Bet kokia cheminė reakcija apima molekulinių ryšių nutraukimą ir galimą naujų ryšių susidarymą. Ryšius nutraukiantis procesas išskiria energiją, ir mokslininkai tai vadina egzergoniniu procesu. Kita vertus, norint sukurti naujus ryšius, reikia įdėti energijos, o mokslininkai tokį procesą vadina endergoniniu. Energija gali būti išlaisvinta arba absorbuota įvairiomis formomis, įskaitant šviesą, elektrą ir šilumą. Kai energija išsiskiria kaip šiluma, procesas yra egzoterminis, o kai absorbuojama šiluma, procesas yra endoterminis. Endoterminė reakcija yra gryna temperatūros sumažėjimas, nes ji sugeria šilumą iš aplinkos ir kaupia energiją reakcijoje susidariusiuose ryšiuose.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Endoterminės reakcijos sugeria iš aplinkos energiją ir sumažina temperatūrą. Jie yra tam tikra endogeninės reakcijos rūšis. Biologijoje anaboliniai procesai yra endoterminių reakcijų pavyzdžiai.
Endoterminių reakcijų lygtis
Bendra endoterminių reakcijų lygtis yra:
Reagentai + šilumos energija -> produktai
Reakcija gali apimti kelis procesus, o kai kurie iš jų gali išskirti šilumą, tačiau kol reakcija apima grynąją temperatūros sumažėjimą, reakcija yra endoterminė. Tai gali atsitikti, nes cheminė reakcija visada vyksta taip, kad padidėtų entropija. Priešingai, egzoterminės reakcijos yra tos, kurios išskiria šilumą. Oksidacijos reakcijos paprastai būna egzoterminės, tokios kaip degantis rąstas.
Azoto oksido susidarymas: Endoterminės reakcijos, kuri kasdien vyksta Žemės atmosferoje, pavyzdys yra molekulinio deguonies ir molekulinio azoto derinys, susidarantis azoto oksidu. Chemikai tiksliai žino, kiek šilumos energijos reikia, kad įvyktų ši reakcija. Subalansuota šios reakcijos lygtis yra:
O2 + N2 + 180,5 KJ -> 2 NO
Žodžiu, norint, kad įvyktų ši reakcija, reikia 180,5 kilodžaulių energijos, ir tai taip pat yra geras dalykas. Priešingu atveju visas deguonis atmosferoje būtų sunaudotas jau seniai. Šilumos energija šiai reakcijai dažnai gaunama iš automobilių išmetamųjų dujų.
Endoterminiai procesai nėra visos reakcijos
Endoterminio proceso, kurį visi žino, pavyzdys yra prakaitavimas - procesas, kurio metu kūnas gamina vandenį ant odos kaip aušinimo strategiją. Jis veikia todėl, kad vanduo sugeria energiją, kai keičiasi būsena iš skysčio į dujas. Tai yra endoterminis procesas, tačiau tai nėra reakcija, nes reakcija visada sunaikina arba susidaro cheminius ryšius. Kita vertus, suspaudus akimirksniu šaltą ledo luitą, atsiranda endoterminė reakcija. Pakuotėje esanti cheminė medžiaga reaguoja su vandeniu, kad sugertų energiją, ir užšaldo vandenį į ledą.
Biologijos pavyzdžiai
Fotosintezės metu augalai absorbuoja anglies dioksidą iš atmosferos ir paverčia jį gliukoze ir deguonimi. Procesas reikalauja energijos saulės spindulių pavidalu ir yra endogeniškesnis nei endoterminis. Reakcijos lygtis yra:
6CO2 (anglies dioksidas) + 6H2O (vanduo) + saulės šviesa -> C6H12O6 (gliukozė) + O2 (deguonis)
Žinduolių ir žmonių metabolizmui yra svarbios kelios endoterminės reakcijos. Daugelis iš jų vyksta ląstelių viduje, o kai tai įvyksta, mokslininkai jas vadina anabolinėmis reakcijomis, o ne katabolinėmis reakcijomis, kurios išskiria energiją. Kai kurios iš šių reakcijų yra:
- Aminorūgštys susijungusios sudaro peptidus.
- Mažos cukraus molekulės susijungia, kad susidarytų disacharidai.
- Glicerolis, reaguodamas su riebalų rūgštimis, gamina lipidus.