Endergonische und exergonische Reaktionen und Prozesse

Endergonisch und exergonisch sind zwei Arten von chemische Reaktionenoder Prozesse in der Thermochemie oder physikalischen Chemie. Die Namen beschreiben, was während der Reaktion mit Energie passiert. Die Klassifikationen beziehen sich auf endothermisch und exotherme Reaktionen, außer endergonisch und exergonisch, beschreiben, was mit jeder Form von Energie geschieht, während endotherm und exotherm nur Wärme oder Wärmeenergie betreffen.

• Endergonische Reaktionen können auch als ungünstige Reaktion oder nicht spontane Reaktion bezeichnet werden. Die Reaktion erfordert mehr Energie als Sie davon erhalten.
• Endergonische Reaktionen absorbieren Energie aus ihrer Umgebung.
• Das chemische Bindungen die aus der Reaktion entstehen, sind schwächer als die aufgebrochenen chemischen Bindungen.
• Die freie Energie des Systems nimmt zu. Die Änderung in der Standard Gibbs Free Energy (G) einer endergonischen Reaktion ist positiv (größer als 0).
• Das Änderung der Entropie (S) nimmt ab.
• Endergonische Reaktionen sind nicht spontan.
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• Beispiele für endergonische Reaktionen sind endotherme Reaktionen wie die Photosynthese und das Schmelzen von Eis zu flüssigem Wasser.
• Wenn die Umgebungstemperatur abnimmt, ist die Reaktion endotherm.

• Eine exergonische Reaktion kann als spontane Reaktion oder als günstige Reaktion bezeichnet werden.
• Exergonische Reaktionen geben Energie an die Umgebung ab.
• Das chemische Bindungen aus der Reaktion gebildete sind stärker als diejenigen, die in den Reaktanten gebrochen wurden.
• Die freie Energie des Systems nimmt ab. Die Änderung der Standard-Gibbs-Freie Energie (G) einer exergonischen Reaktion ist negativ (weniger als 0).
• Die Änderung der Entropie (S) nimmt zu. Eine andere Sichtweise ist, dass die Störung oder Zufälligkeit des Systems zunimmt.
• Exergonische Reaktionen treten spontan auf (zum Starten ist keine äußere Energie erforderlich).
• Beispiele für exergonische Reaktionen sind exotherme Reaktionen wie das Mischen von Natrium und Chlor zu Tafelsalz, Verbrennung und Chemilumineszenz (Licht ist die Energie, die freigesetzt wird).
• Wenn die Umgebungstemperatur steigt, ist die Reaktion exotherm.

• Sie können nicht sagen, wie schnell eine Reaktion auftreten wird, je nachdem, ob sie endergonisch oder exergonisch ist. Katalysatoren kann erforderlich sein, damit die Reaktion mit einer beobachtbaren Geschwindigkeit abläuft. Beispielsweise ist die Rostbildung (Oxidation von Eisen) eine exergonische und exotherme Reaktion, die jedoch so langsam verläuft, dass es schwierig ist, die Freisetzung von Wärme an die Umgebung zu bemerken.
• In biochemischen Systemen sind endergonische und exergonische Reaktionen häufig gekoppelt, sodass die Energie einer Reaktion eine andere Reaktion antreiben kann.
• Endergonische Reaktionen erfordern immer Energie, um zu beginnen. Einige exergonische Reaktionen haben auch Aktivierungsenergie, aber durch die Reaktion wird mehr Energie freigesetzt, als zur Initiierung erforderlich ist. Zum Beispiel wird Energie benötigt, um ein Feuer zu entfachen, aber sobald die Verbrennung beginnt, setzt die Reaktion mehr Licht und Wärme frei, als zum Starten erforderlich ist.
• Endergonische Reaktionen und exergonische Reaktionen werden manchmal genannt reversible Reaktionen. Das Ausmaß der Energieänderung ist für beide Reaktionen gleich, obwohl die Energie von der endergonischen Reaktion absorbiert und von der exergonischen Reaktion freigesetzt wird. Ob die Rückreaktion tatsächlich können auftreten ist keine Überlegung bei der Definition der Reversibilität. Während das Verbrennen von Holz theoretisch eine reversible Reaktion ist, tritt es im wirklichen Leben nicht auf.

Bei einer endergonischen Reaktion wird Energie aus der Umgebung absorbiert. Endotherme Reaktionen bieten gute Beispiele, da sie Wärme absorbieren. Backpulver (Natriumcarbonat) und Zitronensäure in Wasser mischen. Die Flüssigkeit wird kalt, aber nicht kalt genug, um Erfrierungen zu verursachen.

Eine exergonische Reaktion gibt Energie an die Umgebung ab. Exotherme Reaktionen sind gute Beispiele für diese Art von Reaktion, da sie Wärme abgeben. Wenn Sie das nächste Mal Wäsche waschen, nehmen Sie etwas Waschmittel in die Hand und geben Sie eine kleine Menge Wasser hinzu. Fühlst du die Hitze? Dies ist ein sicheres und einfaches Beispiel für eine exotherme und damit exergonische Reaktion.

Eine spektakulärere exergonische Reaktion wird erzeugt, indem ein kleines Stück von a fallen gelassen wird Alkalimetall in Wasser. Zum Beispiel brennt Lithiummetall in Wasser und erzeugt eine rosa Flamme.

Ein Leuchtstab ist ein hervorragendes Beispiel für eine Reaktion exergonisch, aber nicht exotherm. Die chemische Reaktion setzt Energie in Form von Licht frei, erzeugt jedoch keine Wärme.