ההבדל העיקרי בין תגובות ספונטניות לתגובות לא ספונטניות הוא שלתגובות הספונטניות יש אנרגיה חופשית של גיבס שלילית ואילו לתגובות הלא ספונטניות יש אנרגיה חופשית של גיבס חיובית.
תגובות יכולות להיות תגובות כימיות או תגובות ביולוגיות. אנו יכולים לחלק את התגובות הללו לשתי קטגוריות כתגובות ספונטניות ותגובות לא ספונטניות. תגובה ספונטנית מתרחשת ללא כל השפעה חיצונית. אבל תגובות לא ספונטניות אינן יכולות להתקדם ללא השפעה חיצונית. בואו נדון בפרטים נוספים על תגובות אלה ונפרט את ההבדל בין תגובות ספונטניות לתגובות לא ספונטניות.
מהן תגובות ספונטניות?
תגובות ספונטניות הן תגובות כימיות או ביולוגיות המתרחשות ללא השפעה של גורם חיצוני כלשהו. יתר על כן, תגובות אלו מעדיפות הגדלת האנטרופיה תוך הפחתת האנטלפיה של מערכת תרמודינמית. מכיוון שתגובות אלו אינן זקוקות לגורם חיצוני, הן מתרחשות באופן טבעי. לכן תגובות אלו מעדיפות את היווצרות התוצרים בתנאים שבהם התגובה מתרחשת. האנרגיה החופשית של גיבס של תגובה ספונטנית היא ערך שלילי.
רוב התגובות הספונטניות מתרחשות במהירות מכיוון שהיא מעדיפה יצירת מוצרים במקום לשמור על המגיב כפי שהוא. לדוגמה: בעירה של מימן. אבל חלק מהתגובות מתרחשות לאט ביותר. לדוגמה: המרת גרפיט ליהלומים. יתר על כן, בחלק מהתגובות הפיכות, כיוון תגובה אחד מועדף על פני הכיוון השני. לדוגמה, ביצירת פחמן דו חמצני ומים מחומצה פחמנית, התגובה הקדמית מועדפת; היווצרות פחמן דו חמצני ומים היא ספונטנית.
H2CO3 ↔ CO2 + H2 O
מהן תגובות לא ספונטניות?
תגובות לא ספונטניות הן תגובות כימיות או ביולוגיות שאינן יכולות להתרחש ללא השפעה של גורם חיצוני כלשהו. לכן, תגובות אלו אינן עוברות בתנאים הטבעיים.
איור 01: השוואה בין תגובות ספונטניות ולא ספונטניות
לפיכך, עלינו לספק גורם חיצוני כלשהו כדי שהתגובות הללו יתקדם. לדוגמה: אנחנו יכולים לספק חום, לתת קצת לחץ, להוסיף זרז וכו'. יתר על כן, האנרגיה החופשית של Gibbs חיובית לתגובות אלו.
כמעט כל התגובות הלא ספונטניות הן אנדותרמיות; הם משחררים אנרגיה החוצה.תגובות אלו מלוות ירידה באנטרופיה. לדוגמה: יצירת חנקן חד חמצני (גז NO) מהתגובה בין חמצן לחנקן באטמוספירה שלנו אינה ספונטנית בתנאי טמפרטורה ולחץ רגילים. עם זאת, תגובה זו מתרחשת בטמפרטורות גבוהות מאוד.
מה ההבדל בין תגובות ספונטניות ולא-ספונטניות?
תגובות ספונטניות הן תגובות כימיות או ביולוגיות המתרחשות ללא השפעה של גורם חיצוני כלשהו. הם מעדיפים הגדלת האנטרופיה תוך הפחתת האנטלפיה של מערכת תרמודינמית. יתר על כן, האנרגיה החופשית של גיבס של תגובה ספונטנית היא ערך שלילי. ואילו התגובות הלא ספונטניות הן תגובות כימיות או ביולוגיות שאינן יכולות להתרחש ללא השפעה של גורם חיצוני כלשהו. הם אינם מעדיפים הגדלת אנטרופיה או ירידה באנטלפיה בתנאים רגילים. יתר על כן, האנרגיה החופשית של גיבס של תגובה לא ספונטנית היא ערך חיובי.
סיכום – תגובות ספונטניות לעומת לא ספונטניות
כל התגובות שייכות לשני סוגי תגובות כמו תגובות ספונטניות ותגובות לא ספונטניות. ההבדל בין תגובות ספונטניות לתגובות לא ספונטניות הוא שלתגובות ספונטניות יש אנרגיה חופשית של גיבס שלילית ואילו לתגובות לא ספונטניות יש אנרגיה חופשית של גיבס חיובית.
