner ganska förbryllande; de motiverade att en reaktion ska vara spontan om den släpper ut värme. Vad de saknade var entropins roll, vilket är ett mått på mängden energi som inte är tillgänglig för arbete i ett system. Om vi ​​betraktar systemet såväl som dess omgivning, kommer en process att vara exergonisk om den orsakar en nettoökning av entropi. Att frigöra värme till omgivningen orsakar entropin att öka, men en sådan reaktion kan fortfarande absorbera värme och vara exergonisk om systemets entropi ökar med en ännu större mängd.

Överväganden

Avdunstning - - processen där en vätska förvandlas till en gas - är förknippad med en mycket stor positiv förändring i entropi. Exergoniska reaktioner som absorberar värme är ofta reaktioner som släpper ut en gas som en av produkterna. När temperaturen ökar kommer dessa reaktioner att bli mer exergoniska. En exoterm reaktion som släpper ut värme är däremot mer exergonisk vid lägre temperaturer än vid högre temperaturer. Alla dessa överväganden spelar en roll för att bestämma om en reaktion kommer att vara spontan.