Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Hvad er en endotermisk reaktion?

Enhver kemisk reaktion involverer brud på molekylære bindinger og mulig dannelse af nye bindinger. En proces, der bryder bindinger, er en, der frigiver energi, og forskere omtaler den som en eksergonisk proces. På den anden side kræver dannelse af nye bindinger et input af energi, og forskere omtaler en sådan proces som endergonic. Energi kan frigives eller optages i mange former, herunder lys, elektricitet og varme. Når energi frigives som varme, er processen eksoterm, og når varme absorberes, er processen endoterm. En endoterm reaktion er en, der resulterer i et netto fald i temperaturen, fordi den absorberer varme fra omgivelserne og lagrer energien i bindingerne dannet i reaktionen.

TL; DR (for lang; ikke læst)

Endotermiske reaktioner absorberer energi fra omgivelserne og sænker temperaturen. I biologi er anabole processer eksempler på endotermiske reaktioner.
Ligning for endotermiske reaktioner

Den generelle ligning for endotermiske reaktioner er:

Reaktanter + Varmeenergi -> Produkter

En reaktion kan involvere flere processer, og nogle af disse kan frigive varme, men så længe en reaktion indebærer en nettoreduktion i temperaturen, er reaktionen endotermisk. Det er muligt for dette at ske, fordi en kemisk reaktion altid forløber på en måde, der øger entropien. Derimod er eksoterme reaktioner dem, der frigiver varme. Oxidationsreaktioner er normalt eksoterme, såsom en brændende log.

Dannelse af nitrogenoxid: Et eksempel på en endoterm reaktion, der forekommer hver dag i jordens atmosfære, er kombinationen af molekylært ilt og molekylært nitrogen til dannelse af nitrogenoxid. Kemikere ved nøjagtigt, hvor meget varmeenergi det tager for denne reaktion at finde sted. Den afbalancerede ligning for denne reaktion er:

O2 + N2 + 180,5 KJ -> 2 NEJ

Med ord kræver det 180,5 kilojoule energi for at få denne reaktion til at ske, og det er en god ting også. Ellers ville alt ilt i atmosfæren være brugt op for længe siden. Varmenergien til denne reaktion stammer ofte fra biludstødning.
Endotermiske processer er ikke alle reaktioner.

Et eksempel på en endotermisk proces, som alle ved, at sveder, den proces, hvormed kroppen producerer vand på "skin as a cooling strategy.", 3, [[Det fungerer, fordi vand absorberer energi, når det skifter tilstand fra en væske til en gas. Dette er en endotermisk proces, men det er ikke en reaktion, fordi en reaktion altid involverer ødelæggelse eller dannelse af kemiske bindinger. På den anden side giver pressing af en øjeblikkelig ispakke en endoterm reaktion. Et kemikalie i pakningen reagerer med vand for at absorbere energi og fryser vandet til is.
Eksempler fra biologi

Under fotosyntesen absorberer planter kuldioxid fra atmosfæren og omdanner det til glukose og ilt. Processen kræver energi i form af sollys og er mere endogen end den er endotermisk. Ligningen for reaktionen er:

6CO 2 (carbondioxid) + 6H 2O (vand) + sollys -> C 6H 12O 6 ( glucose) + O 2 (ilt)

En række endotermiske reaktioner er vigtige for metabolismen hos pattedyr og mennesker. Mange af disse forekommer inde i celler, og når de gør det, kalder forskere dem anabolske reaktioner, i modsætning til katabolske reaktioner, der frigiver energi. Nogle af disse reaktioner inkluderer:

  • Aminosyrer, der går sammen og danner peptider.

  • Små sukkermolekyler, der går sammen for at danne disaccharider.

  • Glycerol reagerer med fedtsyrer for at fremstille lipider.