Εξώεργη αντίδραση

χημική αντίδραση όπου η μεταβολή στην ελεύθερη ενέργεια είναι αρνητική (υπάρχει μια καθαρή έκλυση ελεύθερης ενέργειας), που δείχνει μια αυθόρμητη αντίδραση.

Μια εξώεργη αντίδραση είναι μια χημική αντίδραση όπου η μεταβολή στην ελεύθερη ενέργεια είναι αρνητική (υπάρχει μια καθαρή έκλυση ελεύθερης ενέργειας),[1] που δείχνει μια αυθόρμητη αντίδραση. Για διεργασίες που λαμβάνουν χώρα κάτω από συνθήκες σταθερής πίεσης και θερμοκρασίας, χρησιμοποιείται η ελεύθερη ενέργεια Γκίμπς, ενώ η ενέργεια Χέλμχολτζ χρησιμοποιείται για διεργασίες που λαμβάνουν χώρα κάτω από συνθήκες σταθερού όγκου και πίεσης.

Μια εξώεργη αντίδραση (όπως η κυτταρική αναπνοή) είναι μια αντίδραση που χάνει ενέργεια κατά τη διάρκεια της διεργασίας της αντίδρασης. Η ενέργεια ενεργοποίησης (1) καταλύει την αντίδραση ώστε να συμβεί κατά αυθόρμητο τρόπο. Η πρόοδος της αντίδρασης εμφανίζεται από τη γραμμή. Η μεταβολή της ελεύθερης ενέργειας Γκίμπς (Gibbs) (ΔG) σε μια εξώεργη αντίδραση (που λαμβάνει χώρα κάτω από συνθήκες σταθερής πίεσης και θερμοκρασίας) έχει αρνητική τιμή επειδή χάνεται ενέργεια (2).

Συμβολικά, η έκλυση της ελεύθερης ενέργειας, G, σε μια εξώεργη αντίδραση (σε σταθερή πίεση και θερμοκρασία) παριστάνεται ως

Αν και λέγεται ότι οι εξώεργες αντιδράσεις συμβαίνουν αυθόρμητα, αυτό δεν υπονοεί ότι η αντίδραση θα λάβει χώρα με έναν ευδιάκριτο ρυθμό αντίδρασης. Παραδείγματος χάρη, η αυτοοξειδοαναγωγή του υπεροξειδίου του υδρογόνου είναι πολύ αργή απουσία κατάλληλου καταλύτη. Έχει προταθεί ότι ο όρος ανυπόμονος θα ήταν πιο ευκολονόητος σε αυτό το πλαίσιο.[2]

Πιο γενικά, οι όροι εξώεργος και ενδόεργος συσχετίζονται με τη μεταβολή της ελεύθερης ενέργειας σε οποιαδήποτε διεργασία, όχι μόνο σε χημικές αντιδράσεις. Ένα παράδειγμα εξώεργης αντίδρασης είναι η κυτταρική αναπνοή.

Αντίθετα, οι όροι εξώθερμος και ενδόθερμος συσχετίζονται με τη συνολική ανταλλαγή της θερμότητας κατά τη διάρκεια μιας διεργασίας.

ΠαραπομπέςΕπεξεργασία

  1. IUPAC Gold Book definition: exergonic (exoergic) reaction[νεκρός σύνδεσμος]
  2. Hamori, Eugene; James E. Muldrey (1984). «Use of the word "eager" instead of "spontaneous" for the description of exergonic reactions». Journal of Chemical Education 61 (8): 710. doi:10.1021/ed061p710. Bibcode1984JChEd..61..710H.