Một quá trình không tự phát có thể làm cho nó tự phát bằng cách kết hợp nó với một quá trình khác tự phát cao độ. Ví dụ: khí hydro là một nhiên liệu tiềm năng trong tương lai vì nó có thể được sử dụng trong một loại pin nhiên liệu (một loại pin trong đó các tác chất được cung cấp liên tục để tạo ra điện). Vấn đề chính với việc chuyển sang dùng hydro là để đảm bảo một nguồn cung cấp đó. Ta có thể có được những lượng khí hydro lớn cần thiết để đáp ứng những nhu cầu năng lượng của thế giới của chúng ta từ đâu? Ở đại dương và các hồ lớn của trái đất có chứa những lượng lớn hydro. Nhưng hydro này lại bị giữ chặt trong các phân tử nước, sự phân hủy nước tạo hydro và oxy có ΔG0 > 0 , do đó phản ứng không tự phát.
H2O(k) → H2(k) + 1/2O2(k) ΔG0= +228,6kJ. (1)
Để thu được hydro từ nước, ta cần tìm một phản ứng khác có ΔG0 < 0 để có thể kết hợp với phản ứng phân hủy trên để tạo ra một phản ứng có ΔG0 < 0. Ví dụ như phản ứng
CO(k) + 1/2O2(k) → CO2(k) ΔG0= -257,2kJ. (2)
Công hai phản ứng (1) và (2) ta được
H2O(k) + CO(k) → H2(k) + CO2(k) ΔG0= +228,6 - 257,2 = -28,6kJ
Vậy ta có phản ứng trên là tự phát vì ΔG0= -28,6kJ < 0, để tạo ra khí hydro.
Việc kết hợp phản ứng không tự phát với phản ứng tự phát cao cũng quan trọng trong hệ sinh học. Ví dụ, các phản ứng tổng hợp tạo nên các phân tử sinh học phức tạp như protein, DNA mà các sinh vật cần, tự chúng là không tự phát. Các hệ sống phát triển và tái tạo bằng cách kết hợp phản ứng không tự phát với phản ứng tự phát cao. Phản ứng tự phát chủ yếu mà sau cùng thúc đẩy những phản ứng không tự phát là sự chuyển hóa thức ăn. Ví dụ: sự oxy hóa glucose là tự phát cao
C6H12O6(r) + 6O2(k) → 6CO2(k) + 6H2O(k) ΔG0= -2880kJ.
Các phản ứng tự phát như những phản ứng này sau cùng thúc đẩy những phản ứng không tự phát cần thiết để duy trì sự sống.
» Tin mới nhất:
» Các tin khác: