Endergonic и Exergonic - это два типа химические реакцииили процессы, в термохимии или физической химии. Имена описывают, что происходит с энергией во время реакции. Классификации связаны с эндотермический и экзотермические реакции, кроме эндергонического и эксергонического описывают, что происходит с любой формой энергии, в то время как эндотермическая и экзотермическая относятся только к теплу или тепловой энергии.
Эндергонические реакции
- Эндергонические реакции также могут быть названы неблагоприятной реакцией или неспецифической реакцией. Реакция требует больше энергии, чем вы получаете от нее.
- Эндергонические реакции поглощают энергию из окружающей среды.
- химические связи которые образуются в результате реакции слабее, чем химические связи, которые были разорваны.
- Свободная энергия системы увеличивается. Изменение в стандартная свободная энергия Гиббса (G) эндергонической реакции положительна (больше 0).
- изменение энтропии (S) уменьшается.
- Эндергонические реакции не являются спонтанными.
- Примеры эндергонических реакций включают эндотермические реакции, такие как фотосинтез и таяние льда в жидкой воде.
- Если температура окружающей среды снижается, реакция является эндотермической.
Экзергонические реакции
- Экзергоническая реакция может быть названа спонтанной реакцией или благоприятной реакцией.
- Экзергонические реакции высвобождают энергию в окружающую среду.
- химические связи Образующиеся в результате реакции являются более сильными, чем те, которые были нарушены в реагентах.
- Свободная энергия системы уменьшается. Изменение стандартной свободной энергии Гиббса (G) эксергонической реакции является отрицательным (меньше 0).
- Изменение энтропии (S) увеличивается. Другой способ взглянуть на это состоит в том, что беспорядок или случайность системы увеличивается.
- Экзергонические реакции происходят спонтанно (для их запуска не требуется никакой внешней энергии).
- Примеры эксергонических реакций включают экзотермические реакции, такие как смешивание натрия и хлора с образованием поваренной соли, сгорание и хемилюминесценция (свет - это энергия, которая выделяется).
- Если температура окружающей среды увеличивается, реакция экзотермическая.
Примечания о реакциях
- Вы не можете сказать, как быстро будет происходить реакция, основываясь на том, является ли она эндергонической или эксергонной. Катализаторы может потребоваться, чтобы реакция протекала с наблюдаемой скоростью. Например, образование ржавчины (окисление железа) является экзотермической и экзотермической реакцией, однако она протекает так медленно, что трудно заметить выделение тепла в окружающую среду.
- В биохимических системах эндергонические и эксергонические реакции часто связаны, поэтому энергия одной реакции может привести в действие другую реакцию.
- Эндергонические реакции всегда требуют энергии для начала. Некоторые экзергонические реакции также имеют энергию активации, но реакция выделяет больше энергии, чем требуется для ее инициирования. Например, для запуска огня требуется энергия, но как только начинается горение, реакция выделяет больше света и тепла, чем потребовалось для его начала.
- Эндергонические реакции и эксергонные реакции иногда называют обратимые реакции. Величина изменения энергии одинакова для обеих реакций, хотя энергия поглощается эндергонической реакцией и высвобождается экзергонической реакцией. Является ли обратная реакция на самом деле мочь происходить не учитывается при определении обратимости. Например, хотя сжигание древесины теоретически является обратимой реакцией, в реальной жизни это не происходит.
Выполнять простые эндергонические и экзергонические реакции
В эндергонической реакции энергия поглощается из окружающей среды. Эндотермические реакции дают хорошие примеры, так как они поглощают тепло. Смешайте вместе пищевую соду (карбонат натрия) и лимонную кислоту в воде. Жидкость станет холодной, но недостаточно холодной, чтобы вызвать обморожение.
Экзергоническая реакция высвобождает энергию в окружающую среду. Экзотермические реакции являются хорошими примерами этого типа реакций, потому что они выделяют тепло. В следующий раз, когда вы стираете, положите в руку немного стирального порошка и добавьте небольшое количество воды. Ты чувствуешь тепло? Это безопасный и простой пример экзотермической и, следовательно, экзергонической реакции.
Более впечатляющая экзергоническая реакция возникает при падении небольшого кусочка щелочной металл в воде. Например, металлический литий в воде горит и производит розовое пламя.
Свеча накаливания является отличным примером реакции, которая эксергонный, но не экзотермический. Химическая реакция высвобождает энергию в форме света, но она не производит тепло.