首先，

什麼是自發反應？

用很簡單的語言，即在給定條件下發生反應而無需干預稱為自發反應。

現在讓我們考慮冰融化的例子，

在盤子上取冰，放置半小時（有條件）。半小時後，我們會注意到水而不是冰。

此過程在沒有您任何干預的情況下進行。冰從周圍吸收的熱量是由於一系列條件而不是您的干預引起的。

因此，我們可以將冰的融化視為自發過程（或反應）。

T > 0°C時，冰會自發融化；相反的過程，液態水變成冰，在這些溫度下不是自發的。但是，當 T < 0°C時，情況恰恰相反。液態水自發地轉化成冰，而冰轉化成水不是自發的

在 T = 0°C時，固液相處於平衡狀態。在此特定溫度下，兩相以相同的速率進行互變，並且該過程沒有優選的方向：正向和反向過程均具有相同的優先級，並且該過程在一個方向上沒有自發地偏向另一個方向。 / p>

當Δ G 為負值時，過程或化學反應會自發地向前發展。

也來自維基百科有關自發反應說：

自發過程中的每個反應物都有形成相應產物的趨勢。這種趨勢與穩定性有關。如果物質處於最小能量狀態或處於最大隨機度中，則它會獲得穩定性。一次只能應用其中之一。例如水轉化為冰是自發過程，因為冰能量較低，因此更穩定。但是，水的形成也是一個自發過程，因為水是更隨機的狀態。

我不確定您是否學到了這一點，所以我只是從頭開始講故事。 （我不確定，但是如果很難理解，請告訴我。）

有一個普遍定律，通常稱為熱力學第二定律。它指出：

宇宙的熵趨於最大。如果一個過程是可逆的，那麼宇宙的熵將保持不變。如果它是不可逆的，則熵會增加。

好吧，這不是原始語句。從歷史上看，從法律的原始陳述來看，熱力學函數被認為是有用的。我在這裡提到的是“熵”。

那麼熵是什麼？這是一個很大的謎，因為最初人們並沒有確定會是什麼。

由於熱量的無窮小傳遞，系統的熵無窮小增量為$ \ mathrm {d} S = \ delta Q / T $

嗯，我想你不會喜歡這個。希望以後，玻爾茲曼提出一個假設，他假設任何微態的佔據（意味著我們所關注的空間中我們所關注的所有粒子的分佈）具有相同的可能性，那麼

，熵與可能的微狀態數的對數成正比。但是，我認為這是一種不太準確的方法）：

熱力學第二定律告訴我們，宇宙的隨機性傾向於最大化。如果一個過程是可逆的，那麼宇宙的隨機性將保持不變。如果不可逆，則隨機性會增加。

但是...我們仍然不知道如何判斷一個過程是否是自發的。但是，根據熱力學第二定律，我們很容易知道宇宙的隨機性在自發過程中增加。

因此，我們得到$ \ Delta S_ \ text {universe} = \ Delta S_ \ text {system } + \ Delta S_ \ text {surronding} > 0 $。

雖然我們還知道從周圍環境傳到系統的熱量是否為$ Q $，那麼$ \ Delta S_ \ text {surronding} = -Q / T $，其中$ T $是周圍的溫度。 （由於周圍很大，我們可以假設溫度沒有變化。）

因此我們得到$ \ Delta S_ \ text {system}-Q / T > 0 $，即$ T \ Delta S_ \ text {system}-Q > 0 $

如果現在假定該過程是等壓的（表示系統的氣壓不變），則$ Q = \ Delta H $，我們得到$ T \ Delta S_ \ text {system}-\ Delta H > 0 $。

現在我們可以定義一個新的熱力學函數：

The 系統的吉布斯自由能是$ G = H-TS $。

然後我們可以說，是自發過程， $ \ Delta G < 0 $。 （如果$ \ Delta G = 0 $，則處於平衡狀態。）

也許您已經知道了所有...呃...所以讓我們解決問題：為什麼融化冰會發生自發反應？

您知道液體中的粒子將以彌賽爾的方式排列，然後以固體的形式排列，因此“反應系統”的熵或規則會增加，即\ Delta S_ \ text {system} > 0 $。但是，當冰融化時，$ \ Delta H < 0 $，因此對於$ \ Delta G < 0 $，您需要保持較高的溫度或為其提供能量。同樣，您會發現，如果溫度足夠低，水會自發凍結。您似乎很熟悉這種情況。

忽略了有時$ \ Delta G < 0 $，但是反應速度太低，因此我們為加速提供能量。例如，鑽石將燃燒：$ \ ce {C _ {（s，diamond）} + O2 _ {（g）} -> CO2 _ {{g）}}，\ \ Delta G ^ \ circ = -397 \ \ mathrm {kJ} $。

但是您永遠不會在常見情況下看到這種情況：因為它太慢了。

我不會稱其為反應，這是一個相變。反應一詞是指系統各組成部分之間共價鍵的變化。

相變以自發的方式發生，因為環境能夠提供足夠的自由能（很可能由於焓而發生）否則）以克服激活系統重組過程所需的能量（熵增加）。其他響應在符號嚴格性方面做得很好，因此在此不再贅述。

這是一個簡短的答案：

當冰融化時，它的分子（H2O）必須獲得能量，這是事實。但是，您必須查看吉布斯自由能，這是確定反應是否自發的決定性因素。因為無序性增加，所以增量S（或熵）增加。計算吉布斯自由能的公式是deltaG = deltaH-TdeltaS。如果溫度對於給定的增量足夠高，則增量G將變為負值。