Inom kemi kategoriseras reaktioner efter hur de hanterar energi. Exergoniska reaktioner frigör energi – vanligtvis som värme eller ljus – medan endergoniska reaktioner förbruka energi för att fortsätta.
Förbränning av bensin är en klassisk exergonisk reaktion. Oktanmolekyler i bensin innehåller mer kemisk energi än vattnet och koldioxiden som produceras, så energi frigörs när bränslet brinner. Däremot är fotosyntes i träd en endergon process som lagrar energi genom att omvandla koldioxid och vatten till komplexa organiska molekyler som cellulosa.
Organismer är starkt beroende av endergoniska reaktioner för att bygga essentiella biomolekyler som aminosyror, nukleotider och fetter. Dessa processer hämtar energi från sockerarter eller andra högenergisubstrat. Eftersom endergoniska reaktioner inte kan fortgå spontant, tillför celler den nödvändiga energin via ATP eller andra ko-enzymer.
Även exergoniska reaktioner kräver ofta en initial tillförsel av energi – känd som aktiveringsenergi – för att övervinna kinetiska barriärer. Till exempel behöver träkol en gnista eller en tändsticka för att antändas. När reaktionen väl utlöses frigörs den lagrade aktiveringsenergin och reaktionen fortsätter, vilket frigör mer energi än vad som initialt investerades.
Endergoniska reaktioner är ofta reversibla. Att bränna en trästock omvänder till exempel den fotosyntetiska processen som ursprungligen bildade trädet:kolhydrater oxideras till CO₂ och H₂O, vilket frigör en blygsam mängd värme. Svårigheten att vända en exergonisk reaktion beror på hur mycket extra energi som skulle krävas för att driva den omvända processen. Detta koncept betonas av forskning från University of Nebraska, Lincoln.
Ett energikulldiagram representerar visuellt energiprofilen för en reaktion. Den horisontella axeln visar reaktionskoordinaten (tid eller framsteg), medan den vertikala axeln visar systemets totala energi. För en exergonisk reaktion stiger diagrammet till en topp – som representerar aktiveringsenergin – och faller sedan under den initiala energinivån. För en endergonisk reaktion klättrar banan över startenergin, vilket indikerar att systemet måste absorbera energi innan reaktionen kan slutföras.
