高中化学中,自发反应是指在没有外界作用下,系统能够自然地朝向能量降低、熵增大的方向进行。
这种反应不需要额外的能量推动,就能自动发生。要判断一个反应是否为自发反应,我们可以使用吉布斯自由能(G)公式:G = H - T·S,其中H是焓变(即反应热),S是熵变,T是绝对温度。如果吉布斯自由能G小于零,则反应倾向于自发进行;若G大于零,则反应非自发。例如,铁在潮湿空气中生锈的反应就是自发的,因为该反应导致系统的总能量降低,同时产生无序度增加(即熵增)。相反,将水从低处提升到高处则是一个非自发过程,需要外部做功来克服重力势能的增加。