Av John Brennan
Uppdaterad 30 augusti 2022
Gibbs fria energi mäter kapaciteten hos ett system att utföra icke-mekaniskt arbete. När Gibbs fria energi från reaktanterna överstiger produkternas, är reaktionen exergonisk – termodynamiskt spontan och kan frigöra energi utan extern input.
Medan många exergoniska reaktioner är exoterma och avger värme, är de två begreppen olika. En exergon process kan till och med absorbera värme (endotermisk) om den totala entropiförändringen uppväger entalpiförändringen. Tecknet på den fria energiförändringen, inte värmeflödet, bestämmer spontaniteten.
1800-talets kemister kämpade med spontana endotermiska reaktioner eftersom de förbisåg entropin, måttet på otillgänglig energi. En process blir exergon när den totala entropin i systemet plus omgivning ökar, även om systemet självt absorberar värme.
Reaktioner som producerar en gas eller involverar avdunstning uppvisar vanligtvis stora positiva entropiförändringar, vilket gör dem mer exergoniska vid högre temperaturer. Omvänt är värmeavgivande reaktioner vanligtvis mer exergoniska vid lägre temperaturer. Reaktionskinetik spelar också roll; en exergonisk reaktion kan fortfarande vara kinetiskt trög och praktiskt taget omöjlig att observera.
