Endergoniske vs eksergoniske reaksjoner og prosesser

ThoughtCo / Bailey Mariner

Endergonisk og eksergonisk er to typer kjemiske reaksjoner , eller prosesser, i termokjemi eller fysisk kjemi. Navnene beskriver hva som skjer med energi under reaksjonen. Klassifikasjonene er relatert til endotermisk og eksoterme reaksjoner , bortsett fra endergonisk og eksergonisk beskriver hva som skjer med enhver form for energi, mens endoterm og eksoterm kun relaterer seg til varme eller termisk energi.

Endergoniske reaksjoner

• Endergoniske reaksjoner kan også kalles en ugunstig reaksjon eller ikke-spontan reaksjon. Reaksjonen krever mer energi enn du får ut av den.
• Endergoniske reaksjoner absorberer energi fra omgivelsene.
• De kjemiske bindinger som dannes fra reaksjonen er svakere enn de kjemiske bindingene som ble brutt.
• Den frie energien til systemet øker. Endringen i standard Gibbs Free Energy (G) av en endergonisk reaksjon er positiv (større enn 0).
• De endring i entropi (S) avtar.
• Endergoniske reaksjoner er ikke spontane.
• Eksempler på endergoniske reaksjoner inkluderer endoterme reaksjoner, som fotosyntese og smelting av is til flytende vann.
• Hvis temperaturen i omgivelsene synker, er reaksjonen endoterm.

Eksergoniske reaksjoner

• En eksergonisk reaksjon kan kalles en spontan reaksjon eller en gunstig reaksjon.
• Eksergoniske reaksjoner frigjør energi til omgivelsene.
• De kjemiske bindinger dannet fra reaksjonen er sterkere enn de som ble brutt i reaktantene.
• Den frie energien til systemet avtar. Endringen i standard Gibbs Free Energy (G) for en eksergonisk reaksjon er negativ (mindre enn 0).
• Forandringen i entropi (S) øker. En annen måte å se det på er at forstyrrelsen eller tilfeldigheten i systemet øker.
• Eksergoniske reaksjoner oppstår spontant (ingen ekstern energi kreves for å starte dem).
• Eksempler på eksergoniske reaksjoner inkluderer eksoterme reaksjoner, som å blande natrium og klor for å lage bordsalt, forbrenning og kjemiluminescens (lys er energien som frigjøres).
• Hvis temperaturen i omgivelsene øker, er reaksjonen eksoterm.

Merknader om reaksjonene

• Du kan ikke si hvor raskt en reaksjon vil oppstå basert på om den er endergonisk eller eksergonisk. Katalysatorer kan være nødvendig for å få reaksjonen til å fortsette med en observerbar hastighet. For eksempel er rustdannelse (oksidasjon av jern) en eksergonisk og eksoterm reaksjon, men den går så sakte at det er vanskelig å legge merke til frigjøring av varme til miljøet.
• I biokjemiske systemer er endergoniske og eksergoniske reaksjoner ofte koblet, slik at energien fra en reaksjon kan drive en annen reaksjon.
• Endergoniske reaksjoner krever alltid energi for å starte. Noen eksergoniske reaksjoner har også aktiveringsenergi, men det frigjøres mer energi av reaksjonen enn det som kreves for å sette i gang den. For eksempel krever det energi å starte en brann, men når forbrenningen starter, frigjør reaksjonen mer lys og varme enn det tok å få den i gang.
• Endergoniske reaksjoner og eksergoniske reaksjoner kalles noen ganger reversible reaksjoner . Mengden av energiendringen er den samme for begge reaksjonene, selv om energien absorberes av den endergoniske reaksjonen og frigjøres av den eksergoniske reaksjonen. Om den omvendte reaksjonen faktisk kan oppstå er ikke en vurdering når man definerer reversibilitet. For eksempel, mens brenning av ved teoretisk sett er en reversibel reaksjon, skjer det faktisk ikke i det virkelige liv.

Utfør enkle endergoniske og eksergoniske reaksjoner

I en endergonisk reaksjon absorberes energi fra omgivelsene. Endoterme reaksjoner gir gode eksempler, da de absorberer varme. Bland sammen natron (natriumkarbonat) og sitronsyre i vann. Væsken vil bli kald, men ikke kald nok til å forårsake frostskader.

En eksergonisk reaksjon frigjør energi til omgivelsene. Eksoterme reaksjoner er gode eksempler på denne typen reaksjoner fordi de frigjør varme. Neste gang du vasker, legg litt vaskemiddel i hånden og tilsett en liten mengde vann. Kjenner du varmen? Dette er et trygt og enkelt eksempel på en eksoterm og dermed eksergonisk reaksjon.

En mer spektakulær eksergonisk reaksjon produseres ved å slippe en liten bit av en alkalimetall i vann . For eksempel brenner litiummetall i vann og produserer en rosa flamme.

En glødepinne er et utmerket eksempel på en reaksjon som er eksergonisk, men likevel ikke eksoterm . Den kjemiske reaksjonen frigjør energi i form av lys, men den produserer ikke varme.