Les réactions sont classées comme exergonique ou endergonic par le changement d'une quantité appelée "énergie libre de Gibbs." Contrairement à des réactions endergoniques, une réaction exergonic peut se produire spontanément, sans nécessité de travaux d'entrée. Cela ne signifie pas une réaction se produira nécessairement tout simplement parce qu'il est exergonic - la vitesse à laquelle la réaction se produit pourrait être si lent qu'il ne se produira jamais sur une échelle de temps que vous vous souciez.
Gibbs Free Energy
Énergie libre de Gibbs est pas appelée «énergie libre» parce qu'il n'y a pas de prix, mais parce qu'il mesure combien non-travail mécanique d'un système peut faire. Si les réactifs dans un processus ont une plus grande énergie libre de Gibbs que les produits, le processus est appelé exergonic, ce qui signifie qu'il libère de l'énergie. Une autre façon de le dire est de décrire la réaction comme thermodynamiquement spontanée, ce qui signifie que vous ne devez pas faire le travail pour faire la réaction se produise.
Exothermique vs. exergonic
Beaucoup, mais pas tous, les réactions exergoniques sont exothermique, ce qui signifie qu'ils libèrent de la chaleur. Une réaction peut effectivement être exergonic, cependant, et encore absorber la chaleur, ou être endothermique. Par conséquent, exothermique et exergonic ne vont pas nécessairement ensemble. La principale différence entre eux réside dans la différence entre le travail par rapport à la chaleur; un processus exergonic libère de l'énergie par le travail, alors qu'un procédé exothermique libère de l'énergie grâce à la chaleur. En outre, un processus peut être exergonic à certaines températures, mais pas à d'autres.
Entropy vs. enthalpie
chimistes du XIXe siècle ont trouvé des réactions endothermiques spontanées assez déroutant; ils raisonnaient qu'une réaction devrait être spontanée si elle dégage de la chaleur. Qu'est-ce qu'ils ont été portés disparus a été le rôle de l'entropie, qui est une mesure de la quantité d'énergie disponible pour travailler dans un système. Si l'on considère le système ainsi que ses environs, un processus sera exergonic si elle provoque une augmentation nette de l'entropie. Libérant de la chaleur à l'environnement provoque l'entropie d'augmenter, mais une telle réaction peut encore absorber la chaleur et être exergonic si l'entropie du système augmente d'une quantité encore plus grande.
Considérations
Évaporation - le processus par lequel un liquide se transforme en un gaz - est associée à un très grand changement positif dans l'entropie. Les réactions exergoniques qui absorbent la chaleur sont souvent des réactions qui dégagent un gaz comme l'un des produits. Lorsque la température augmente, ces réactions seront plus exergonique. Une réaction exothermique qui libère de la chaleur, en revanche, sera plus exergonic à des températures inférieures à celles plus élevées. Toutes ces considérations jouent un rôle pour déterminer si une réaction sera spontanée.