Forståelse af endergoniske reaktioner:energiinput, biologiske eksempler og sammenligning med eksergoniske processer

DuncanL/iStock/GettyImages

Endergoniske reaktioner er processer i fysisk kemi, der kræver et input af energi for at danne produkter, hvis frie energi overstiger reaktanternes. Når varme er den primære energibærer, kaldes reaktionen specifikt endoterm.

Endergoniske reaktioner

Disse ikke-spontane transformationer kræver ekstern energi. En klassisk biologisk illustration er fotosyntese, hvor planter absorberer sollys for at omdanne vand og kuldioxid til glukose - en forbindelse med højere fri energi end dens udgangsmaterialer. I kemiske termer er de bindinger, der dannes i en endergonisk reaktion, svagere end dem, der brydes, hvilket gør processen energetisk ugunstig uden en energikilde.

Et andet dagligdags eksempel er smeltningen af is:Når fast vand absorberer varme, går det over til flydende vand, en endoterm proces drevet af stigende temperaturer.

Eksergoniske reaktioner

Eksergoniske reaktioner er spontane; de frigiver energi til deres omgivelser og skaber bånd, der er stærkere end dem, der er brudt. Systemets frie energi falder. Almindelige eksempler omfatter syntesen af ​​bordsalt fra natrium og klor og kemiluminescerende reaktioner, der udsender synligt lys. Når der frigives varme, er reaktionen også eksoterm.

Skelner Endergonic/Exergonic fra Endothermic/Exotermic

Mens "endergonisk" og "eksergonisk" refererer til nettoændringen i fri energi (ΔG), refererer "endotermisk" og "eksoterm" til entalpiændringen (ΔH). En reaktion kan således være endergonisk, men alligevel endoterm, eller eksergonisk, men alligevel eksoterm. For eksempel absorberer blanding af natriumcarbonat med citronsyre i vand varme (endotermisk) og er endergonisk. Omvendt frigiver en glow-stick-reaktion lys uden væsentlig varme og er eksergonisk, men ikke eksoterm.

I hverdagen kan du observere eksergoniske eksoterme reaktioner under tøjvask:tilsætning af vaskemiddel og vand giver en mild varmefornemmelse, hvilket indikerer energifrigivelse.