Definisi dan Contoh Proses Spontan

Dalam suatu sistem, baik itu kimia, biologi, atau fisika, ada proses spontan dan proses nontontontan.

Proses spontan adalah proses yang terjadi dengan sendirinya, tanpa proses apa pun energi masukan dari luar. Sebagai contoh, bola akan menggelindingkan lereng; air akan mengalir menurun; es akan mencair ke dalam air; radioisotop akan membusuk; dan besi akan berkarat. Tidak diperlukan intervensi karena proses ini menguntungkan secara termodinamik. Dengan kata lain, energi awal lebih tinggi dari energi final.

Perhatikan bahwa seberapa cepat suatu proses terjadi tidak berpengaruh pada apakah itu spontan atau tidak: Mungkin diperlukan waktu lama untuk karat untuk menjadi jelas, namun itu akan berkembang ketika besi terkena udara. Isotop radioaktif dapat membusuk secara instan atau setelah jutaan atau bahkan milyaran tahun; namun, itu akan membusuk.

Kebalikan dari proses spontan adalah proses yang tidak spontan: Energi harus ditambahkan agar proses itu terjadi. Sebagai contoh, karat tidak mengubah kembali menjadi besi dengan sendirinya; isotop anak perempuan tidak akan kembali ke kondisi induknya.

Perubahan Energi bebas Gibbs atau fungsi Gibbs dapat digunakan untuk menilai spontanitas suatu proses. Pada suhu dan tekanan konstan, persamaan Gibbs adalah ΔG = ΔH - TΔS, di mana ΔH adalah perubahan entalpi, ΔS adalah perubahan entropi, dan ΔG adalah jumlah energi bebas atau tersedia. Adapun hasil:

• Jika ΔG negatif, prosesnya spontan;
• Jika ΔG positif, prosesnya tidak spontan (tetapi akan spontan ke arah sebaliknya);
• Jika ΔG adalah nol, maka prosesnya berada pada kesetimbangan dan tidak ada perubahan bersih yang terjadi dari waktu ke waktu.