Endergonic og exergonic er to typer af kemiske reaktioner, eller processer, i termokemi eller fysisk kemi. Navnene beskriver, hvad der sker med energi under reaktionen. Klassificeringerne er relateret til endoterm og eksoterme reaktionerundtagen endergonic og exergonic beskriver, hvad der sker med enhver form for energi, mens endotermisk og eksotermisk kun vedrører varme eller termisk energi.
Endergonic reaktioner
- Endergoniske reaktioner kan også kaldes en ugunstig reaktion eller ikke-spontan reaktion. Reaktionen kræver mere energi, end du får fra den.
- Endergonic reaktioner absorberer energi fra deres omgivelser.
- Det kemiske bindinger som dannes fra reaktionen er svagere end de kemiske bindinger, der blev brudt.
- Systemets frie energi øges. Ændringen i standard Gibbs Free Energy (G) af en endergonic reaktion er positiv (større end 0).
- Det ændring i entropi (S) falder.
- Endergonic reaktioner er ikke spontane.
- Eksempler på endergoniske reaktioner inkluderer endotermiske reaktioner, såsom fotosyntese og smeltning af is i flydende vand.
- Hvis temperaturen i omgivelserne falder, er reaktionen endotermisk.
Exergoniske reaktioner
- En exergonisk reaktion kan kaldes en spontan reaktion eller en gunstig reaktion.
- Exergoniske reaktioner frigiver energi til omgivelserne.
- Det kemiske bindinger dannet fra reaktionen er stærkere end dem, der blev brudt i reaktanterne.
- Systemets frie energi mindskes. Ændringen i standard Gibbs Free Energy (G) for en exergonisk reaktion er negativ (mindre end 0).
- Ændringen i entropi (S) øges. En anden måde at se på det er, at forstyrrelsen eller tilfældigheden i systemet øges.
- Exergoniske reaktioner forekommer spontant (ingen energi udenfor kræves for at starte dem).
- Eksempler på exergoniske reaktioner inkluderer eksoterme reaktioner, såsom blanding af natrium og klor for at fremstille bordsalt, forbrænding og kemiluminescens (lys er den energi, der frigøres).
- Hvis temperaturen i omgivelserne stiger, er reaktionen eksoterm.
Bemærkninger om reaktionerne
- Du kan ikke fortælle, hvor hurtigt en reaktion vil finde sted baseret på, om den er endergonic eller exergonic. Katalysatorer kan være nødvendigt for at få reaktionen til at fortsætte i en observerbar hastighed. For eksempel er rustdannelse (oxidation af jern) en eksergonisk og eksoterm reaktion, men alligevel fortsætter den så langsomt, at det er vanskeligt at bemærke frigivelse af varme til miljøet.
- I biokemiske systemer kobles ofte endergoniske og exergoniske reaktioner sammen, så energien fra en reaktion kan tænde en anden reaktion.
- Endergonic reaktioner kræver altid energi for at starte. Nogle exergoniske reaktioner har også aktiveringsenergi, men mere energi frigives ved reaktionen end hvad der kræves for at starte den. For eksempel tager det energi at starte en brand, men når forbrændingen starter frigiver reaktionen mere lys og varme, end det tog for at komme i gang.
- Endergonic reaktioner og exergonic reaktioner kaldes undertiden reversible reaktioner. Mængden af energiforandring er den samme for begge reaktioner, skønt energien absorberes af den endergonic reaktion og frigives af den exergoniske reaktion. Om den omvendte reaktion faktisk kan forekommer er ikke et hensyn, når man definerer reversibilitet. Selvom forbrænding af træ for eksempel teoretisk er en reversibel reaktion, forekommer det faktisk ikke i det virkelige liv.
Udfør enkle endergonic og exergonic reaktioner
I en endergonic reaktion absorberes energi fra omgivelserne. Endotermiske reaktioner er gode eksempler, da de absorberer varme. Bland bagepulver (natriumcarbonat) og citronsyre i vand. Væsken bliver kold, men ikke kold nok til at forårsage frostskader.
En exergonisk reaktion frigiver energi til omgivelserne. Eksoterme reaktioner er gode eksempler på denne type reaktion, fordi de frigiver varme. Næste gang du vasker vaske, skal du lægge noget vaskevaskemiddel i hånden og tilføje en lille mængde vand. Føler du varmen? Dette er et sikkert og simpelt eksempel på en eksoterm og således eksergonisk reaktion.
En mere spektakulær exergonisk reaktion frembringes ved at droppe et lille stykke af en alkalimetal i vand. For eksempel forbrænder lithiummetal i vand og producerer en lyserød flamme.
En glødepind er et glimrende eksempel på en reaktion eksergonisk, men alligevel ikke eksotermisk. Den kemiske reaktion frigiver energi i form af lys, men den producerer dog ikke varme.