Forskel mellem spontane og ikke-spontane reaktioner

Det vigtigste forskel mellem spontane og ikke-spontane reaktioner er, at 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 dele disse reaktioner i to kategorier som spontane reaktioner og ikke-spontane reaktioner. En spontan reaktion opstår uden nogen ydre indflydelse. Men ikke-spontane reaktioner kan ikke skride frem uden en ekstern indflydelse. Lad os diskutere flere detaljer om disse reaktioner og fremlægge forskellen mellem spontane og ikke-spontane reaktioner.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er spontane reaktioner
3. Hvad er ikke-spontane reaktioner
4. Sammenligning side ved side - spontane kontra ikke-spontane reaktioner i tabelform
5. Resume

Hvad er spontane reaktioner?

Spontane reaktioner er kemiske eller biologiske reaktioner, der finder sted uden påvirkning af nogen ekstern faktor. Disse reaktioner favoriserer endvidere forøgelse af entropien, mens de reducerer entalpien i et termodynamisk system. Da disse reaktioner ikke behøver nogen ekstern faktor, forekommer de naturligt. Derfor favoriserer disse reaktioner dannelsen af ​​produkterne under de betingelser, hvorpå reaktionen finder sted. Den gratis energi fra Gibbs ved en spontan reaktion er en negativ værdi.

De fleste af de spontane reaktioner forekommer hurtigt, fordi det favoriserer at danne produkter snarere end at holde reaktanten som den er. Eks: forbrænding af brint. Men nogle reaktioner forekommer ekstremt langsomt. Eks: Konvertering af grafit til diamanter. I nogle reversible reaktioner foretrækkes endvidere den ene reaktionsretning i forhold til den anden retning. F.eks. Foretrækkes den dannede reaktion ved dannelse af carbondioxid og vand fra kulsyre; dannelse af kuldioxid og vand er spontan.

                                    H₂CO₃      & # X2194; CO₂    +    H₂O

Hvad er ikke-spontane reaktioner?

Ikke-spontane reaktioner er kemiske eller biologiske reaktioner, der ikke kan finde sted uden påvirkning af nogen 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 tilvejebringe en ekstern faktor for disse reaktioner på fremskridt. Eks: vi kan give varme, give noget tryk, tilføje en katalysator osv. Desuden er Gibbs fri energi positiv til disse reaktioner.

Næsten alle ikke-spontane reaktioner er endotermiske; de frigiver energi til ydersiden. Disse reaktioner ledsager et fald i entropi. Eks: dannelse af nitrogenmonoxid (NO-gas) fra reaktionen mellem ilt og nitrogen i vores atmosfære er ikke-kontant ved normale temperatur- og trykforhold. Imidlertid forekommer denne reaktion 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 favoriserer at øge entropien, mens de reducerer entalpien i et termodynamisk system. Derudover er Gibbs fri energi ved en spontan reaktion en negativ værdi. Der henviser til, at de ikke-spontane reaktioner er kemiske eller biologiske reaktioner, der ikke kan finde sted uden indflydelse fra nogen ydre faktor. De favoriserer ikke stigende entropi eller faldende entalpi under normale forhold. Derudover er Gibbs fri energi ved en ikke-spontan reaktion en positiv værdi.

Resume - Spontan vs ikke-spontan reaktion

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.

Reference:

1. Libreteksts. "11.5: Spontane reaktioner og fri energi." Kemi LibreTexts, Libretexts, 13. juli 2018. Findes her
2. Videnskab, Ck12. "Spontane og ikke-spontane reaktioner." CK-12 Foundation, CK-12 Foundation, 28. mar 2017, fås her

Billede høflighed:

1.'Gibbs free energy'By Stephjc - Eget arbejde, (Public Domain) via Commons Wikimedia