16.2: Procesos Espontáneos y Probabilidad Molecular

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Los procesos como la formación de HGbR ₂, que tienen un carácter de descenso, se denominan procesos espontáneos. Cuando intentamos revertir un proceso espontáneo, como en la descomposición del HGbR ₂, invariablemente se debe librar una batalla cuesta arriba y estamos ante un proceso no espontáneo.

A continuación se muestran dos videos de un proceso, uno avanzando en el tiempo y el otro rebobinando atrás en el tiempo.

Es claro que el primer video de triyoduro de nitrógeno explotando al tacto de una pluma va avanzando en el tiempo. También es tan inmediatamente obvio que el segundo video, de triyoduro de nitrógeno “inexplosivo” va retrocediendo. Sabemos instintivamente por la experiencia cotidiana que tal proceso sería antinatural, y simplemente no ocurriría. Explotar no es el único proceso en el que tenemos esta intuición básica. A continuación se muestra otro video retrocediendo en el tiempo para mostrar un proceso que sabemos que es antinatural y que no ocurriría espontáneamente en la vida real:

En el video anterior, un tinte es “sin mezclar”. El colorante pasa de estar completamente dispersado en solución a regresar a una gota concentrada separada del resto de la solución. La mezcla del tinte es espontánea, esperamos que suceda, por lo que sabemos que el video debe ser a la inversa, mostrar un proceso que intuitivamente sabemos que es antinatural.

Estos dos ejemplos muestran que los procesos que conocemos de la experiencia mundial básica van en una dirección, y no van en dirección opuesta (inversa). Debe haber una razón subyacente para que una dirección sea espontánea mientras que la otra no lo es. Entender esta razón permitirá determinar en qué dirección irá un proceso cuando sea menos obvio que la explosión en el primer ejemplo. Siguiendo la visión del mundo del químico, podemos entender lo que ocurre macroscópicamente considerando lo que ocurre con moléculas y átomos a nivel microscópico.