L'entropia e l'energia libera.

• Parlando dell'equilibrio chimico abbiamo visto che alcune reazioni sono molto spostate verso destra, mentre altre lo sono pochissimo. In generale, ha molta importanza sapere se un certo processo ha tendenza ad avvenire o meno: serve cioe' un criterio di spontaneita'.
• Per sistemi meccanici semplici, tale criterio e' quello del raggiungimento di uno stato di minima energia: un corpo sospeso lasciato a se stesso spontaneamente cade perche' cosi' la sua energia (potenziale) diminuisce; la pallina in una roulette si ferma spontaneamente e cosi' via.
• La situazione per i sistemi chimici e' pero' diversa. Se il criterio della minima energia fosse l'unico valido, allora solo le reazioni esotermiche ($\Delta{}H<0$) sarebbero spontanee. Viceversa, esistono moltissimi esempi di reazioni e processi endotermici ($\Delta{}H>0$) spontanei. Parlando della solubilita', si e' visto che la dissoluzione di molti sali e' un processo endotermico:
  
  $$NH_4Cl={NH_4^+}+{Cl^-}$$
  
  
  La fusione di un pezzo di ghiaccio a $25\;C$ e' un altro esempio di processo spontaneo che assorbe calore.
  Questi e molti altri sono esempi di trasformazioni endotermiche, ma assolutamente spontanee.
• Evidentemente, per i sistemi chimici il raggiungimento di uno stato a minima energia non e' l'unico fattore che determina la spontaneita' o meno di una trasformazione.
• Per comprendere meglio cio' che spinge un sistema chimico a muoversi in una certa direzione anziche' nella direzione opposta, consideriamo il seguente esperimento.