Akákoľvek chemická reakcia zahŕňa prerušenie molekulárnych väzieb a možný vznik nových väzieb. Proces, pri ktorom sa prerušujú väzby, sa uvoľňuje energia a vedci o ňom hovoria ako o exergonickom procese. Na druhej strane, tvorba nových väzieb si vyžaduje prísun energie a vedci označujú tento proces ako endergonický. Energia sa môže uvoľňovať alebo absorbovať v mnohých formách vrátane svetla, elektriny a tepla. Keď sa energia uvoľňuje ako teplo, proces je exotermický a keď sa teplo absorbuje, proces je endotermický. Endotermická reakcia je reakcia, ktorá vedie k čistému poklesu teploty, pretože absorbuje teplo z okolia a ukladá energiu vo väzbách vytvorených v reakcii.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Endotermické reakcie absorbujú energiu z okolia a znižujú teplotu. Sú typom endogénnej reakcie. V biológii sú anabolické procesy príkladom endotermických reakcií.
Rovnica pre endotermické reakcie
Všeobecná rovnica pre endotermické reakcie je:
Reaktanty + tepelná energia -> Produkty
Reakcia môže zahŕňať viac procesov a niektoré z nich môžu uvoľňovať teplo, ale pokiaľ reakcia zahrnuje čisté zníženie teploty, je reakcia endotermická. Je možné, že sa to stane, pretože chemická reakcia vždy prebieha spôsobom, ktorý zvyšuje entropiu. Naopak, exotermické reakcie sú reakcie, pri ktorých sa uvoľňuje teplo. Oxidačné reakcie sú zvyčajne exotermické, ako je horenie guľatiny.
Tvorba oxidu dusnatého: Príkladom endotermickej reakcie, ktorá prebieha každý deň v zemskej atmosfére, je kombinácia molekulárneho kyslíka s molekulárnym dusíkom za vzniku oxidu dusnatého. Chemici presne vedia, koľko tepelnej energie je potrebných na to, aby k tejto reakcii došlo. Vyvážená rovnica pre túto reakciu je:
O2 + N2 + 180,5 KJ -> 2 NO
Slovom, na uskutočnenie tejto reakcie je potrebných 180,5 kilojoulov energie a tiež je to dobrá vec. Inak by bol všetok kyslík v atmosfére dávno spotrebovaný. Tepelná energia pre túto reakciu často pochádza z výfuku automobilu.
Endotermické procesy nie sú všetko reakcie
Príkladom endotermického procesu, s ktorým každý vie, je potenie, proces, pri ktorom telo produkuje vodu na pokožke ako stratégiu ochladzovania. Funguje to, pretože voda absorbuje energiu, keď mení skupenstvo z kvapaliny na plyn. Toto je endotermický proces, ale nejde o reakciu, pretože reakcia vždy zahŕňa deštrukciu alebo tvorbu chemických väzieb. Na druhej strane stlačenie okamžite chladného vrecka s ľadom vedie k endotermickej reakcii. Chemická látka v balení reaguje s vodou, aby absorbovala energiu, a zmrazí vodu na ľad.
Príklady z biológie
Počas fotosyntézy rastliny absorbujú oxid uhličitý z atmosféry a premieňajú ho na glukózu a kyslík. Tento proces vyžaduje energiu vo forme slnečného žiarenia a je endogénnejší ako endotermický. Rovnica pre reakciu je:
6CO2 (oxid uhličitý) + 6 H2O (voda) + slnečné svetlo -> C6H12O6 (glukóza) + O.2 (kyslík)
Pre metabolizmus cicavcov a ľudí je dôležitá rada endotermických reakcií. Mnohé z nich sa vyskytujú vo vnútri buniek, a keď k nim dôjde, vedci ich nazývajú anabolické reakcie, na rozdiel od katabolických reakcií, pri ktorých sa uvoľňuje energia. Niektoré z týchto reakcií zahŕňajú:
- Aminokyseliny sa spájajú a vytvárajú peptidy.
- Malé molekuly cukru sa spájajú a vytvárajú disacharidy.
- Glycerol reagujúci s mastnými kyselinami za vzniku lipidov.
