Orice reacție chimică implică ruperea legăturilor moleculare și posibila formare a legăturilor noi. Un proces care rupe legăturile este unul care eliberează energie, iar oamenii de știință se referă la acesta ca un proces exergonic. Pe de altă parte, formarea de noi legături necesită un aport de energie, iar oamenii de știință se referă la un astfel de proces drept endergonic. Energia poate fi eliberată sau absorbită în mai multe forme, inclusiv lumină, electricitate și căldură. Când energia este eliberată sub formă de căldură, procesul este exoterm, iar când căldura este absorbită, procesul este endoterm. O reacție endotermică este una care are ca rezultat o scădere netă a temperaturii, deoarece absoarbe căldura din împrejurimi și stochează energia în legăturile formate în reacție.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Reacțiile endoterme absorb energia din împrejurimi și scad temperatura. Sunt un tip de reacție endogenă. În biologie, procesele anabolice sunt exemple de reacții endotermice.
Ecuația pentru reacțiile endotermice
Ecuația generală pentru reacțiile endoterme este:
Reactanți + Energie termică -> Produse
O reacție poate implica mai multe procese, iar unele dintre acestea pot elibera căldură, dar atâta timp cât o reacție implică o reducere netă a temperaturii, reacția este endotermă. Este posibil ca acest lucru să se întâmple deoarece o reacție chimică se desfășoară întotdeauna într-un mod care crește entropia. În schimb, reacțiile exoterme sunt cele care eliberează căldură. Reacțiile de oxidare sunt de obicei exoterme, cum ar fi un buștean ars.
Formarea oxidului nitric: Un exemplu de reacție endotermică care are loc în fiecare zi în atmosfera Pământului este combinația de oxigen molecular cu azot molecular pentru a forma oxid nitric. Chimiștii știu exact câtă energie termică este necesară pentru ca această reacție să apară. Ecuația echilibrată pentru această reacție este:
O2 + N2 + 180,5 KJ -> 2 NO
Cu alte cuvinte, este nevoie de 180,5 kilojuli de energie pentru ca această reacție să se întâmple și este și un lucru bun. Altfel, tot oxigenul din atmosferă s-ar fi consumat cu mult timp în urmă. Energia termică pentru această reacție provine adesea din evacuarea automobilelor.
Procesele endotermice nu sunt toate reacții
Un exemplu de proces endoterm cu care toată lumea știe este transpirația, procesul prin care corpul produce apă pe piele ca strategie de răcire. Funcționează deoarece apa absoarbe energia atunci când schimbă starea de la un lichid la un gaz. Acesta este un proces endoterm, dar nu este o reacție, deoarece o reacție implică întotdeauna distrugerea sau formarea de legături chimice. Pe de altă parte, stoarcerea unui pachet de gheață rece instantaneu produce o reacție endotermă. O substanță chimică din pachet reacționează cu apa pentru a absorbi energia și îngheață apa în gheață.
Exemple din Biologie
În timpul fotosintezei, plantele absorb dioxidul de carbon din atmosferă și îl transformă în glucoză și oxigen. Procesul necesită energie sub formă de lumină solară și este mai endogen decât este endoterm. Ecuația reacției este:
6CO2 (dioxid de carbon) + 6H2O (apă) + lumina soarelui -> C6H12O6 (glucoză) + O2 (oxigen)
O serie de reacții endotermice sunt importante pentru metabolismul mamiferelor și al oamenilor. Multe dintre acestea apar în interiorul celulelor și, atunci când apar, oamenii de știință le numesc reacții anabolice, spre deosebire de reacțiile catabolice, care eliberează energie. Unele dintre aceste reacții includ:
- Aminoacizii care se unesc pentru a forma peptide.
- Mici molecule de zahăr care se unesc pentru a forma dizaharide.
- Glicerolul care reacționează cu acizii grași pentru a produce lipide.