Bármely kémiai reakció magában foglalja a molekuláris kötések megszakadását és új kötések kialakulását. A kötéseket megszakító folyamat energiát szabadít fel, és a tudósok exergonikus folyamatnak nevezik. Másrészről az új kötések kialakulásához energiabevitelre van szükség, és a tudósok endergonikusnak nevezik ezt a folyamatot. Az energia sokféle formában szabadulhat fel vagy szívódhat fel, beleértve a fényt, az áramot és a hőt is. Amikor az energia hő formájában szabadul fel, a folyamat exoterm, és amikor a hő elnyelődik, a folyamat endoterm. Az endoterm reakció olyan, amely nettó hőmérséklet-csökkenést eredményez, mivel elnyeli a környezetből származó hőt, és az energiát a reakcióban kialakult kötésekben tárolja.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
Az endoterm reakciók elnyelik a környezet energiáját és csökkentik a hőmérsékletet. Ezek egyfajta endogén reakció. A biológiában az anabolikus folyamatok példák az endoterm reakciókra.
Az endoterm reakciók egyenlete
Az endoterm reakciók általános egyenlete:
Reagensek + hőenergia -> Termékek
A reakció több folyamatot is magában foglalhat, és ezek egy része hőt bocsáthat ki, de mindaddig, amíg a reakció nettó hőmérséklet-csökkenéssel jár, a reakció endoterm. Lehetséges, hogy ez megtörténhet, mert a kémiai reakció mindig az entrópiát fokozó módon zajlik. Ezzel szemben az exoterm reakciók azok, amelyek hőt bocsátanak ki. Az oxidációs reakciók általában exotermek, például égő napló.
Nitrogén-oxid képződése: A Föld légkörében minden nap előforduló endoterm reakcióra példa a molekuláris oxigén és a molekuláris nitrogén kombinációja nitrogén-oxid képződéséhez. A kémikusok pontosan tudják, mennyi hőenergia szükséges ahhoz, hogy ez a reakció bekövetkezzék. A reakció kiegyensúlyozott egyenlete a következő:
O2 + N2 + 180,5 KJ -> 2 NO
Egyszóval 180,5 kilojoule energiát igényel ennek a reakciónak a megvalósításához, és ez is jó dolog. Ellenkező esetben a légkörben lévő összes oxigén már régen elhasználódott volna. A reakcióhoz szükséges hőenergia gyakran az autó kipufogógázából származik.
Az endoterm folyamatok nem minden reakció
Példa egy olyan endoterm folyamatra, amellyel mindenki ismeri az izzadást, amely folyamat során a test vizet állít elő a bőrön, mint hűtési stratégia. Működik, mert a víz elnyeli az energiát, amikor az állapotot folyadékból gázzá változtatja. Ez egy endoterm folyamat, de nem reakció, mert a reakció mindig kémiai kötések elpusztításával vagy kialakulásával jár. Másrészt az azonnali hideg jégtömb megszorítása endoterm reakciót eredményez. A csomagolásban lévő vegyi anyag reakcióba lép a vízzel, hogy energiát szívjon fel, és a vizet jéggé fagyasztja.
Példák a biológiából
A fotoszintézis során a növények felszívják a légkör szén-dioxidját, és glükózzá és oxigénné alakítják. A folyamat energiát igényel napfény formájában, és endogénebb, mint endoterm. A reakció egyenlete:
6CO2 (szén-dioxid) + 6H2O (víz) + napfény -> C6H12O6 (glükóz) + O2 (oxigén)
Számos endoterm reakció fontos az emlősök és az emberek anyagcseréjében. Ezek közül sok a sejtek belsejében fordul elő, és amikor megtörténnek, a tudósok anabolikus reakcióknak nevezik őket, szemben a katabolikus reakciókkal, amelyek energiát szabadítanak fel. Néhány ilyen reakció a következőket tartalmazza:
- Az aminosavak összekapcsolódva peptideket képeznek.
- Kis cukormolekulák csatlakozva diszacharidokat képeznek.
- Glicerin zsírsavakkal reagálva lipideket állít elő.