Galvenā atšķirība starp spontānām un nespontānām reakcijām ir tā, ka spontānām reakcijām ir negatīva Gibsa brīvā enerģija, turpretim nespontānām reakcijām ir pozitīva Gibsa brīvā enerģija.
Reakcijas var būt ķīmiskas vai bioloģiskas reakcijas. Mēs varam iedalīt šīs reakcijas divās kategorijās kā spontānas reakcijas un ne-spontānas reakcijas. Spontāna reakcija notiek bez jebkādas ārējas ietekmes. Bet spontānas reakcijas nevar progresēt bez ārējas ietekmes. Apspriedīsim sīkāku informāciju par šīm reakcijām un norādīsim atšķirību starp spontānām un nespontānām reakcijām.
Kas ir spontānas reakcijas?
Spontānas reakcijas ir ķīmiskas vai bioloģiskas reakcijas, kas notiek bez jebkāda ārēja faktora ietekmes. Turklāt šīs reakcijas veicina entropijas palielināšanu, vienlaikus samazinot termodinamiskās sistēmas entalpiju. Tā kā šīm reakcijām nav nepieciešams ārējs faktors, tās notiek dabiski. Tāpēc šīs reakcijas veicina produktu veidošanos apstākļos, kādos notiek reakcija. Spontānas reakcijas Gibsa brīvā enerģija ir negatīva vērtība.
Lielākā daļa spontānu reakciju notiek ātri, jo tas veicina produktu veidošanos, nevis saglabā reaģentu tādu, kāds tas ir. Piemēram: ūdeņraža sadedzināšana. Bet dažas reakcijas notiek ļoti lēni. Piemēram: grafīta pārveidošana dimantos. Turklāt dažās atgriezeniskās reakcijās vienam reakcijas virzienam tiek dota priekšroka salīdzinājumā ar otru virzienu. Piemēram, veidojot oglekļa dioksīdu un ūdeni no ogļskābes, priekšroka tiek dota reakcijai uz priekšu; oglekļa dioksīda un ūdens veidošanās ir spontāna.
H2CO3 ↔ CO2 + H2 O
Kas ir spontānas reakcijas?
Nespontānas reakcijas ir ķīmiskas vai bioloģiskas reakcijas, kas nevar notikt bez jebkāda ārēja faktora ietekmes. Tāpēc dabiskajos apstākļos šīs reakcijas nenotiek.
Attēls 01: Spontānu un nespontānu reakciju salīdzinājums
Tādējādi mums ir jānodrošina kāds ārējs faktors, lai šīs reakcijas progresētu. Piemēram: mēs varam nodrošināt siltumu, radīt nelielu spiedienu, pievienot katalizatoru utt. Turklāt Gibsa brīvā enerģija ir pozitīva šīm reakcijām.
Gandrīz visas nespontānās reakcijas ir endotermiskas; tie izdala enerģiju ārā. Šīs reakcijas pavada entropijas samazināšanos. Piemēram, slāpekļa monoksīda (NO gāzes) veidošanās no skābekļa un slāpekļa reakcijas mūsu atmosfērā nav spontāna normālos temperatūras un spiediena apstākļos. Tomēr šī reakcija notiek ļoti augstā temperatūrā.
Kāda ir atšķirība starp spontānām un nespontānām reakcijām?
Spontānas reakcijas ir ķīmiskas vai bioloģiskas reakcijas, kas notiek bez jebkāda ārēja faktora ietekmes. Tie dod priekšroku entropijas palielināšanai, vienlaikus samazinot termodinamiskās sistēmas entalpiju. Turklāt spontānas reakcijas Gibsa brīvā enerģija ir negatīva vērtība. Savukārt nespontānas reakcijas ir ķīmiskas vai bioloģiskas reakcijas, kas nevar notikt bez jebkāda ārēja faktora ietekmes. Tie neatbalsta entropijas palielināšanos vai entalpijas samazināšanos normālos apstākļos. Turklāt spontānas reakcijas Gibsa brīvā enerģija ir pozitīva vērtība.
Kopsavilkums - spontānas un nespontānas reakcijas
Visas reakcijas pieder pie divu veidu reakcijām, piemēram, spontānām un nespontānām reakcijām. Atšķirība starp spontānām un nespontānām reakcijām ir tāda, ka spontānām reakcijām ir negatīva Gibsa brīvā enerģija, turpretim nespontānām reakcijām ir pozitīva Gibsa brīvā enerģija.
