Cos'è una reazione endotermica?

Qualsiasi reazione chimica comporta la rottura dei legami molecolari e la possibile formazione di nuovi legami. Un processo che rompe i legami è uno che rilascia energia, e gli scienziati si riferiscono ad esso come un processo exergonico. D'altra parte, la formazione di nuovi legami richiede un apporto di energia e gli scienziati si riferiscono a un tale processo come endergonico. L'energia può essere rilasciata o assorbita in molte forme, tra cui luce, elettricità e calore. Quando l'energia viene rilasciata come calore, il processo è esotermico e quando il calore viene assorbito, il processo è endotermico. Una reazione endotermica è quella che si traduce in una diminuzione netta della temperatura perché assorbe calore dall'ambiente circostante e immagazzina l'energia nei legami formati nella reazione.

TL; DR (Troppo lungo, non letto)

Le reazioni endotermiche assorbono energia dall'ambiente circostante e abbassano la temperatura. Sono un tipo di reazione endogena. In biologia, i processi anabolici sono esempi di reazioni endotermiche.

Equazione per reazioni endotermiche

L'equazione generale per le reazioni endotermiche è:

Reattivi + Energia termica -> Prodotti

Una reazione può coinvolgere più processi e alcuni di questi possono rilasciare calore, ma finché una reazione comporta una riduzione netta della temperatura, la reazione è endotermica. È possibile che ciò accada perché una reazione chimica procede sempre in un modo che aumenta l'entropia. Al contrario, le reazioni esotermiche sono quelle che rilasciano calore. Le reazioni di ossidazione sono solitamente esotermiche come un ceppo ardente.

Formazione di ossido nitrico: Un esempio di una reazione endotermica che si verifica ogni giorno nell'atmosfera terrestre è la combinazione di ossigeno molecolare con azoto molecolare per formare l'ossido nitrico. I chimici sanno esattamente quanta energia termica impiega per questa reazione. L'equazione bilanciata per questa reazione è:

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

A parole, richiede 180,5 kilojoule di energia per far sì che questa reazione avvenga, ed è anche una buona cosa. Altrimenti, tutto l'ossigeno nell'atmosfera sarebbe stato esaurito molto tempo fa. L'energia termica per questa reazione viene spesso dallo scarico delle automobili.

I processi endotermici non sono tutte le reazioni

Un esempio di un processo endotermico con cui tutti sanno che sta sudando, il processo mediante il quale il corpo produce acqua sulla pelle come strategia di raffreddamento. Funziona perché l'acqua assorbe energia quando cambia stato da un liquido a un gas. Questo è un processo endotermico, ma non è una reazione, perché una reazione comporta sempre la distruzione o la formazione di legami chimici. D'altra parte, spremere un impacco di ghiaccio freddo istantaneo produce una reazione endotermica. Una sostanza chimica presente nella confezione reagisce con l'acqua per assorbire energia e congela l'acqua in ghiaccio.

Esempi dalla biologia

Durante la fotosintesi, le piante assorbono l'anidride carbonica dall'atmosfera e la trasformano in glucosio e ossigeno. Il processo richiede energia sotto forma di luce solare ed è più endogeno di quanto non sia endotermico. L'equazione per la reazione è:

6CO2 (anidride carbonica) + 6H2O (acqua) + luce solare -> C6H12O6 (glucosio) + O2 (ossigeno)

Numerose reazioni endotermiche sono importanti per il metabolismo di mammiferi e umani. Molti di questi si verificano all'interno delle cellule, e quando lo fanno, gli scienziati li chiamano reazioni anabolizzanti, al contrario delle reazioni cataboliche, che rilasciano energia. Alcune di queste reazioni includono:

  • Amminoacidi che si uniscono per formare peptidi.
  • Piccole molecole di zucchero che si uniscono per formare disaccaridi.
  • Glicerolo che reagisce con acidi grassi per produrre lipidi.

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