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Le reazioni endergoniche sono processi in chimica fisica che richiedono un apporto di energia per formare prodotti la cui energia libera supera quella dei reagenti. Quando il calore è il vettore energetico primario la reazione viene specificatamente detta endotermica.
Queste trasformazioni non spontanee richiedono energia esterna. Un classico esempio biologico è la fotosintesi, in cui le piante assorbono la luce solare per convertire acqua e anidride carbonica in glucosio, un composto con un’energia libera maggiore rispetto ai suoi materiali di partenza. In termini chimici, i legami formati in una reazione endergonica sono più deboli di quelli rotti, rendendo il processo energeticamente sfavorevole senza una fonte di energia.
Un altro esempio quotidiano è lo scioglimento del ghiaccio:quando l'acqua solida assorbe calore, passa all'acqua liquida, un processo endotermico guidato dall'aumento delle temperature.
Le reazioni esergoniche sono spontanee; rilasciano energia nell'ambiente circostante e generano legami più forti di quelli spezzati. L’energia libera del sistema diminuisce. Esempi comuni includono la sintesi del sale da cucina da sodio e cloro e reazioni chemiluminescenti che emettono luce visibile. Quando viene rilasciato calore, anche la reazione è esotermica.
Mentre “endotermico” ed “esergonico” si riferiscono alla variazione netta di energia libera (ΔG), “endotermico” ed “esotermico” si riferiscono alla variazione di entalpia (ΔH). Pertanto, una reazione può essere endergonica ma endotermica, oppure esergonica ma esotermica. Ad esempio, la miscelazione di carbonato di sodio con acido citrico in acqua assorbe calore (endotermico) ed è endergonica. Al contrario, una reazione con il bastoncino luminoso rilascia luce senza calore significativo ed è esergonica ma non esotermica.
Nella vita di tutti i giorni, è possibile osservare reazioni esotermiche esergoniche durante il bucato:l'aggiunta di detersivo e acqua produce una lieve sensazione di calore, che indica il rilascio di energia.
