V kemični reakciji se vhodne snovi, imenovane reaktanti, pretvorijo v produkte. Medtem ko vse kemijske reakcije zahtevajo začetni vnos energije, imenovan aktivacijska energija, nekatere reakcije povzročijo neto izpust energije v okolico, druge pa neto absorpcijo energije iz okolice. Slednja situacija se imenuje endergonska reakcija.
Reakcijska energija
Kemiki svojo reakcijsko posodo opredeljujejo kot "sistem", vse ostalo v vesolju pa kot "okolica." Ko torej endergonska reakcija absorbira energijo iz okolice, jo ta energija vstopi v sistem. Nasprotna vrsta je eksergonska reakcija, pri kateri se energija sprošča v okolico.
Prvi del vsake reakcije vedno zahteva energijo, ne glede na vrsto reakcije. Čeprav kurjenje lesa odda toploto in se spontano pojavi, ko se začne, morate postopek začeti z dodajanjem energije. Plamen, ki ga dodate za zagon lesa, zagotavlja aktivacijsko energijo.
Aktivacijska energija
Če želite preiti z reaktantne strani na produktno stran kemijske enačbe, morate premagati aktivacijsko energijsko pregrado. Vsaka posamezna reakcija ima značilno velikost pregrade. Višina pregrade nima nobene zveze s tem, ali je reakcija endergonska ali eksergonična; na primer, eksergonska reakcija ima lahko zelo visoko aktivacijsko energijsko pregrado ali obratno.
Nekatere reakcije potekajo v več korakih, pri čemer ima vsak korak svojo lastno aktivacijsko energijsko pregrado, ki jo je treba premagati.
Primeri
Sintetične reakcije so ponavadi endergonične, reakcije, ki razgrajujejo molekule, pa so eksergonične. Na primer, postopek povezovanja aminokislin, da tvorijo beljakovine, in tvorba glukoze iz ogljikovega dioksida med fotosintezo sta endergonski reakciji. To je smiselno, saj bodo procesi, ki gradijo večje strukture, verjetno potrebovali energijo. Povratna reakcija - na primer celično dihanje glukoze v ogljikov dioksid in vodo - je eksergonski postopek.
Katalizatorji
Katalizatorji lahko zmanjšajo aktivacijsko energijsko pregrado reakcije. To storijo tako, da stabilizirajo vmesno strukturo, ki obstaja med strukturo reaktanta in molekulami produkta, kar olajša pretvorbo. Katalizator v bistvu omogoča reaktantom prehod skozi "tunel" z nižjo energijo, s čimer lažje pride do produktne aktivacijske energetske pregrade. Obstaja veliko vrst katalizatorjev, nekateri izmed najbolj znanih pa so encimi, katalizatorji iz biološkega sveta.
Spontanost reakcije
Ne glede na aktivacijsko energijsko pregrado se spontano pojavijo le eksergonske reakcije, ker oddajajo energijo. Kljub temu pa moramo še vedno zgraditi mišice in popraviti svoja telesa, kar sta oba endergonična procesa. Endergonski postopek lahko poganjamo tako, da ga povežemo z eksergonskim postopkom, ki zagotavlja dovolj energije, da se ujema z razliko v energiji med reaktanti in produkti.