Espontaneidad

Una reacción espontánea es aquella que ocurre sin ninguna intervención externa bajo un conjunto particular de condiciones. Un proceso no espontáneo es aquel que requiere fuerzas externas para tener lugar. La espontaneidad se ve afectada por condiciones como la temperatura y la presión.

Por ejemplo, al derretirse el hielo a una temperatura de 0 grados Celsius o menor no es espontáneo;sin embargo, el derretimiento del hielo a temperatura ambiente es espontáneo porque no necesita ninguna intervención externa. Una reacción espontánea suele ser unidireccional, y su reversión requiere una fuerza externa para que ocurra como una reacción no espontánea. Por ejemplo, el hielo que se derrite a temperatura ambiente no puede volver a congelarse espontáneamente a su forma original.

Los procesos espontáneos ocurren debido a la dispersión de energía y materia. Si un matraz que contiene un gas se conecta a otro matraz vacío a través de una válvula, la apertura de la válvula dará lugar a la transferencia espontánea del gas al matraz vacío, que continuará hasta que el gas se distribuya por igual en ambos matraces. De manera similar, si un objeto caliente se coloca en agua fría, el calor del objeto se transferirá espontáneamente al agua hasta que las temperaturas del objeto y el agua alcancen el equilibrio.

La espontaneidad en termodinámica no indica la velocidad de un proceso. La reacción puede ser extremadamente rápida, como una neutralización ácido-base, o extremadamente lenta, como la conversión de diamantes a grafito. Considere la descomposición del peróxido de hidrógeno en agua y gas oxígeno.

La reacción, aunque espontánea, avanza muy lentamente a temperatura ambiente. La adición de un catalizador, como el óxido de manganeso, acelera la reacción y por lo tanto aumenta la velocidad de descomposición del peróxido de hidrógeno. Aunque el catalizador mejora la velocidad de la reacción espontánea, no puede hacer que la reacción inversa no espontánea sea espontánea.