Het belangrijkste verschil tussen spontane en niet-spontane reacties is dat de spontane reacties een negatieve Gibbs-vrije energie hebben, terwijl de niet-spontane reacties een positieve Gibbs-vrije energie hebben.
Reacties kunnen zowel chemische reacties als biologische reacties zijn. We kunnen deze reacties in twee categorieën verdelen als spontane reacties en niet-spontane reacties. Een spontane reactie vindt plaats zonder enige invloed van buitenaf. Maar niet-spontane reacties kunnen niet verlopen zonder invloed van buitenaf. Laten we meer details over deze reacties bespreken en het verschil tussen spontane en niet-spontane reacties in tabelvorm brengen.
Wat zijn spontane reacties?
Spontane reacties zijn chemische of biologische reacties die plaatsvinden zonder de invloed van een externe factor. Bovendien bevorderen deze reacties het verhogen van de entropie terwijl de enthalpie van een thermodynamisch systeem wordt verlaagd. Omdat deze reacties geen externe factor nodig hebben, komen ze van nature voor. Daarom bevorderen deze reacties de vorming van de producten onder de omstandigheden waaronder de reactie plaatsvindt. De Gibbs vrije energie van een spontane reactie is een negatieve waarde.
De meeste spontane reacties treden snel op omdat het de voorkeur geeft aan het vormen van producten in plaats van de reactant te houden zoals hij is. Vb: verbranding van waterstof. Maar sommige reacties verlopen extreem langzaam. Vb: conversie van grafiet in diamanten. Bovendien heeft bij sommige omkeerbare reacties de ene reactierichting de voorkeur boven de andere richting. Bij de vorming van kooldioxide en water uit koolzuur wordt bijvoorbeeld de voorwaartse reactie begunstigd; vorming van kooldioxide en water is spontaan.
H2CO3 ↔ CO2 + H2 O
Wat zijn niet-spontane reacties?
Niet-spontane reacties zijn chemische of biologische reacties die niet kunnen plaatsvinden zonder de invloed van een externe factor. Daarom ondergaan deze reacties niet onder de natuurlijke omstandigheden.
Figuur 01: Vergelijking van spontane en niet-spontane reacties
We moeten dus een externe factor voorzien om deze reacties op vooruitgang te laten verlopen. Vb: we kunnen warmte leveren, wat druk geven, een katalysator toevoegen, etc. Bovendien is de Gibbs vrije energie positief voor deze reacties.
Bijna alle niet-spontane reacties zijn endotherm; ze geven energie af aan buiten. Deze reacties gaan gepaard met een afname van de entropie. Vb: vorming van stikstofmonoxide (NO-gas) uit de reactie tussen zuurstof en stikstof in onze atmosfeer is niet spontaan bij normale temperatuur- en drukomstandigheden. Deze reactie vindt echter plaats bij zeer hoge temperaturen.
Wat is het verschil tussen spontane en niet-spontane reacties?
Spontane reacties zijn chemische of biologische reacties die plaatsvinden zonder de invloed van een externe factor. Ze geven de voorkeur aan het verhogen van de entropie en het verlagen van de enthalpie van een thermodynamisch systeem. Bovendien is de Gibbs-vrije energie van een spontane reactie een negatieve waarde. Terwijl de niet-spontane reacties chemische of biologische reacties zijn die niet kunnen plaatsvinden zonder de invloed van een externe factor. Ze zijn niet voorstander van toenemende entropie of afnemende enthalpie bij normale omstandigheden. Verder is de Gibbs vrije energie van een niet-spontane reactie een positieve waarde.
Samenvatting – Spontane versus niet-spontane reacties
Alle reacties behoren tot twee soorten reacties, zoals spontane reacties en niet-spontane reacties. Het verschil tussen spontane en niet-spontane reacties is dat spontane reacties een negatieve Gibbs-vrije energie hebben, terwijl niet-spontane reacties een positieve Gibbs-vrije energie hebben.
