Съдържание
Реакциите се класифицират като ексергонични или ендергонични чрез промяната в количество, наречено „Gibbs free energy“. За разлика от ендергоничните реакции, ергогоничната реакция може да възникне спонтанно, без да е необходимо да се въвежда работа. Това не означава, че реакцията непременно ще възникне просто защото нейната ексергоничност - скоростта, с която реакцията се проявява, може да бъде толкова бавна, че никога няма да се случи на времеви диапазон, който ви интересува.
Gibbs Безплатна енергия
Безплатна енергия на Gibbs не се нарича "безплатна енергия", защото няма цена, а защото измерва колко немеханична работа може да направи една система. Ако реагентите в процеса имат по-висока свободна енергия от Gibbs от продуктите, процесът се нарича ергоничен, което означава, че той освобождава енергия. Друг начин да се каже това е да се опише реакцията като термодинамично спонтанна, което означава, че не трябва да вършите работа, за да направите реакцията.
Екзотермични срещу екзергонични
Много, но не всички, ексергоничните реакции са екзотермични, което означава, че отделят топлина. Реакцията обаче може в действителност да бъде ексергонична и все пак да абсорбира топлина или да бъде ендотермична. Следователно, екзотермичните и ексергоничните не са непременно заедно. Ключовата разлика между тях се състои в разликата между работа срещу топлина; ергогоничният процес освобождава енергия чрез работа, докато екзотермичният процес освобождава енергия чрез топлина. Нещо повече, процесът може да бъде ексергоничен при някои температури, но не и при други.
Ентропия срещу Енталпия
Химиците от XIX век откриват спонтанните ендотермични реакции за доста озадачаващи; те мотивираха, че реакцията трябва да е спонтанна, ако тя отделя топлина. Това, което им липсваше, беше ролята на ентропията, която е мярка за количеството енергия, недостъпно за работа в система. Ако вземем предвид системата, както и нейното обкръжение, процесът ще бъде ергоничен, ако предизвика нетно увеличение на ентропията. Изпускането на топлина в околната среда води до увеличаване на ентропията, но подобна реакция все още може да абсорбира топлина и да бъде ергонична, ако ентропията на системата се увеличи с още по-голямо количество.
Съображенията
Изпаряването - процесът, при който течност се превръща в газ - е свързан с много голяма положителна промяна в ентропията. Ексергоничните реакции, които поглъщат топлина, често са реакции, които отделят газ като един от продуктите. С повишаване на температурата тези реакции ще станат все по-ергонични. Екзотермичната реакция, която отделя топлина, за разлика от това, ще бъде по-екзаргонична при по-ниски температури, отколкото при по-високи. Всички тези съображения играят роля при определянето дали реакцията ще бъде спонтанна.