Qualsiasi reazione chimica comporta la rottura di legami molecolari e la possibile formazione di nuovi legami. Un processo che rompe i legami è un processo che rilascia energia e gli scienziati si riferiscono ad esso come un processo esergonico. D'altra parte, la formazione di nuovi legami richiede un apporto di energia e gli scienziati si riferiscono a 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 provoca una netta diminuzione della temperatura perché assorbe il calore dall'ambiente circostante e immagazzina l'energia nei legami formati nella reazione.
TL; DR (Too Long; Didn't Read)
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 reazioni endotermiche è:
Reattivi + Energia termica -> Prodotti
Una reazione può coinvolgere più processi e alcuni di questi possono rilasciare calore, ma fintanto che una reazione comporta una riduzione netta della temperatura, la reazione è endotermica. È possibile che ciò accada perché una reazione chimica procede sempre in modo da aumentare l'entropia. Al contrario, le reazioni esotermiche sono quelle che rilasciano calore. Le reazioni di ossidazione sono di solito esotermiche come un tronco ardente.
Formazione di ossido nitrico: un esempio di reazione endotermica che si verifica ogni giorno nell'atmosfera terrestre è la combinazione di ossigeno molecolare con azoto molecolare per formare ossido nitrico. I chimici sanno esattamente quanta energia termica è necessaria affinché questa reazione si verifichi. L'equazione bilanciata per questa reazione è:
O2 + N2 + 180,5 KJ -> 2 NO
In parole, richiede 180,5 chilojoule di energia per far accadere questa reazione, ed è un buon cosa anche. 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 attraverso il quale il corpo produce acqua sul pelle come strategia di raffreddamento. Funziona perché l'acqua assorbe energia quando cambia stato da liquido a 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 istantaneo provoca una reazione endotermica. Una sostanza chimica 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 sia endotermico. L'equazione per la reazione è:
6CO 2 (anidride carbonica) + 6H 2O (acqua) + luce solare -> C 6H 12O 6 ( glucosio) + O 2 (ossigeno) Alcune 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 anaboliche, al contrario delle reazioni cataboliche, che rilasciano energia. Alcune di queste reazioni includono:
