内能(endergonic)和(火用)反应与过程(exergonic reactions and processes)的区别

能和能是热化学或物理化学中两种类型的化学反应或过程。这些名称描述了反应过程中能量的变化。这些分类与吸热反应和放热反应有关,除了能和(火用)反应描述了任何形式的能量发生了什么,而吸热反应和放热反应只与热能或热能有关。...

能和能是热化学或物理化学中两种类型的化学反应或过程。这些名称描述了反应过程中能量的变化。这些分类与吸热反应和放热反应有关,除了能和(火用)反应描述了任何形式的能量发生了什么,而吸热反应和放热反应只与热能或热能有关。

Endergonic vs. exergonic reactions

去能反应

  • 烯能反应也可称为不利反应或非自发反应。这个反应需要的能量比你从中得到的要多。
  • 能电子反应从周围吸收能量。
  • 反应形成的化学键比断裂的化学键弱。
  • 体系的自由能增加。能电子反应的标准吉布斯自由能(G)变化为正(大于0)。
  • 熵的变化减小了。
  • 吸能反应不是自发的。
  • 吸能反应的例子包括吸热反应,如光合作用和冰融化成液态水。
  • 如果环境温度降低,反应是吸热的。

火用反应

  • (火用)反应可称为自发反应或有利反应。
  • (火用)反应向周围释放能量。
  • 反应形成的化学键比反应物中断裂的化学键更强。
  • 体系的自由能降低,一个(火用)反应的标准吉布斯自由能(G)的变化为负值(小于0)。
  • 熵的变化增加了。另一种看待它的方式是系统的无序性或随机性增加。
  • (火用)反应是自发发生的(启动它们不需要外部能量)。
  • 火用反应的例子包括放热反应,如将钠和氯混合制成食盐、燃烧和化学发光(光是释放的能量)。
  • 如果环境温度升高,反应是放热的。

关于反应的注释

  • 你无法根据反应是能量反应还是(火用)反应来判断反应发生的速度。可能需要使用催化剂使反应以可观察的速率进行。例如,铁锈的形成(铁的氧化)是一种(火用)和放热反应,但其进行得如此缓慢,以至于很难注意到热量释放到环境中。
  • 在生化系统中,能与能反应经常是耦合的,因此一个反应的能量可以驱动另一个反应。
  • 能电子反应总是需要能量才能开始。一些(火用)反应也有活化能,但反应释放的能量比引发反应所需的能量更多。例如,点火需要能量,但一旦燃烧开始,反应释放的光和热就比点火所需的多。
  • 内能反应和外能反应有时称为可逆反应。这两种反应的能量变化量是相同的,尽管能量被能量能反应吸收并由(火用)反应释放。在定义可逆性时,是否真的会发生反向反应不是一个考虑因素。例如,虽然燃烧木材在理论上是一种可逆反应,但在现实生活中它实际上并没有发生。

进行简单的能量和(火用)反应

在去能反应中,能量从环境中吸收。吸热反应提供了很好的例子,因为它们吸收热量。在水中混合小苏打(碳酸钠)和柠檬酸。液体会变冷,但不够冷,不会导致冻伤。

(火用)反应向周围释放能量。放热反应是这类反应的好例子,因为它们释放热量。下次你洗衣服时,把一些洗衣粉放在手里,加少量水。你觉得热吗?这是一个安全而简单的放热反应和(火用)反应的例子。

将一小块碱金属滴入水中会产生一种更为壮观的(火用)反应。例如,锂金属在水中燃烧并产生粉红色火焰。

辉光棒是一个很好的例子,反应是火用的,但不是放热的。化学反应以光的形式释放能量,但不产生热量。

  • 发表于 2021-09-22 00:41
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  • 分类:化学

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