Nøgleforskellen mellem spontane og ikke-spontane reaktioner er, at de spontane reaktioner har en negativ Gibbs-fri energi, mens de ikke-spontane reaktioner har en positiv Gibbs-fri energi.
Reaktioner kan enten være kemiske reaktioner eller biologiske reaktioner. Vi kan opdele disse reaktioner i to kategorier som spontane reaktioner og ikke-spontane reaktioner. En spontan reaktion opstår uden nogen ydre påvirkning. Men ikke-spontane reaktioner kan ikke udvikle sig uden en ekstern påvirkning. Lad os diskutere flere detaljer om disse reaktioner og tabulere forskellen mellem spontane og ikke-spontane reaktioner.
Hvad er spontane reaktioner?
Spontane reaktioner er kemiske eller biologiske reaktioner, der finder sted uden påvirkning af nogen ekstern faktor. Desuden favoriserer disse reaktioner at øge entropien, mens de mindsker entalpien i et termodynamisk system. Da disse reaktioner ikke behøver nogen ekstern faktor, forekommer de naturligt. Derfor begunstiger disse reaktioner dannelsen af produkterne under de betingelser, hvorved reaktionen finder sted. Gibbs frie energi af en spontan reaktion er en negativ værdi.
De fleste af de spontane reaktioner opstår hurtigt, fordi det foretrækker at danne produkter frem for at beholde reaktanten, som den er. Eks: forbrænding af brint. Men nogle reaktioner sker ekstremt langsomt. Eks: Konvertering af grafit til diamanter. I nogle reversible reaktioner foretrækkes desuden en reaktionsretning frem for den anden retning. For eksempel ved dannelsen af kuldioxid og vand fra kulsyre favoriseres den fremadrettede reaktion; dannelsen af kuldioxid og vand er spontan.
H2CO3 ↔ CO2 + H2 O
Hvad er ikke-spontane reaktioner?
Ikke-spontane reaktioner er kemiske eller biologiske reaktioner, der ikke kan finde sted uden påvirkning af en ekstern faktor. Derfor gennemgår disse reaktioner ikke under de naturlige forhold.
Figur 01: Sammenligning af spontane og ikke-spontane reaktioner
Derfor er vi nødt til at give en ekstern faktor til disse reaktioner på fremskridt. Eks.: vi kan levere varme, give noget tryk, tilføje en katalysator osv. Desuden er Gibbs frie energi positiv for disse reaktioner.
Næsten alle de ikke-spontane reaktioner er endoterme; de frigiver energi til det ydre. Disse reaktioner ledsager et fald i entropi. Eks: dannelse af nitrogenmonoxid (NO-gas) fra reaktionen mellem oxygen og nitrogen i vores atmosfære er ikke-spontan ved normale temperatur- og trykforhold. Denne reaktion sker dog ved meget høje temperaturer.
Hvad er forskellen mellem spontane og ikke-spontane reaktioner?
Spontane reaktioner er kemiske eller biologiske reaktioner, der finder sted uden påvirkning af nogen ekstern faktor. De foretrækker at øge entropien, mens de mindsker entalpien i et termodynamisk system. Desuden er Gibbs frie energi af en spontan reaktion en negativ værdi. Hvorimod de ikke-spontane reaktioner er kemiske eller biologiske reaktioner, der ikke kan finde sted uden påvirkning af nogen ekstern faktor. De favoriserer ikke stigende entropi eller faldende entalpi under normale forhold. Ydermere er Gibbs frie energi af en ikke-spontan reaktion en positiv værdi.
Oversigt – spontane vs ikke-spontane reaktioner
Alle reaktioner hører til to typer reaktioner, såsom spontane reaktioner og ikke-spontane reaktioner. Forskellen mellem spontane og ikke-spontane reaktioner er, at spontane reaktioner har en negativ Gibbs fri energi, mens ikke-spontane reaktioner har en positiv Gibbs fri energi.
