Diferença entre reações espontâneas e não espontâneas

o diferença chave entre reações espontâneas e não espontâneas é que o reações espontâneas têm energia livre de Gibbs negativa, enquanto reações não espontâneas têm energia livre de Gibbs positiva.

As reações podem ser reações químicas ou reações biológicas. Podemos dividir essas reações em duas categorias como reações espontâneas e reações não espontâneas. Uma reação espontânea ocorre sem qualquer influência externa. Mas as reações não espontâneas não podem progredir sem uma influência externa. Vamos discutir mais detalhes sobre essas reações e tabular a diferença entre reações espontâneas e não espontâneas.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que são reações espontâneas
3. O que são reações não espontâneas
4. Comparação lado a lado - reações espontâneas versus não espontâneas em forma de tabela
5. Resumo

O que são reações espontâneas?

Reações espontâneas são reações químicas ou biológicas que ocorrem sem a influência de qualquer fator externo. Além disso, essas reações favorecem o aumento da entropia enquanto diminuem a entalpia de um sistema termodinâmico. Como essas reações não precisam de fator externo, elas ocorrem naturalmente. Portanto, essas reações favorecem a formação dos produtos nas condições em que a reação ocorre. A energia livre de Gibbs de uma reação espontânea é um valor negativo.

A maioria das reações espontâneas ocorre rapidamente porque favorece a formação de produtos, em vez de manter o reagente como ele é. Ex: combustão de hidrogênio. Mas algumas reações ocorrem extremamente lentamente. Ex: Conversão de grafite em diamantes. Além disso, em algumas reações reversíveis, uma direção da reação é favorecida em relação à outra direção. Por exemplo, na formação de dióxido de carbono e água a partir do ácido carbônico, a reação direta é favorecida; formação de dióxido de carbono e água é espontânea.

                                    H₂CO₃      & # x2194; CO₂    +    H₂O

O que são reações não espontâneas?

Reações não espontâneas são reações químicas ou biológicas que não podem ocorrer sem a influência de qualquer fator externo. Portanto, essas reações não sofrem nas condições naturais.

Figura 01: Comparação de reações espontâneas e não espontâneas

Portanto, temos que fornecer algum fator externo para que essas reações progridam. Ex: podemos fornecer calor, pressionar, adicionar um catalisador, etc. Além disso, a energia livre de Gibbs é positiva para essas reações.

Quase todas as reações não espontâneas são endotérmicas; eles liberam energia para o exterior. Essas reações acompanham uma diminuição na entropia. Ex: a formação de monóxido de nitrogênio (gás NO) a partir da reação entre oxigênio e nitrogênio em nossa atmosfera é não espontânea em condições normais de temperatura e pressão. No entanto, essa reação ocorre em temperaturas muito altas.

Qual é a diferença entre reações espontâneas e não espontâneas?

Reações espontâneas são reações químicas ou biológicas que ocorrem sem a influência de qualquer fator externo. Eles favorecem o aumento da entropia enquanto diminuem a entalpia de um sistema termodinâmico. Além disso, a energia livre de Gibbs de uma reação espontânea é um valor negativo. Visto que as reações não espontâneas são reações químicas ou biológicas que não podem ocorrer sem a influência de qualquer fator externo. Eles não favorecem o aumento da entropia ou a diminuição da entalpia em condições normais. Além disso, a energia livre de Gibbs de uma reação não espontânea é um valor positivo.

Resumo - Reações espontâneas versus não espontâneas

Todas as reações pertencem a dois tipos de reações, como reações espontâneas e reações não espontâneas. A diferença entre reações espontâneas e não espontâneas é que as reações espontâneas têm uma energia livre de Gibbs negativa, enquanto as reações não espontâneas têm uma energia livre de Gibbs positiva.

Referência:

1. Libretexts. "11.5: Reações espontâneas e energia livre" LibreTexts, 13 de julho de 2018. Disponível aqui
2. Ciência, Ck12. "Reações espontâneas e não espontâneas." Fundação CK-12, Fundação CK-12, 28 de março de 2017. Disponível aqui

Cortesia da imagem:

1.'Gibbs free energy'By Stephjc - Trabalho próprio, (Domínio Público) via Commons Wikimedia