Reaksi diklasifikasikan sebagai eksergonik atau endergonik oleh perubahan kuantitas yang disebut "Energi bebas Gibbs." Tidak seperti reaksi endergonik, reaksi eksergonik dapat terjadi secara spontan, tanpa perlu memasukkan kerja. Itu tidak berarti suatu reaksi akan selalu terjadi hanya karena itu eksergonik -- laju reaksi yang terjadi bisa sangat lambat sehingga tidak akan pernah terjadi pada skala waktu yang Anda pedulikan.
Energi bebas Gibbs tidak disebut "energi bebas" karena tidak ada label harga, tetapi karena mengukur seberapa banyak kerja non-mekanis yang dapat dilakukan suatu sistem. Jika reaktan dalam suatu proses memiliki energi bebas Gibbs lebih tinggi daripada produk, prosesnya disebut eksergonik, artinya melepaskan energi. Cara lain untuk mengatakan ini adalah dengan menggambarkan reaksi sebagai spontan termodinamika, yang berarti Anda tidak perlu melakukan pekerjaan untuk membuat reaksi terjadi.
Banyak, tetapi tidak semua, reaksi eksergonik adalah eksotermik, yang berarti mereka melepaskan panas. Sebuah reaksi sebenarnya bisa eksergonik, namun menyerap panas, atau endotermik. Akibatnya, eksotermik dan eksergonik tidak selalu berjalan bersama. Perbedaan utama di antara keduanya terletak pada perbedaan antara kerja versus panas; proses eksergonik melepaskan energi melalui kerja, sedangkan proses eksotermik melepaskan energi melalui panas. Selain itu, suatu proses mungkin eksergonik pada beberapa suhu tetapi tidak pada yang lain.
Ahli kimia abad kesembilan belas menemukan reaksi endotermik spontan cukup membingungkan; mereka beralasan bahwa reaksi harus spontan jika melepaskan panas. Apa yang mereka lewatkan adalah peran entropi, yang merupakan ukuran jumlah energi yang tidak tersedia untuk bekerja dalam suatu sistem. Jika kita mempertimbangkan sistem serta lingkungannya, suatu proses akan menjadi eksergonik jika menyebabkan peningkatan entropi bersih. Melepaskan panas ke lingkungan menyebabkan entropi meningkat, tetapi reaksi seperti itu masih dapat menyerap panas dan menjadi eksergonik jika entropi sistem meningkat dengan jumlah yang lebih besar.
Penguapan - proses di mana cairan berubah menjadi gas - dikaitkan dengan perubahan entropi positif yang sangat besar. Reaksi eksergonik yang menyerap panas sering kali merupakan reaksi yang melepaskan gas sebagai salah satu produknya. Dengan meningkatnya suhu, reaksi ini akan menjadi lebih eksergonik. Sebaliknya, reaksi eksotermik yang melepaskan panas akan lebih eksergonik pada suhu yang lebih rendah daripada pada suhu yang lebih tinggi. Semua pertimbangan ini berperan dalam menentukan apakah suatu reaksi akan berlangsung spontan.
