Два типа реакций описываются словами эндергоническая и экзергоническая. Многие химические и биологические взаимодействия происходят постоянно как внутри, так и за пределами человеческого тела. Некоторые из них импульсивны, а другие нет. И в мире термической и физической химии эти реакции почти универсальны и часто происходят в той или иной форме.
В этой статье используется описательная таблица, чтобы провести различие между фундаментальными и продвинутыми различиями между двумя реакциями для облегчения изучения и понимания как новичком, так и энтузиастом-химиком.
Экзэргонические реакции против эндергонических реакций
Разница между экзэргоническими реакциями и эндергоническими реакциями заключается в том, что экзэргонические реакции являются спонтанными, т.е. происходят без добавления энергии или катализатора естественным образом, тогда как эндергонические реакции не являются спонтанными по своей природе, поэтому для запуска функционирования этих типов химических реакций предоставляется внешний источник энергии..
Реакция, генерирующая свободную энергию, известна как «экзергоническая» реакция. Поскольку эта реакция производит энергию, а не потребляет ее, она может происходить сама по себе, без вмешательства других сил.
Экзергонические реакции в биохимии, так же как и в термохимии, - это реакции, в которых изменение свободной энергии отрицательно (минус в числовом значении). Общее количество энергии, доступное в системе, измеряется свободной энергией; отрицательные изменения указывают на то, что энергия была разряжена, в то время как положительные изменения указывают на то, что энергия была сохранена.
Эндергоническая реакция требует поглощения энергии. Это не непроизвольные реакции, которые не являются спонтанными. Для начала им нужно усилие или приложенная сила - в основном в виде энергии. Часто энергия, необходимая для начала реакции, - это все, что нужно, тогда как в других случаях реакция поглощает энергию в течение всего процесса.
Общая роль эндергонической реакции - высвобождение энергии из молекул углеводов или любой предполагаемой молекулы пищи, позволяя существам процветать, не полагаясь исключительно на солнечный свет в качестве источника энергии.
Таблица сравнения экзергонических и эндергонических реакций
| Параметры сравнения | Экзэргонические реакции | Эндергонические реакции |
| Определение | Экзергонические реакции - это спонтанные реакции, которые выделяют энергию в виде тепла или пара. | Эндергонические реакции также известны как неспонтанные или неблагоприятные реакции. Для реакции требуется больше энергии, чем вы получаете. |
| Свободная энергия Гиббса | Значение свободной энергии Гиббса отрицательное. | Значение свободной энергии Гиббса положительное. |
| Уровень энтропии | Уровень энтропии увеличивается в типичной экзергонической реакции. | Эндергоническая реакция снижает энтропию. |
| Требования к энергии | Выдает энергию обычно в виде тепла. | Забирает энергию через окружающую среду для инициирования реакции или ее продолжения. |
| Примеры | Реакция натрия и хлора с образованием поваренной соли, горения и хемилюминесценции. В этой реакции энергия высвобождается в виде света. | Химическая реакция фотосинтеза - хороший пример эндергонических реакций. |
Что такое экзергонические реакции?
Экзергонические реакции - это необратимые реакции, которые происходят в окружающей среде в естественных условиях. Термин «спонтанный» относится к чему-то готовому или желающему произойти при незначительной внешней стимуляции или без нее.
Под воздействием кислорода из атмосферы, например, будет гореть натрий. Другой пример экзэргонических реакций - копчение древесины. При изучении химической термодинамики такие процессы называют благоприятными реакциями, поскольку они производят больше тепла.
При стандартной температуре и давлении свободная энергия Гиббса равна нулю, что указывает на то, что тепла забирается больше, чем поглощается. Это ответы, которые нельзя отменить. Экзергонические реакции - это реакции, в которых ковалентные связи разрушаются, высвобождая энергию, накопленную в этих взаимодействиях. Катаболизм - деструктивная часть метаболизма - относится к этим процессам химического распада.
Живые организмы используют экзергонические процессы для переноса энергии из «хранилища» в одном компоненте, таком как жир или сахар, в активированное состояние, такое как АТФ. Это может быть достигнуто путем растворения ковалентных связей сахара или жира и передачи его энергии молекуле, называемой электронами или другой валютой.
Свободная энергия Гиббса отрицательна. Поскольку спонтанные реакции имеют числовое значение минус энергии Гибба, при вычислении с использованием термодинамического соотношения это означает, что экзэргоническая реакция всегда является спонтанной реакцией, искусственно созданной или индуцированной реакцией.
Что такое эндергонические реакции?
Процесс, в котором поглощается тепло или любая форма энергии, известен как эндергоническая реакция. Это означает, что общее изменение свободной энергии является положительным с химической точки зрения.
Многие процессы в природе могут происходить только при наличии достаточного количества энергии из окружающей среды. Эти процессы не могут происходить сами по себе, поскольку они требуют много энергии для растворения химических связей.
Внешняя энергия способствует растворению этих связей. Энергия, высвобождающаяся в результате разрыва связи, затем подпитывает реакцию. Энергии, вырабатываемой при разрыве химических связей, иногда недостаточно для поддержания протекания реакции. В таких обстоятельствах необходима внешняя энергия, чтобы реакция продолжалась.
Самопроизвольная реакция обозначается знаком минус (-) свободной энергии Гиббса. В случае эндергонических реакций эта свободная энергия Гиббса положительна (+), что указывает на то, что реакция не является спонтанной. Неблагоприятные ответы - это еще одно слово для обозначения неспонтанных реакций.
Для развития неспонтанной реакции потребности в энергии поступают извне. В результате энергия на единицу больше, чем количество реагентов. В результате изменение энтальпии является положительным числом.
Основные различия между экзергоническими и эндергоническими реакциями
Вывод
Многие реакции происходят в природе и даже внутри нашего тела, чтобы рассеять энергию или разрушить некоторые ковалентные связи для важного процесса, и эти реакции в значительной степени состоят из спонтанной или несамопроизвольной природы.
И экзэргонические, и эндергонические реакции в основном происходят, когда реакция находится в равновесии, поэтому они очень часто происходят внутри вашего тела, пока вы читаете эту статью! Обе реакции включают изменения в свободной энергии Гиббса, и разница в их энтропиях делает их полярно противоположными друг другу. При рассмотрении термодинамической химии обе реакции могут быть дополнительно классифицированы на эндотермические и экзотермические реакции, основанные на потреблении и выделении энергии только в форме тепловой энергии.
