Endergoniska reaktionsegenskaper, exempel



en endergonisk reaktion Det är det som inte kan passera spontant, och kräver också en hög energiförsörjning. I kemi är denna energi vanligen kalorisk. Den mest kända bland alla endergoniska reaktioner är endoterma reaktioner, det vill säga de som absorberar värme att producera.

Varför är inte alla reaktioner spontana? Eftersom de går upp och backar mot termodynamikens lagar: de förbrukar energi och de system som bildas av de berörda arterna minskar deras entropi; det vill säga för kemiska ändamål blir de molekylärt mer beställda.

Att bygga en tegelvägg är ett exempel på en endergonisk reaktion. Stenarna ensamma är inte tillräckligt kompakta för att bilda en fast kropp. Detta beror på att det inte finns någon energiförbättring som främjar deras fackföreningar (reflekteras också i deras möjliga låga intermolekylära interaktioner).

Så, för att bygga väggen behöver du cement och en personalstyrka. Det här är energi, och den icke-spontana reaktionen (väggen kommer inte att byggas automatiskt) blir möjlig om en energibesparing uppfattas (ekonomiskt, när det gäller väggen).

Om det inte finns någon fördel, kommer väggen att kollapsa före störningar, och dess tegelstenar kan aldrig hållas ihop. Detsamma gäller för många kemiska föreningar, vars byggstenar inte kan förena spontant.

index

  • 1 Egenskaper hos en endergonisk reaktion
    • 1.1 Öka systemets fria energi
    • 1.2 Länkarna i deras produkter är svagare
    • 1.3 Det är kopplat till exergoniska reaktioner
  • 2 exempel
    • 2.1 fotosyntes
    • 2.2 Syntes av biomolekyler och makromolekyler
    • 2.3 Bildandet av diamanter och tunga råföreningar
  • 3 referenser

Egenskaper hos en endergonisk reaktion

Vad händer om väggen kan byggas spontant? För detta måste interaktionerna mellan tegelstenarna vara mycket starka och stabila, så mycket att cement eller en person som beställer dem inte behövs. medan tegelväggen, medan den är resistent, är den härdade cementen som håller dem ihop och inte riktigt materialet i tegelstenarna.

Därför är de första egenskaperna hos en endergonisk reaktion:

-Det är inte spontant

-Absorberar värme (eller annan typ av energi)

Och varför absorberar den energi? Eftersom deras produkter har mer energi än reaktanterna som är involverade i reaktionen. Ovanstående kan representeras med följande ekvation:

ΔG = Gproducera-Greagens

Där ΔG är förändringen av Gibbs fri energi. Som Gprodukt är större (eftersom den är mer energisk) än Greagens, subtraktionen måste vara större än noll (ΔG> 0). Följande bild sammanfattar vad som just har förklarats:

Notera skillnaden mellan energistånd mellan produkterna och reagenserna (lila linjen). Reaktanterna omvandlas därför inte till produkter (A + B => C) om det inte finns någon värmeabsorption vid första.

Öka systemets fria energi

Varje endergonisk reaktion har en associerad ökning av systemets Gibbs-fri energi. Om för en given reaktion gäller att .DELTA.G> 0, då blir det spontana och kräver en strömförsörjning ske.

Hur vet man matematiskt om en reaktion är eller inte endergónica? Tillämpa följande ekvation:

ΔG = ΔH-TΔS

Där ΔH är reaktionens entalpy, det vill säga den totala energi som frigörs eller absorberas; ΔS är entropiförändringen och T temperaturen. Faktorn TΔS är förlusten av energi som inte används vid expansion eller beställning av molekyler i en fas (fast, flytande eller gas).

Således är ΔG den energi som systemet kan använda för att utföra ett jobb. Eftersom ΔG har ett positivt tecken på en endergonisk reaktion, måste energi eller arbete appliceras på systemet (reagens) för att erhålla produkterna.

Då vet värdena för AH (positivt för en endoterm reaktion och negativ för en exotermisk reaktion) och TΔS, kan du berätta om reaktionen är endergónica. Detta innebär att även om en reaktion är endoterm, ingen det är nödvändigtvis endergonisk.

Isen kuben

Till exempel smälter en isbit med flytande vattenabsorberande värme, vilket hjälper till att separera dess molekyler; processen är dock spontan, och därför är det inte en endergonisk reaktion.

Och vad sägs om situationen där du vill smälta isen vid en temperatur långt under -100ºC? I detta fall, termen i ekvationen TΔS fri energi blir liten jämfört med AH (eftersom T minskar), och som ett resultat, kommer att ha ett positivt värde .DELTA.G.

Med andra ord: smält is under -100ºC är en endergonisk process, och det är inte spontant. Ett liknande fall är att frysa vatten runt 50 ° C, vilket inte sker spontant.

Länkarna i deras produkter är svagare

En annan viktig egenskap, även relaterad till ΔG, är energin hos de nya obligationerna. Länkarna av de bildade produkterna är svagare än reagensema. Minskningen i styrkan hos länkarna kompenseras emellertid av en massförstärkning, vilket återspeglas i de fysikaliska egenskaperna.

Här börjar jämförelsen med tegelväggen förlora betydelsen. Enligt ovanstående måste länkarna inuti tegelstenarna vara starkare än de mellan dem och cementet. Emellertid är väggen som helhet mer stel och resistiv på grund av dess större massa.

I avsnittet av exempel kommer att förklara något liknande men med socker.

Det är kopplat till exergoniska reaktioner

Om de endergoniska reaktionerna inte är spontana, hur sker de i naturen? Svaret beror på kopplingen med andra reaktioner som är ganska spontana (exergoniska) och som på något sätt främjar deras utveckling.

Till exempel representerar följande kemiska ekvation denna punkt:

A + B => C (endergonisk reaktion)

C + D => E (exergonisk reaktion)

Den första reaktionen är inte spontan, så det gick inte att hända. Produktionen av C medger dock att den andra reaktionen uppträder, med ursprung E.

Lägga till Gibbs fria energier för de två reaktionerna, ΔG1 och ΔG2, med ett resultat mindre än noll (ΔG<0), entonces el sistema presentará un incremento de la entropía y por lo tanto será espontáneo.

Om C inte reagerar med D, kunde En aldrig bilda den, som inte har någon energi kompensation (som i fallet med pengar med tegelväggen). Det sägs då att C och D "dra" A och B för att reagera, även om det är en endergonisk reaktion.

exempel

fotosyntes

Växter använder solenergi för att skapa kolhydrater och syre från koldioxid och vatten. CO2 och O2, Små molekyler med starka bindningar, bildar sockerarter, av ringstrukturer, som är tyngre, mer fasta och smälter vid en temperatur runt 186ºC.

Observera att C-C, C-H och C-O-bindningarna är svagare än de för O = C = O och O = O. Och från en enhet av socker kan växten syntetisera polysackarider, såsom cellulosa.

Syntes av biomolekyler och makromolekyler

Endergoniska reaktioner är en del av anabola processer. Såsom kolhydrater, andra biomolekyler såsom proteiner och lipider, kräver komplexa mekanismer som utan dem, och kopplingsreaktionen med ATP-hydrolys, inte skulle kunna existera.

Dessutom, de metaboliska processer såsom cellandningen, diffusion av joner genom cellmembran, och syretransport genom blodströmmen, är exempel på reaktioner energonic.

Bildandet av diamanter och tunga råföreningar

Diamanter kräver enorma tryck och temperaturer, så att deras komponenter kan komprimeras i ett kristallint fastämne.

Vissa kristalliseringar är emellertid spontana, även om de uppträder vid mycket långsamma hastigheter (spontanitet har ingen relation till reaktionens kinetik).

Slutligen representerar råolja en produkt av endergoniska reaktioner, särskilt tunga kolväten eller makromolekyler som kallas asfaltener..

Deras strukturer är mycket komplexa, och syntesen av dem kräver lång tid (miljontals år), värme och bakterieverkan.

referenser

  1. QuimiTube. (2014). Endergoniska och exergoniska reaktioner. Hämtad från: quimitube.com
  2. Khan Academy. (2018). Fri energi Hämtad från: www.khanacademy.org
  3. Biologiska ordboken. (2017). Definition av endergonisk reaktion. Hämtad från: biologydictionary.net
  4. Lougee, Mary. (18 maj 2018). Vad är en Endergonic Reaction? Sciencing. Hämtad från: sciencing.com
  5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 juni 2018). Endergonic vs Exergonic (med exempel). Hämtad från: thoughtco.com
  6. Arrington D. (2018). Endergonisk reaktion: definition och exempel. Study. Hämtad från: study.com
  7. Audersirk Byers. (2009). Livet på jorden Vad är energi? [PDF]. Hämtad från: hhh.gavilan.edu