Endergonic vs. eksergonic-reaktiot ja prosessit

Endergonic ja exergonic ovat kahden tyyppisiä kemialliset reaktiottai prosessit lämpökemiassa tai fysikaalisessa kemiassa. Nimet kuvaavat mitä tapahtuu energialle reaktion aikana. Luokitukset liittyvät endoterminen ja eksotermiset reaktiot, paitsi endergonic ja exergonic kuvaavat mitä tapahtuu kaikille energiamuodoille, kun taas endoterminen ja eksoterminen koskevat vain lämpöä tai lämpöenergiaa.

• Endergonisia reaktioita voidaan kutsua myös epäsuotuisiksi reaktioiksi tai ei-spontaaniksi reaktioiksi. Reaktio vaatii enemmän energiaa kuin sinä saat siitä.
• Endergoniset reaktiot absorboivat energiaa ympäristöstään.
• kemialliset sidokset jotka muodostuvat reaktiosta, ovat heikompia kuin murtuneet kemialliset sidokset.
• Järjestelmän vapaa energia kasvaa. Muutos tavallinen Gibbs-vapaa energia (G) endergonisesta reaktiosta on positiivinen (suurempi kuin 0).
• entropian muutos (S) vähenee.
• Endergonilaiset reaktiot eivät ole spontaaneja.
• Esimerkkejä endergonisista reaktioista ovat endotermiset reaktiot, kuten fotosynteesi ja jään sulaminen nestemäiseen veteen.
instagram viewer
• Jos ympäristön lämpötila laskee, reaktio on endoterminen.

• Eksergonista reaktiota voidaan kutsua spontaaniksi tai edullisena reaktiona.
• Eksergoniset reaktiot vapauttavat energiaa ympäristöön.
• kemialliset sidokset reaktiosta muodostetut ovat voimakkaampia kuin ne, jotka hajotettiin reagensseissa.
• Järjestelmän vapaa energia vähenee. Eksergonisen reaktion normaalissa Gibbs-vapaassa energiassa (G) tapahtunut muutos on negatiivinen (alle 0).
• Entropian (S) muutos kasvaa. Toinen tapa katsoa sitä on, että järjestelmän häiriö tai satunnaisuus lisääntyy.
• Exergoniset reaktiot tapahtuvat spontaanisti (ulkopuolista energiaa ei tarvita niiden käynnistämiseksi).
• Esimerkkejä eksergonisista reaktioista ovat eksotermiset reaktiot, kuten natriumin ja kloorin sekoittaminen ruokasuolan valmistamiseksi, palaminen ja kemiluminesenssi (valo on vapautuva energia).
• Jos ympäristön lämpötila nousee, reaktio on eksoterminen.

• Et voi kertoa kuinka nopeasti reaktio tapahtuu sen perusteella, onko se endergonic vai exergonic. katalysaattorit voidaan tarvita reaktion etenemiseksi havaittavissa olevalla nopeudella. Esimerkiksi ruosteen muodostuminen (raudan hapettuminen) on eksergoninen ja eksoterminen reaktio, mutta etenee niin hitaasti, että on vaikea huomata lämmön vapautumista ympäristöön.
• Biokemiallisissa järjestelmissä endergoniset ja eksergoniset reaktiot kytkeytyvät usein toisiinsa, joten yhdestä reaktiosta tuleva energia voi antaa voiman toiselle reaktiolle.
• Endergoniset reaktiot vaativat aina energiaa käynnistyäkseen. Joillakin eksergonisilla reaktioilla on myös aktivointienergiaa, mutta reaktio vapauttaa enemmän energiaa kuin mitä tarvitaan sen käynnistämiseksi. Esimerkiksi, palon käynnistäminen vie energiaa, mutta palamisen alkaessa reaktio vapauttaa enemmän valoa ja lämpöä kuin sen käynnistäminen tarvitsi.
• Endergonisia reaktioita ja eksergonisia reaktioita kutsutaan joskus palautuvat reaktiot. Energian muutoksen määrä on sama molemmille reaktioille, vaikka endergoninen reaktio absorboi energian ja vapauttaa eksergonisen reaktion avulla. Onko käänteinen reaktio todella voida tapahtuu, ei ole huomioitava määritettäessä palautuvuutta. Esimerkiksi, vaikka puun polttaminen on teoreettisesti palautuva reaktio, sitä ei tapahdu tosielämässä.

Endergonisessa reaktiossa energia imeytyy ympäristöstä. Endotermiset reaktiot tarjoavat hyviä esimerkkejä, koska ne imevät lämpöä. Sekoita ruokasooda (natriumkarbonaatti) ja sitruunahappo veteen. Neste tulee kylmäksi, mutta ei tarpeeksi kylmäksi aiheuttamaan paleltumista.

Eksergoninen reaktio vapauttaa energiaa ympäristöön. Eksotermiset reaktiot ovat hyviä esimerkkejä tällaisesta reaktiosta, koska ne vapauttavat lämpöä. Kun seuraavan kerran teet pyykkiä, laita pesuainetta käteen ja lisää pieni määrä vettä. Tunnetko lämpöä? Tämä on turvallinen ja yksinkertainen esimerkki eksotermisestä ja siten eksergonisesta reaktiosta.

Näyttävämmän eksergonisen reaktion tuottaa pudottamalla pieni pala alkalimetalli vedessä. Esimerkiksi vedessä oleva litiummetalli palaa ja tuottaa vaaleanpunaisen liekin.

Hehkukeppi on erinomainen esimerkki reaktiosta, joka on exergonic, mutta ei eksoterminen. Kemiallinen reaktio vapauttaa energiaa valon muodossa, mutta se ei tuota lämpöä.