ตัวอย่างลักษณะปฏิกิริยาของ Endergonic



ปฏิกิริยา endergonic มันเป็นสิ่งที่ไม่สามารถผ่านได้เองและยังต้องการพลังงานสูง ในทางเคมีพลังงานนี้มักจะเป็นพลังงานความร้อน สิ่งที่รู้จักกันมากที่สุดในบรรดาปฏิกิริยาเอนเนอร์โกนิกคือปฏิกิริยาดูดความร้อนนั่นคือพวกที่ดูดซับความร้อนเพื่อผลิต.

ทำไมปฏิกิริยาทั้งหมดไม่เกิดขึ้นเอง? เพราะพวกเขาขึ้นเนินไปตามกฎของอุณหพลศาสตร์: พวกมันกินพลังงานและระบบที่เกิดขึ้นจากสปีชีส์ที่เกี่ยวข้องช่วยลดการเอนโทรปีของพวกมัน นั่นคือเพื่อวัตถุประสงค์ทางเคมีพวกเขากลายเป็นโมเลกุลที่มีระเบียบมากขึ้น.

การสร้างกำแพงอิฐเป็นตัวอย่างของปฏิกิริยาเอนเนอร์นิก อิฐเพียงอย่างเดียวไม่กะทัดรัดพอที่จะสร้างร่างกายที่มั่นคง นี่เป็นเพราะไม่มีพลังงานที่ได้รับการส่งเสริมสหภาพแรงงานของพวกเขา (สะท้อนให้เห็นในการปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลต่ำที่เป็นไปได้ของพวกเขา).

ดังนั้นในการสร้างกำแพงคุณต้องมีซีเมนต์และลูกทีม นี่คือพลังงานและปฏิกิริยาที่ไม่เกิดขึ้นเอง (ผนังจะไม่ถูกสร้างขึ้นโดยอัตโนมัติ) จะเกิดขึ้นได้หากการรับรู้พลังงานได้รับประโยชน์ (ทางเศรษฐกิจในกรณีของกำแพง).

หากไม่มีประโยชน์ผนังจะพังก่อนที่จะมีสิ่งรบกวนและอิฐจะไม่ถูกยึดเข้าด้วยกัน เช่นเดียวกันกับสารประกอบทางเคมีหลายชนิดซึ่งไม่สามารถรวมเป็นกลุ่มได้ตามธรรมชาติ.

ดัชนี

  • 1 ลักษณะของปฏิกิริยา endergonic
    • 1.1 เพิ่มพลังงานอิสระของระบบ
    • 1.2 ลิงค์ของผลิตภัณฑ์ของพวกเขาอ่อนแอ
    • 1.3 คู่กับปฏิกิริยา exergonic
  • 2 ตัวอย่าง
    • 2.1 การสังเคราะห์ด้วยแสง
    • 2.2 การสังเคราะห์ชีวโมเลกุลและโมเลกุลของแมคโครโมเลกุล
    • 2.3 การก่อตัวของเพชรและสารประกอบหนัก
  • 3 อ้างอิง

ลักษณะของปฏิกิริยา endergonic

เกิดอะไรขึ้นถ้ากำแพงสามารถสร้างขึ้นเองได้? สำหรับเรื่องนี้การโต้ตอบระหว่างอิฐจะต้องแข็งแกร่งและมีเสถียรภาพมากดังนั้นปูนซีเมนต์หรือบุคคลที่สั่งพวกเขาจะไม่ต้องการ ในขณะที่ผนังอิฐในขณะที่มันทนมันเป็นซีเมนต์แข็งที่รวบรวมพวกเขาเข้าด้วยกันและวัสดุของอิฐไม่เหมาะสม.

ดังนั้นคุณสมบัติแรกของปฏิกิริยา endergonic คือ:

-มันไม่ได้เกิดขึ้นเอง

-ดูดซับความร้อน (หรือพลังงานชนิดอื่น ๆ )

และทำไมมันจึงดูดซับพลังงาน เพราะผลิตภัณฑ์ของพวกเขามีพลังงานมากกว่าตัวทำปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยา ด้านบนสามารถแสดงด้วยสมการต่อไปนี้:

ΔG = Gก่อ-Gน้ำยา

ที่ΔGคือการเปลี่ยนแปลงของพลังงานกิ๊บส์ฟรี ในฐานะ Gสินค้า ยิ่งใหญ่ (เพราะมีพลังมาก) กว่า Gน้ำยา, การลบจะต้องมากกว่าศูนย์ (ΔG> 0) ภาพต่อไปนี้สรุปสิ่งที่เพิ่งอธิบาย:

สังเกตความแตกต่างระหว่างสถานะพลังงานระหว่างผลิตภัณฑ์และรีเอเจนต์ (เส้นสีม่วง) ดังนั้นสารตั้งต้นจะไม่ถูกเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ (A + B => C) หากไม่มีการดูดซับความร้อนในตอนแรก.

เพิ่มพลังงานอิสระของระบบ

ทุกปฏิกิริยาของเอนเนอร์โกนิกมีการเพิ่มขึ้นของพลังงานกิ๊บส์ฟรีของระบบ หากพบปฏิกิริยาบางอย่างΔG> 0 จะไม่เกิดขึ้นเองและจะต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ.

จะรู้ได้อย่างไรว่าปฏิกิริยามีหรือไม่endergónica? ใช้สมการต่อไปนี้:

ΔG = ΔH-TΔS

เมื่อΔHคือเอนทาลปีของปฏิกิริยากล่าวคือพลังงานทั้งหมดที่ปลดปล่อยหรือดูดซับ entS คือการเปลี่ยนแปลงของเอนโทรปีและอุณหภูมิ ปัจจัยTΔSคือการสูญเสียพลังงานที่ไม่ได้ใช้ในการขยายหรือการเรียงลำดับของโมเลกุลในเฟส (ของแข็งของเหลวหรือก๊าซ).

ดังนั้นΔGเป็นพลังงานที่ระบบสามารถใช้ในการทำงาน เนื่องจากΔGมีสัญญาณเชิงบวกสำหรับปฏิกิริยา endergonic พลังงานหรืองานจะต้องนำไปใช้กับระบบ (น้ำยา) เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์.

จากนั้นรู้ค่าของΔH (บวกสำหรับปฏิกิริยาดูดความร้อนและลบสำหรับปฏิกิริยาคายความร้อน) และTΔSเราสามารถทราบได้ว่าปฏิกิริยาเป็น endergonic หรือไม่ ซึ่งหมายความว่าแม้ว่าปฏิกิริยาจะดูดความร้อน, ไม่ มันจำเป็นต้องมี endergonic.

ก้อนน้ำแข็ง

ตัวอย่างเช่นก้อนน้ำแข็งละลายในน้ำของเหลวดูดซับความร้อนซึ่งช่วยแยกโมเลกุลของมัน อย่างไรก็ตามกระบวนการนี้เกิดขึ้นเองและดังนั้นจึงไม่ใช่ปฏิกิริยา endergonic.

และสถานการณ์ที่คุณต้องการละลายน้ำแข็งที่อุณหภูมิต่ำกว่า-100ºC ในกรณีนี้คำTΔSของสมการพลังงานอิสระมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับΔH (เนื่องจาก T ลดลง) และเป็นผลให้ΔGจะมีค่าเป็นบวก.

กล่าวอีกนัยหนึ่ง: การละลายน้ำแข็งที่อุณหภูมิต่ำกว่า-100ºCเป็นกระบวนการ endergonic และมันไม่ได้เกิดขึ้นเอง กรณีที่คล้ายกันคือการแช่แข็งน้ำประมาณ50ºCซึ่งไม่ได้เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ.

ลิงค์ของผลิตภัณฑ์ของพวกเขาอ่อนแอลง

คุณลักษณะที่สำคัญอีกประการหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับΔGคือพลังงานของพันธบัตรใหม่ ลิงค์ของผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นนั้นอ่อนแอกว่าของน้ำยาทดสอบ อย่างไรก็ตามการลดลงของความแข็งแรงของการเชื่อมโยงจะถูกชดเชยโดยได้รับมวลซึ่งสะท้อนให้เห็นในคุณสมบัติทางกายภาพ.

ที่นี่การเปรียบเทียบกับกำแพงอิฐเริ่มสูญเสียความหมาย ตามที่กล่าวไว้ข้างต้นการเชื่อมโยงภายในอิฐจะต้องแข็งแกร่งกว่าที่อยู่ระหว่างพวกเขาและซีเมนต์ อย่างไรก็ตามผนังโดยรวมมีความแข็งแรงและทนทานมากกว่าเนื่องจากมีมวลมากกว่า.

ในส่วนของตัวอย่างจะอธิบายสิ่งที่คล้ายกัน แต่มีน้ำตาล.

มันควบคู่ไปกับปฏิกิริยา exergonic

หากปฏิกิริยาของเอนเนอร์โทนิกไม่ได้เกิดขึ้นเองจะเกิดขึ้นในธรรมชาติได้อย่างไร คำตอบคือเนื่องจากการมีเพศสัมพันธ์กับปฏิกิริยาอื่น ๆ ที่ค่อนข้างเป็นธรรมชาติ (exergonic) และในบางวิธีส่งเสริมการพัฒนาของพวกเขา.

ตัวอย่างเช่นสมการทางเคมีต่อไปนี้แสดงถึงจุดนี้:

A + B => C (ปฏิกิริยา endergonic)

C + D => E (ปฏิกิริยา exergonic)

ปฏิกิริยาแรกไม่ได้เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติดังนั้นจึงไม่สามารถเกิดขึ้นได้ อย่างไรก็ตามการผลิต C ช่วยให้ปฏิกิริยาที่สองเกิดขึ้นโดยกำเนิด E.

การเพิ่มพลังงานกิ๊บส์ฟรีสำหรับปฏิกิริยาทั้งสองนั้นΔG1 และΔG2, ด้วยผลลัพธ์ที่น้อยกว่าศูนย์ (ΔG<0), entonces el sistema presentará un incremento de la entropía y por lo tanto será espontáneo.

ถ้า C ไม่ตอบสนองกับ D, A ไม่สามารถจัดรูปแบบได้เนื่องจากไม่มีการชดเชยพลังงาน (เช่นในกรณีของเงินที่มีกำแพงอิฐ) ได้มีการกล่าวแล้วว่า C และ D "ดึง" A และ B ที่จะตอบสนองแม้ว่ามันจะเป็นปฏิกิริยา endergonic.

ตัวอย่าง

การสังเคราะห์แสง

พืชใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อสร้างคาร์โบไฮเดรตและออกซิเจนจากคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ บริษัท2 และ O2, โมเลกุลขนาดเล็กที่มีพันธะที่แข็งแรงรูปแบบน้ำตาลของโครงสร้างแหวนซึ่งหนักกว่าแข็งกว่าและละลายที่อุณหภูมิประมาณ186ºC.

โปรดทราบว่าพันธบัตร C-C, C-H และ C-O นั้นอ่อนแอกว่า O = C = O และ O = O และจากหน่วยของน้ำตาลพืชสามารถสังเคราะห์โพลีแซคคาไรด์เช่นเซลลูโลส.

การสังเคราะห์ชีวโมเลกุลและแมคโครโมเลกุล

ปฏิกิริยา Endergonic เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการโบลิค เช่นเดียวกับคาร์โบไฮเดรตสารชีวโมเลกุลอื่น ๆ เช่นโปรตีนและไขมันต้องการกลไกที่ซับซ้อนที่ไม่มีพวกมันและการมีเพศสัมพันธ์กับปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของ ATP ไม่สามารถเกิดขึ้นได้.

นอกจากนี้กระบวนการเผาผลาญอาหารเช่นการหายใจของเซลล์การแพร่กระจายของไอออนผ่านเยื่อหุ้มเซลล์และการขนส่งของออกซิเจนผ่านกระแสเลือดเป็นตัวอย่างของปฏิกิริยา endergonic.

การก่อตัวของเพชรและสารประกอบน้ำมันดิบหนัก

เพชรต้องการแรงกดดันและอุณหภูมิมหาศาลเพื่อให้ส่วนประกอบของพวกเขาสามารถถูกบีบอัดในผลึกแข็ง.

อย่างไรก็ตามการตกผลึกบางอย่างเกิดขึ้นเองแม้ว่าจะเกิดขึ้นที่ความเร็วช้ามาก (ความเป็นธรรมชาติไม่มีความสัมพันธ์กับจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยา).

ในที่สุดน้ำมันดิบเพียงอย่างเดียวแสดงให้เห็นถึงผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยา endergonic โดยเฉพาะอย่างยิ่งไฮโดรคาร์บอนหรือแมคโครโมเลกุลที่เรียกว่า asphaltenes.

โครงสร้างของพวกมันซับซ้อนมากและการสังเคราะห์พวกมันต้องการเวลานาน (ล้านปี) ความร้อนและการกระทำของแบคทีเรีย.

การอ้างอิง

  1. QuimiTube (2014) ปฏิกิริยา Endergonic และ exergonic ดึงมาจาก: quimitube.com
  2. Khan Academy (2018) พลังงานฟรี สืบค้นจาก: www.khanacademy.org
  3. พจนานุกรมชีววิทยา (2017) นิยามของปฏิกิริยา endergonic สืบค้นจาก: biologydictionary.net
  4. Lougee, Mary (18 พฤษภาคม 2018) ปฏิกิริยา Endergonic คืออะไร Sciencing สืบค้นจาก: sciencing.com
  5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 มิถุนายน 2018) Endergonic vs Exergonic (พร้อมตัวอย่าง) ดึงมาจาก: thoughtco.com
  6. Arrington D. (2018) ปฏิกิริยา Endergonic: นิยาม & ตัวอย่าง การศึกษา ดึงมาจาก: study.com
  7. Audersirk Byers (2009) ชีวิตบนโลก พลังงานคืออะไร [PDF] ดึงจาก: hhh.gavilan.edu