אנדרגוניות ואקסרגוניות הם שני סוגים של תגובה כימית, או תהליכים, בתרמוכימיה או בכימיה פיזיקלית. השמות מתארים את מה שקורה לאנרגיה במהלך התגובה. הסיווגים קשורים אנדותרמי ו תגובות אקסותרמיותלמעט אנדרגונית ואקסרגונית מתארים את מה שקורה בכל סוג של אנרגיה, בעוד שאנדותרמי ואקוטרופי קשורים רק לחום או לאנרגיה תרמית.
תגובות אנדרגוניות
- תגובות אנדרגוניות עשויות להיקרא גם תגובה לא חיובית או תגובה לא רצינית. התגובה דורשת יותר אנרגיה ממה שמקבלים ממנה.
- תגובות אנדרגוניות סופגות אנרגיה מסביבתם.
- ה קשרים כימים הנוצרים מהתגובה חלשים יותר מהקשרים הכימיים שנשברו.
- האנרגיה החופשית של המערכת עולה. השינוי ב- אנרגיה חופשית של ג'יבס (G) של תגובה אנדרגונית הוא חיובי (גדול מ- 0).
- ה שינוי באנטרופיה (S) יורד.
- תגובות אנדרגוניות אינן ספונטניות.
- דוגמאות לתגובות אנדרגוניות כוללות תגובות אנדותרמיות, כגון פוטוסינתזה והתכת קרח למים נוזליים.
- אם הטמפרטורה בסביבה יורדת, התגובה היא אנדותרמית.
תגובות אקרגוניות
- תגובה אקסרגונית יכולה להיקרא תגובה ספונטנית או תגובה חיובית.
- תגובות אקרגוניות משחררות אנרגיה לסביבה.
- ה קשרים כימים הנוצרים מהתגובה חזקים יותר מאלו שנשברו בתגובות.
- האנרגיה החופשית של המערכת פוחתת. השינוי בתנור ה- Gibbs Free Energy (G) הרגיל של תגובה אקרגונית הוא שלילי (פחות מ- 0).
- השינוי באנטרופיה (S) עולה. דרך נוספת להסתכל על זה היא שההפרעה או האקראיות של המערכת גוברת.
- תגובות אקרגוניות מתרחשות באופן ספונטני (לא נדרשת אנרגיה חיצונית כדי להפעיל אותן).
- דוגמאות לתגובות אקסרגוניות כוללות תגובות אקסותרמיות, כמו ערבוב של נתרן וכלור ליצירת מלח שולחן, בעירה וכימילומינצנציה (האור הוא האנרגיה שמשתחררת).
- אם הטמפרטורה בסביבה עולה, התגובה היא אקזוטרית.
הערות על התגובות
- אינך יכול לדעת באיזו מהירות תתרחש תגובה על סמך האם היא אנדרגונית או אקסרגונית. זרזים יתכן שיהיה צורך בכדי לגרום לתגובה להתקדם בקצב ניכר. לדוגמה, היווצרות חלודה (חמצון של ברזל) היא תגובה אקרגונית ואקוטרמית, ובכל זאת היא מתקדמת לאט לאט, עד שקשה להבחין בשחרור החום לסביבה.
- במערכות ביוכימיות, תגובות אנדרגוניות ואקסרגוניות לרוב משולבות, כך שהאנרגיה מתגובה אחת יכולה להניע תגובה אחרת.
- תגובות אנדרגוניות דורשות תמיד אנרגיה כדי להתחיל. לחלק מהתגובות האקסרגוניות יש גם אנרגיית הפעלה, אך יותר אנרגיה משתחררת מהתגובה ממה שנדרש כדי ליזום אותה. לדוגמה, דרוש אנרגיה כדי להפעיל שריפה, אך ברגע שהבעירה מתחילה, התגובה משחררת יותר אור וחום מכפי שנדרש כדי להתחיל אותה.
- לעתים נקראות תגובות אנדרגוניות ותגובות אקסרגוניות תגובות הפיכות. כמות שינוי האנרגיה זהה לשתי התגובות, אם כי האנרגיה נספגת על ידי התגובה האנדרגונית ומשתחררת על ידי התגובה האקסרגונית. האם התגובה ההפוכה באמת פחית התרחשות אינה שיקול בעת הגדרת ההיפוך. לדוגמה, בעוד שריפת עץ היא תגובה הפיכה תיאורטית, היא לא מתרחשת למעשה בחיים האמיתיים.
בצע תגובות אנרגוניות ופשוטות
בתגובה אנדרגונית נספגת האנרגיה מהסביבה. תגובות אנדותרמיות מציעות דוגמאות טובות שכן הן סופגות חום. מערבבים יחד סודה לשתייה (נתרן קרבונט) וחומצת לימון במים. הנוזל יתקרר, אך לא מספיק קר בכדי לגרום לכוויות קור.
תגובה אקרגונית משחררת אנרגיה לסביבה. תגובות אקזוטיות הן דוגמאות טובות לתגובה מסוג זה מכיוון שהם משחררים חום. בפעם הבאה שאתם מכבסים, שימו מעט חומר ניקוי כביסה ביד והוסיפו כמות קטנה של מים. אתה מרגיש את החום? זוהי דוגמא בטוחה ופשוטה לתגובה אקזוותרמית ובכך אקרגונית.
תגובה אקרגונית מרהיבה יותר נוצרת על ידי הטלת חתיכה קטנה של מתכת אלקלית במים. לדוגמא, מתכת ליתיום במים שורפת ומייצרת להבה ורודה.
מקל זוהר הוא דוגמה מצוינת לתגובה שהיא אקסרגוני, ובכל זאת לא אקסותרמי. התגובה הכימית משחררת אנרגיה בצורה של אור, ובכל זאת היא אינה מייצרת חום.