Aktiveringsenergi i en endergonisk reaktion

I en kemisk reaktion omdannes udgangsmaterialerne, der kaldes reaktanter, til produkter. Mens alle kemiske reaktioner kræver en første energitilførsel, kaldet aktiveringsenergi, resulterer nogle reaktioner i en netudslip af energi i omgivelserne, og andre resulterer i en nettoabsorption af energi fra omgivelserne. Den sidstnævnte situation kaldes en endergonisk reaktion.

Reaktions energi

Kemikere definerer deres reaktionsbeholder som "systemet" og alt andet i universet som "omgivelserne". Derfor, når en endergonisk reaktion absorberer energi fra omgivelserne, kommer energien ind i systemet. Den modsatte type er en eksergonisk reaktion, hvor energi frigives til omgivelserne.

Den første del af enhver reaktion kræver altid energi, uanset reaktionstypen. Selvom brændende træ afgiver varme og spontant opstår, når det kommer i gang, skal du starte processen ved at tilføje energi. Den flamme, du tilføjer for at starte brændeforbrændingen, giver aktiveringsenergien.

Aktiveringsenergi

For at komme fra reaktantsiden til produktsiden af ​​kemisk ligning skal du overvinde aktiveringsenergibarrieren . Hver enkelt reaktion har en karakteristisk barriere størrelse. Højden af ​​barrieren har intet at gøre med, om reaktionen er endergonisk eller exergonisk; for eksempel kan en eksergonisk reaktion have en meget høj aktiveringsenergibarriere eller vice versa.

Nogle reaktioner finder sted i flere trin, hvor hvert trin har sin egen aktiveringsenergibarriere for at overvinde.
< h2> Eksempler på

Syntetiske reaktioner har tendens til at være endergonisk, og reaktioner, der bryder ned molekyler, er tilbøjelige til at være exergoniske. For eksempel er processen med aminosyrer, der går sammen med at danne et protein, og dannelsen af ​​glucose fra carbondioxid under fotosyntese begge endergoniske reaktioner. Det giver mening, da processer, der bygger større strukturer, sandsynligvis vil kræve energi. Den omvendte reaktion - for eksempel cellulær respiration af glucose i kuldioxid og vand - er en eksergonisk proces.

Katalysatorer

Katalysatorer kan reducere aktiveringsenergibarrieren for en reaktion. De gør det ved at stabilisere den mellemliggende struktur der eksisterer mellem reaktant- og produktmolekylerne, hvilket gør omstillingen lettere. Katalysatoren giver i grunden reaktanterne en lavere energi "tunnel" for at passere igennem, hvilket gør det nemmere at komme til produktsiden af ​​aktiveringsenergibarrieren. Der er mange typer katalysatorer, men nogle af de mest kendte er enzymer, katalysatorer i biologiverdenen.

Reaktionsspontanitet

Uanset aktiveringsenergibarrieren forekommer kun eksergoniske reaktioner spontant, fordi de giver afkald på energi. Men vi skal stadig bygge muskler og reparere vores kroppe, som begge er endergoniske processer. Vi kan køre en endergonic proces ved at kombinere den med en exergonisk proces, der giver nok energi til at matche forskellen i energi mellem reaktanter og produkter.