Alle spontane processen zijn niet exotherm, omdat het de Gibbs-vrije energie is die de spontaniteit bepaalt, niet de enthalpie.
Een proces is spontaan als de vrije energie van Gibbs negatief is. Een belangrijke uitdrukking voor de Gibbs vrije energie wordt gegeven door
Waar
U zult opmerken dat deze uitdrukking zelfs positief kan zijn met een negatieve enthalpieverandering (exotherm proces) als de entropieverandering negatief is en de temperatuur hoog genoeg is.
Een praktisch voorbeeld is de condensatie van stoom. Dit is een zeer exotherm proces. Maar het heeft ook een negatieve verandering in entropie, omdat een vloeistof ordelijker is dan een gas. Omdat dit het geval is, is het proces alleen spontaan bij lage temperaturen van 1 atm (<373 K). Anders zal bij temperaturen boven 373 K water blijven dampen, ook al is condensatie exotherm.
Wat zijn enkele veelvoorkomende fouten die studenten maken met niet-spontane processen?
De eerste fout is om te denken dat deze transformaties onmogelijk zijn. Tweede vergissing is te denken dat elk proces dat gehinderd wordt niet-spontaan is. De derde fout is te denken dat endotherme processen niet-spontaan zijn. Een niet-spontaan of endoergonisch proces is een proces dat niet op zichzelf kan plaatsvinden, zonder externe drijvende kracht. Maar het is mogelijk (eerste fout) met externe interventie (energie-inputs, of koppeling met andere processen). Waterontleding is bijvoorbeeld een niet-spontaan proces. Het kan niet gebeuren zonder een externe input van energie (zeer hoge temperatuur of elektrische krachten
Wat zijn de kenmerken van spontane / niet-spontane reacties?
Goed om een tekstboek te citeren ... ". De Gibbs-vrije energie is het enige ondubbelzinnige criterium voor" "spontaniteit van chemische verandering." Een reactie waarvoor DeltaG ^ @ 0 SPONTAAN is; als DeltaG ^ @ 0 is de reactie niet-spontaan.
Waarom is het verbranden van hout exotherm? Ik dacht dat het hout warmte aan het verbranden is, daarom endotherm. Het geeft echter warmte af, waardoor het exotherm wordt. Welke is het?
Hout verbranden in de lucht is een exotherm proces (het geeft warmte vrij), maar er is een energiebarrière, dus het vereist in het begin wat warmte om de reacties op gang te krijgen. Hout reageert met zuurstof in de lucht en vormt (meestal) koolstofdioxide en waterdamp. Het proces omvat veel verschillende individuele chemische reacties, en het vereist wat energie om de reacties te initiëren. Dit komt omdat het meestal nodig is om een aantal chemische bindingen te verbreken (endotherm) voordat er nieuwe sterkere bindingen kunnen worden gevormd (exotherm). Al met al komt er echter meer warmte vrij bij het vormen v