I en kemisk reaktion omvandlas utgångsmaterialen, som kallas reaktanter, till produkter. Medan alla kemiska reaktioner kräver en första energitillförsel, kallad aktiveringsenergi, resulterar vissa reaktioner i en energilösning i omgivningen, och andra resulterar i en nettoabsorption av energi från omgivningen. Den senare situationen kallas en endergonisk reaktion.

Reaktionsenergi

Kemister definierar sitt reaktionskärl som "systemet" och allt annat i universum som "omgivningen". När en endergonisk reaktion absorberar energi från omgivningen kommer energin in i systemet. Den motsatta typen är en exergonisk reaktion, där energi släpps ut i omgivningen.

Den första delen av någon reaktion kräver alltid energi, oavsett reaktionstyp. Även om brinnande trä avger värme och uppträder spontant när det börjar, måste man starta processen genom att lägga till energi. Flammen du lägger till för att starta vedeldningen ger aktiveringsenergin.

Aktiveringsenergi

För att komma från reaktantsidan till produktsidan av kemiska ekvationen måste du övervinna aktiveringsenergibarriären . Varje enskild reaktion har en karakteristisk barriärstorlek. Höjden på barriären har inget att göra med om reaktionen är endergonisk eller exergonisk; Exempelvis kan en exergonisk reaktion ha en mycket hög aktiveringsenergibarriär eller vice versa.

Vissa reaktioner sker i flera steg, med varje steg med egen aktiveringsenergibarriär att övervinna.
< h2> Exempel på

Syntetiska reaktioner tenderar att vara endergoniska, och reaktioner som bryter ner molekylerna tenderar att vara exergoniska. Till exempel är processen med aminosyror som sammanfogar för att göra ett protein och bildandet av glukos från koldioxid under fotosyntes både endergoniska reaktioner. Det är meningsfullt, eftersom processer som bygger större strukturer sannolikt kräver energi. Den omvända reaktionen - till exempel cellulär respiration av glukos i koldioxid och vatten - är en exergonisk process.

Katalysatorer

Katalysatorer kan minska reaktions energibarriären för en reaktion. De gör det genom att stabilisera den mellanliggande strukturen som finns mellan reaktant- och produktmolekylerna, vilket gör omvandlingen enklare. I grund och botten ger katalysatorn reaktanterna en lägre energi "tunnel" för att passera, vilket gör det lättare att komma till produktsidan av aktiveringsenergibarriären. Det finns många typer av katalysatorer, men några av de mest kända är enzymer, biologiska världens katalysatorer.

Reaktionsspontanitet

Oavsett aktiveringsenergibarriär, förekommer endast exergoniska reaktioner spontant, eftersom de ger av energi. Ändå behöver vi fortfarande bygga muskler och reparera våra kroppar, vilka båda är endergoniska processer. Vi kan driva en endergonic process genom att koppla den med en exergonisk process som ger tillräckligt med energi för att matcha skillnaden i energi mellan reaktanter och produkter.