طاقة التنشيط في تفاعل Endergonic

في تفاعل كيميائي ، يتم تحويل المواد الأولية ، التي تسمى المواد المتفاعلة ، إلى منتجات. بينما تتطلب جميع التفاعلات الكيميائية مدخلات طاقة أولية ، يشار إليها باسم طاقة التفعيل، تؤدي بعض التفاعلات إلى إطلاق صافٍ للطاقة في المناطق المحيطة ، بينما ينتج عن تفاعلات أخرى صافي امتصاص الطاقة من البيئة المحيطة. يسمى الموقف الأخير رد فعل مائي.

يعرّف الكيميائيون وعاء التفاعل الخاص بهم بأنه "النظام" وكل شيء آخر في الكون هو "محيط". لذلك ، عندما يمتص تفاعل مائي الطاقة من البيئة المحيطة ، الطاقة يدخل النظام. النوع المعاكس هو تفاعل طارد للطاقة ، حيث يتم إطلاق الطاقة في البيئة المحيطة.

يتطلب الجزء الأول من أي تفاعل دائمًا طاقة ، بغض النظر عن نوع التفاعل. على الرغم من أن حرق الخشب ينبعث منه حرارة ويحدث تلقائيًا بمجرد أن يبدأ ، يجب عليك بدء العملية عن طريق إضافة الطاقة. يوفر اللهب الذي تضيفه لبدء حرق الخشب طاقة التنشيط.

للانتقال من الجانب المتفاعل إلى جانب المنتج في المعادلة الكيميائية ، يجب التغلب على حاجز طاقة التنشيط. كل رد فعل فردي له حجم حاجز مميز. لا علاقة لارتفاع الحاجز بما إذا كان التفاعل مردودًا أو طاردًا للطاقة ؛ على سبيل المثال ، قد يكون للتفاعل المفرط حاجز طاقة تنشيط عالي جدًا ، أو العكس بالعكس.

تحدث بعض التفاعلات في خطوات متعددة ، مع كل خطوة لها حاجز طاقة التنشيط الخاص بها للتغلب عليه.

تميل التفاعلات التركيبية إلى أن تكون مفعمة بالحيوية ، وتميل التفاعلات التي تكسر الجزيئات إلى أن تكون مفرطة الطاقة. على سبيل المثال ، تعتبر عملية انضمام الأحماض الأمينية إلى بروتين ، وتكوين الجلوكوز من ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية التمثيل الضوئي ، تفاعلات إندرجونية. هذا أمر منطقي ، حيث من المحتمل أن تتطلب العمليات التي تبني هياكل أكبر طاقة. التفاعل العكسي - على سبيل المثال ، التنفس الخلوي للجلوكوز في ثاني أكسيد الكربون والماء - هو عملية طاردة للطاقة.

يمكن أن تقلل المحفزات حاجز طاقة التنشيط للتفاعل. يفعلون ذلك عن طريق تثبيت البنية الوسيطة الموجودة بين جزيئات المادة المتفاعلة والمنتج ، مما يجعل التحويل أسهل. بشكل أساسي ، يمنح المحفز المواد المتفاعلة "نفقًا" منخفض الطاقة لتمريره ، مما يسهل الوصول إلى جانب المنتج من حاجز طاقة التنشيط. هناك أنواع عديدة من المحفزات ، لكن من أشهرها الإنزيمات ، المحفزات في عالم الأحياء.

بغض النظر عن حاجز طاقة التنشيط ، تحدث تفاعلات الطاقة فقط بشكل عفوي ، لأنها تعطي طاقة. ومع ذلك ، ما زلنا بحاجة إلى بناء العضلات وإصلاح أجسامنا ، وكلاهما عمليتان مروعان. يمكننا قيادة عملية endergonic من خلال اقترانها بعملية طاردة للطاقة توفر طاقة كافية لمطابقة الفرق في الطاقة بين المواد المتفاعلة والمنتجات.