Par John Brennan
Mis à jour le 30 août 2022
L'énergie libre de Gibbs mesure la capacité d'un système à effectuer un travail non mécanique. Lorsque l'énergie libre de Gibbs des réactifs dépasse celle des produits, la réaction est exergonique :thermodynamiquement spontanée et capable de libérer de l'énergie sans apport externe.
Même si de nombreuses réactions exergoniques sont exothermiques et émettent de la chaleur, les deux concepts sont distincts. Un processus exergonique peut même absorber de la chaleur (endothermique) si le changement d'entropie global l'emporte sur le changement d'enthalpie. C'est le signe du changement d'énergie libre, et non le flux de chaleur, qui détermine la spontanéité.
Les chimistes du XIXe siècle étaient aux prises avec des réactions endothermiques spontanées parce qu’ils négligeaient l’entropie, la mesure de l’énergie indisponible. Un processus devient exergonique lorsque l'entropie totale du système et de l'environnement augmente, même si le système lui-même absorbe de la chaleur.
Les réactions qui produisent un gaz ou impliquent une évaporation présentent généralement d'importants changements d'entropie positifs, ce qui les rend plus exergoniques à des températures plus élevées. À l’inverse, les réactions de dégagement de chaleur sont généralement plus exergoniques à des températures plus basses. La cinétique de réaction compte également ; une réaction exergonique peut encore être cinétiquement lente et pratiquement inobservable.