Was sind die Unterschiede zwischen exergonischen und endergonischen Reaktionen?

Inhalt

• Biologische Reaktionen
• Aktivierungsenergie
• Reversible Reaktion
• Energy Hill-Diagramm

Einige chemische Reaktionen verbrauchen Energie, andere setzen Energie frei, normalerweise als Wärme oder Licht. Exergonische Reaktionen schließen die Verbrennung von Benzin ein, weil ein Molekül im Benzin, wie Octan, mehr Energie enthält als die Wasser- und Kohlendioxidmoleküle, die nach dem Verbrennen des Benzins freigesetzt werden. Ein Baum, der mithilfe der Photosynthese seine Rinde aus Kohlendioxid und Wasser zusammensetzt, ist endergonisch.

Biologische Reaktionen

Endergonische Reaktionen sind in biologischen Organismen häufig anzutreffen, da der Organismus nach Angaben des Johnson County Community College komplexe Moleküle wie Fette und Aminosäuren zusammensetzen muss. Obwohl diese Reaktionen Energie verbrauchen, kann der Organismus andere Arten von Molekülen wie Zucker als Brennstoff verwenden. Endergonische Reaktionen können ohne Stromquelle niemals auftreten.

Aktivierungsenergie

Exergonische Reaktionen erfordern normalerweise noch etwas Energie, um zu starten, obwohl die Reaktion Energie freisetzt, sobald sie abgeschlossen ist.Diese zusätzliche Energie ist die Aktivierungsenergie, die ein Molekül vorübergehend speichert, bevor die Aktivierungsenergie und etwas zusätzliche Energie freigesetzt werden. Holzkohle benötigt eine Energiequelle, z. B. ein Streichholz, bevor sie sich entzündet, obwohl die Holzkohle viel mehr Energie abgibt, sobald sie anfängt zu brennen.

Reversible Reaktion

Eine endergonische Reaktion ist auch als reversible Reaktion bekannt. Das Verbrennen eines Holzstamms kehrt die Reaktion um, die zur Herstellung des Holzstamms verwendet wurde, indem die Kohlenhydrate im Holzstamm zerbrochen und Kohlenstoff und Wasser unter Zugabe einer kleinen Menge Wärme freigesetzt werden. Es ist schwieriger, die exergonische Reaktion umzukehren und den Stamm zu verbrennen, da der Baum viel mehr Energie von der Sonne sammeln muss, um den Stamm zusammenzusetzen. Nach Angaben der University of Nebraska, Lincoln, hängt die Reversibilität davon ab, wie viel zusätzliche Energie erforderlich ist, um die Rückreaktion durchzuführen, und nicht davon, ob die Rückreaktion möglich ist.

Energy Hill-Diagramm

Ein Energiehügeldiagramm bietet eine visuelle Anzeige, die anzeigt, ob eine Reaktion exergonisch oder endergonisch ist. Das Diagramm enthält zwei Achsen, die Zeit unten und die Gesamtenergie der chemischen Lösung an der Seite. Bei einer exergonischen Reaktion steigt die Energiemenge an, bis die Lösung genügend Aktivierungsenergie hat, und fällt dann ab. Für eine exergonische Reaktion kann die Lösung, sobald sie über genügend Aktivierungsenergie verfügt, entweder weiter ansteigen oder auf ein niedrigeres Niveau abfallen, das immer noch höher ist als die Anfangsenergie der ursprünglichen Moleküle.