Vad är en endoterm reaktion?

Varje kemisk reaktion involverar brytning av molekylära bindningar och möjlig bildning av nya bindningar. En process som bryter banden är en som frigör energi, och forskare hänvisar till den som en exergonisk process. Å andra sidan kräver bildandet av nya bindningar energi, och forskare hänvisar till en sådan process som endergonic. Energi kan frigöras eller absorberas i många former, inklusive ljus, el och värme. När energi släpps ut som värme är processen exoterm och när värme absorberas är processen endoterm. En endoterm reaktion är en som resulterar i en nettosänkning av temperaturen eftersom den absorberar värme från omgivningen och lagrar energin i bindningarna som bildas i reaktionen.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Endotermiska reaktioner absorberar energi från omgivningen och sänker temperaturen. De är en typ av endogen reaktion. I biologin är anabola processer exempel på endoterma reaktioner.

Den allmänna ekvationen för endoterma reaktioner är:

Reaktanter + värmeenergi -> Produkter

En reaktion kan involvera flera processer, och en del av dessa kan frigöra värme, men så länge som en reaktion innebär en nettosänkning av temperaturen är reaktionen endoterm. Det är möjligt för detta att hända eftersom en kemisk reaktion alltid fortgår på ett sätt som ökar entropin. Däremot är exoterma reaktioner de som frigör värme. Oxidationsreaktioner är vanligtvis exoterma, såsom en brinnande stock.

Bildning av kväveoxid: Ett exempel på en endoterm reaktion som inträffar varje dag i jordens atmosfär är kombinationen av molekylärt syre och molekylärt kväve för att bilda kväveoxid. Kemister vet exakt hur mycket värmeenergi som krävs för att denna reaktion ska inträffa. Den balanserade ekvationen för denna reaktion är:

O2 + N2 + 180,5 KJ -> 2 NO

Med ord behöver det 180,5 kilojoule energi för att få denna reaktion att hända, och det är också bra. Annars hade allt syre i atmosfären varit förbrukat för länge sedan. Värmeenergin för denna reaktion kommer ofta från bilavgaser.

Ett exempel på en endoterm process som alla vet svettas med, den process genom vilken kroppen producerar vatten på huden som en kylstrategi. Det fungerar eftersom vatten absorberar energi när det byter tillstånd från en vätska till en gas. Detta är en endoterm process, men det är ingen reaktion, eftersom en reaktion alltid innebär förstörelse eller bildning av kemiska bindningar. Å andra sidan ger en endoterm reaktion klämning av en iskall med snabb kyla. En kemikalie i förpackningen reagerar med vatten för att absorbera energi och fryser vattnet i is.

Under fotosyntes absorberar växter koldioxid från atmosfären och förvandlar den till glukos och syre. Processen kräver energi i form av solljus och är mer endogen än endoterm. Ekvationen för reaktionen är:

6CO₂ (koldioxid) + 6H₂O (vatten) + solljus -> C₆H₁₂O₆ (glukos) + O₂ (syre)

Ett antal endotermiska reaktioner är viktiga för metabolismen hos däggdjur och människor. Många av dessa förekommer i celler, och när de gör det kallar forskare dem anabola reaktioner, i motsats till kataboliska reaktioner, som frigör energi. Några av dessa reaktioner inkluderar:

• Aminosyror som sammanfogar för att bilda peptider.
  
• Små sockermolekyler förenas för att bilda disackarider.
  
• Glycerol reagerar med fettsyror för att bilda lipider.