Em uma reação química, os materiais iniciais, chamados reagentes, são convertidos em produtos. Embora todas as reações químicas exijam uma entrada de energia inicial, conhecida como energia de ativação, algumas reações resultam em uma liberação líquida de energia para o ambiente e outras resultam em uma absorção líquida de energia do ambiente. A última situação é chamada de reação endergônica.
Energia de Reação
Os químicos definem seu vaso de reação como o "sistema" e tudo o mais no universo como o "arredores." Portanto, quando uma reação endergônica absorve energia do ambiente, a energia entra no sistema. O tipo oposto é uma reação exergônica, na qual a energia é liberada para o ambiente.
A primeira parte de qualquer reação sempre requer energia, não importa o tipo de reação. Embora a queima de lenha libere calor e ocorra espontaneamente depois de iniciada, você deve iniciar o processo adicionando energia. A chama que você adiciona para iniciar a queima da madeira fornece a energia de ativação.
Energia de ativação
Para ir do lado do reagente para o lado do produto da equação química, você deve superar a barreira da energia de ativação. Cada reação individual tem um tamanho de barreira característico. A altura da barreira não tem nada a ver com o fato de a reação ser endergônica ou exergônica; por exemplo, uma reação exergônica pode ter uma barreira de energia de ativação muito alta ou vice-versa.
Algumas reações ocorrem em várias etapas, com cada etapa tendo sua própria barreira de energia de ativação a ser superada.
Exemplos
As reações sintéticas tendem a ser endergônicas e as reações que quebram as moléculas tendem a ser exergônicas. Por exemplo, o processo de união de aminoácidos para formar uma proteína e a formação de glicose a partir do dióxido de carbono durante a fotossíntese são reações endergônicas. Isso faz sentido, pois os processos que constroem estruturas maiores provavelmente requerem energia. A reação reversa - por exemplo, a respiração celular da glicose em dióxido de carbono e água - é um processo exergônico.
Catalisadores
Os catalisadores podem reduzir a barreira de energia de ativação de uma reação. Eles fazem isso estabilizando a estrutura intermediária que existe entre aquela das moléculas do reagente e do produto, tornando a conversão mais fácil. Basicamente, o catalisador dá aos reagentes um "túnel" de baixa energia para a passagem, tornando mais fácil chegar ao lado do produto da barreira de energia de ativação. Existem muitos tipos de catalisadores, mas alguns dos mais conhecidos são enzimas, catalisadores do mundo da biologia.
Espontaneidade de reação
Independentemente da barreira de energia de ativação, apenas as reações exergônicas ocorrem espontaneamente, pois emitem energia. No entanto, ainda precisamos construir músculos e reparar nossos corpos, que são processos endergônicos. Podemos conduzir um processo endergônico acoplando-o a um processo exergônico que fornece energia suficiente para corresponder à diferença de energia entre reagentes e produtos.
