एंडोथर्मिक प्रक्रियाओं के दो उदाहरण जो सहज हैं

ऊर्जा के किसी भी शुद्ध इनपुट के बिना सहज प्रतिक्रियाएं होती हैं। कई कारक प्रभावित करते हैं कि क्या प्रतिक्रिया सहज है, जिसमें प्रतिक्रिया एक्ज़ोथिर्मिक या एंडोथर्मिक है या नहीं। एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रियाएं जिसके परिणामस्वरूप विकार, या एन्ट्रॉपी में वृद्धि होती है, हमेशा सहज होगी। दूसरी ओर, एंडोथर्मिक प्रतिक्रियाएं जिसके परिणामस्वरूप क्रम में वृद्धि होती है, कभी भी सहज नहीं होती हैं। फिर भी, कई प्रतिक्रियाएं जिनमें कुछ यौगिकों को भंग करना या मिश्रण करना शामिल है, दोनों सहज और एंडोथर्मिक हैं।

थैलेपी और एन्ट्रापी में परिवर्तन दो मात्राएँ हैं जो एक प्रतिक्रिया की सहजता को प्रभावित करती हैं। किसी अभिक्रिया की एन्थैल्पी में परिवर्तन को सामान्यतः अभिक्रिया की ऊष्मा में परिवर्तन के रूप में समझा जा सकता है। यदि यह परिवर्तन ऋणात्मक है, तो निकाय ऊष्मा ऊर्जा देता है; प्रतिक्रिया एक्ज़ोथिर्मिक है। यदि एन्थैल्पी में परिवर्तन धनात्मक है, तो निकाय ऊष्मा ऊर्जा को अवशोषित करता है; प्रतिक्रिया एंडोथर्मिक है। एक अन्य कारक जो सहजता को प्रभावित करता है, वह है एन्ट्रापी में प्रतिक्रिया का परिवर्तन। एंट्रोपी एक शब्द है जिसका उपयोग यादृच्छिकता या विकार का वर्णन करने के लिए किया जाता है। यदि विकार में वृद्धि होती है, तो एन्ट्रापी में परिवर्तन सकारात्मक होता है। यदि विकार में कमी होती है, तो एन्ट्रापी में परिवर्तन ऋणात्मक होता है।

वह मात्रा जो परिभाषित करती है कि क्या कोई प्रतिक्रिया स्वतःस्फूर्त है, कहलाती है गिब्स मुक्त ऊर्जा. गिब्स मुक्त ऊर्जा की गणना सिस्टम के तापमान के उत्पाद को घटाकर और एन्ट्रापी में परिवर्तन को एन्थैल्पी में सिस्टम के परिवर्तन से घटाकर की जाती है। (शब्द "सिस्टम" को "प्रतिक्रिया" शब्द से बदला जा सकता है।) यदि यह परिणाम नकारात्मक है, तो प्रतिक्रिया सहज है। इसलिए, एक एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया के सहज होने के लिए, तापमान का उत्पाद और एन्ट्रापी में परिवर्तन थैलेपी में परिवर्तन से अधिक होना चाहिए।

नमक अमोनियम नाइट्रेट जब पानी में घुल जाता है, तो यह अपने परिवेश से गर्मी का उपभोग करता है; यह एक एंडोथर्मिक प्रक्रिया है। ऐसा होने पर कंटेनर और परिवेश स्पर्श करने पर बहुत ठंडा महसूस कर सकते हैं। इसी वजह से अमोनियम नाइट्रेट कोल्ड पैक में इस्तेमाल किया जाता है। इस प्रक्रिया में एन्थैल्पी में परिवर्तन धनात्मक होता है। हालांकि, एन्ट्रापी में परिवर्तन भी सकारात्मक है; व्यवस्था अधिक अव्यवस्थित हो जाती है। एन्ट्रापी में यह परिवर्तन इतना बड़ा है कि तापमान का गणितीय गुणनफल और गिब्स मुक्त ऊर्जा समीकरण में एन्ट्रापी में परिवर्तन, एन्थैल्पी में परिवर्तन से बड़ा होता है। इसलिए, गिब्स मुक्त ऊर्जा नकारात्मक है, और प्रतिक्रिया सहज है।

ठोस बेरियम हाइड्रॉक्साइड ऑक्टाहाइड्रेट और ठोस अमोनियम थायोसाइनेट के बीच प्रतिक्रिया एंडोथर्मिक और सहज है। इस प्रतिक्रिया में दो उत्पाद अमोनिया गैस और तरल पानी हैं। ये चरण ठोस से गैस और तरल दोनों में बदलते हैं, प्रतिक्रिया को एन्ट्रापी में सकारात्मक परिवर्तन देते हैं। इन परिवर्तनों के कारण सिस्टम की गड़बड़ी बढ़ जाती है - ठोस पदार्थों की तुलना में गैसों और तरल पदार्थों में अधिक विकार होता है। फिर से, विकार में यह वृद्धि थैलीपी में परिवर्तन पर काबू पाती है, और प्रतिक्रिया सहज होती है।