自発的な反応で私が理解しているのは、Gが負で、エネルギーの入力なしで発生する反応です。
ガソリンは、火花が発生した場合にのみ酸素と反応します。では、どうしてそれが自発的な反応になるのでしょうか？
自然界では非自発的な反応が起こりますか？もしそうなら、彼らはいつも遅いですか？遅い場合、遅い自発反応と非自発反応の違いは何ですか？
非自発反応は自発反応よりも活性エネルギーが大きいですか？
回答
自発反応とは、生成物の自由エネルギーが反応物よりも低いことを意味します（$ \ Delta G $は負です）。 $ \ Delta G $が負の場合、反応が発生することはエネルギー的に有利です。つまり、反応によってエネルギーが放出されます。
$ \ Delta G $の大きさ（大きさ）は、反応速度については何も言いません。たとえば、$ \ Delta G $が大きく負であるにもかかわらず、室温の大気中のガソリンと酸素の反応は非常に遅くなります。これは、この反応の活性化エネルギーが大きいためです。$ E_A $。
しばらくお待ちください。 2つの反応物が衝突すると、それらは相互作用して、遷移状態と呼ばれる非常に不安定な構造を形成します。遷移状態はエネルギーが高く、エネルギー的に有利ではないため、遷移状態はすぐに再び崩壊し、反応物または生成物のいずれかになります。これは次の図で確認できます。
反応物の運動エネルギーによっては、反応物が到達しない場合があります。曲線の最上部。この場合、反応物にフォールバックします。しかし、それらが十分に速く衝突し、互いに対して適切に配置されている場合、曲線の頂点に到達し、製品が形成されます。遷移状態を形成するために必要なエネルギーは活性化エネルギーです。
ガソリンと酸素では、活性化エネルギーが高くなります。そのため、反応中に大量のエネルギーが放出されたとしても、その活性化エネルギーを克服するには火花が必要です。これ以降、反応から発生する熱が活性化エネルギーを供給します。
この反応が自発的でない場合、反応を強制することはできますが、反応はそれ自体では継続しません。
ご存知のように、すべての反応が完了するまで実行されるわけではありません。これは、ギブズの自由エネルギーが反応物と生成物の濃度に依存するためです。生成物が蓄積し、反応物が使用されると、$ \ Delta G $は0に近づき、最終的に平衡に達します。ここで、$ \ Delta G = 0 $です。上の図でこのシナリオを視覚化してください。ギブズの自由エネルギーに差がない場合でも、反応物は遷移状態になり、生成物に変わります。しかし、生成物が遷移状態に到達して反応物になるために必要なエネルギーは同等であるため、順方向反応の速度は逆方向反応の速度に等しくなります。
到達する反応間の差平衡状態と完了まで実行される平衡状態は、標準条件での$ \ Delta G $の大きさです（$ \ DeltaG°$で示されます）。これは、反応が「本質的に」どれほどエネルギー的に有利であるかの尺度です。 $ \ DeltaG°$が大きくて負の場合、反応は完了するまで実行されます。それが小さければ、反応はある時点で平衡を確立します。
これは、少なくとも一般的には、すべての種が同じ相にとどまる反応に当てはまります。反応を想定している場合生成物の1つがガスであり、反応物の溶液から逃げると、生成物は反応物に再形成できなくなります。
回答
「自発的」という言葉は日常生活では意味が異なり、役に立たないので、自発的反応は、反応の速さを予測することなく、「発生を許される」ものと考えるのが好きです。反応の発生は許可されていません-つまり、自発的ではなく、システムを加熱すると反応がより高い温度で発生する可能性があることを除いて、どのような速度論的戦術（触媒、より高い反応物濃度）でも発生することはできませんデルタGが変化するためです。
私の好みは、化学反応に「自発的」という言葉をまったく使用しないことですが、t o平衡定数が大きい反応として許可される反応を定義します。自由エネルギー変化とKの間のリンクは、大きなKが大きな負のデルタGを意味することを意味します。このアプローチの理由は、平衡定数（K）が反応の直接的な実験的証拠であるためです。大きなKは、反応が事実上完了。