Esotermico vs esergonico: differenza e confronto

Le reazioni chimiche si verificano a causa del riarrangiamento di molecole di due o più sostanze (reagenti) per formare sostanze di nuova formazione chiamate prodotti.

Il riarrangiamento di queste molecole porta alla rottura o alla formazione di legami che provocano cambiamenti nel calore assorbito o rilasciato.

In base all'energia rilasciata, le reazioni chimiche possono essere classificate come esotermiche, endotermiche, esergoniche o endogene.

Punti chiave

1. Le reazioni esotermiche rilasciano calore ed energia nell'ambiente circostante.
2. Le reazioni esergoniche rilasciano energia e possono svolgere lavoro.
3. Le reazioni esotermiche possono essere esotermiche, ma non tutte le reazioni esotermiche sono esotermiche.

Esotermico vs Exergonico

La differenza tra reazione esotermica e reazione esotermica è che la reazione esotermica si occupa del cambiamento di entalpia in qualsiasi processo chimico misurato in termini di calore in un sistema chiuso, mentre le reazioni esotermiche si occupano del cambiamento di energia libera di qualsiasi reazione chimica chiamata energia libera di Gibbs. Entrambi stanno rilasciando reazioni; tuttavia, il tipo di energia è diverso.

In termodinamica, una reazione esotermica è una reazione di rilascio di energia. Durante il processo di una reazione esotermica, l'energia viene rilasciata sotto forma di calore.

Il calore viene rilasciato come entalpia (energia interna in una data pressione e volume o semplicemente calore totale di un sistema) di reagenti è più dei prodotti. Questa energia viene rilasciata sotto forma di calore per la stabilità chimica.

In termodinamica, una reazione esergonica è anche una reazione di rilascio di energia. Durante il processo di una reazione esergonica, l'energia viene rilasciata sotto forma di energia libera di Gibbs.

Pertanto l'energia rilasciata viene misurata anche in termini di variazione di entropia (energia non disponibile per compiere lavoro). Così l'energia rilasciata aiuta a portare a termine un po' di lavoro e dà stabilità alla reazione.

Tavola di comparazione

Parametri di confronto	Esotermico	Esergonico
Significato	È una reazione di rilascio di calore.	È una reazione di rilascio di energia.
Forma di Energia	La forma di energia rilasciata viene riscaldata.	La forma di energia rilasciata è misurata in termini di energia libera di Gibbs o variazione di entropia.
Effetto sull'ambiente circostante	L'energia dell'ambiente circostante viene aumentata dal riscaldamento.	Non ha nulla a che fare con il riscaldamento dell'ambiente circostante. Fino a quando l'energia non è disponibile per compiere lavoro, la reazione è fattibile.
Energia dei reagenti	È superiore ai prodotti.	È anche superiore a quello dei prodotti.
Energia dei prodotti	È inferiore ai reagenti.	È anche inferiore a quello dei reagenti.
Variazione complessiva dell'energia	Nel complesso c'è il rilascio di energia nella reazione. Tutte le reazioni esotermiche sono naturalmente esergoniche poiché l'energia viene rilasciata.	L'energia viene rilasciata, ma la reazione continua solo fino a quando il lavoro con l'energia libera non è terminato.
Energia libera di Gibbs	∆G è negativo (viene rilasciata energia).	Anche ∆G è negativo. Di solito, le reazioni esotermiche hanno un ∆G maggiore.
Lavoro fatto	Il lavoro non è finito.	Il lavoro viene svolto sotto forma di cambiamento di entropia.
Esempio	Combustione di combustibili fossili, accensione di una candela ecc.	La respirazione nelle piante e negli animali. (Per lo più reazioni bioenergetiche)

Cos'è l'esotermico?

Una reazione esotermica è una reazione di rilascio di energia in cui due o più reagenti riorganizzano le loro molecole, formando e rompendo legami chimici, rilasciando energia (c'è anche un cambiamento nell'entalpia ∆H è negativo) all'ambiente circostante sotto forma di calore o addirittura leggero.

Questo è misurato in termini di Joule (l'unità di calore). Ciò implica che i reagenti hanno un'energia maggiore rispetto ai prodotti e mantengono la reazione termodinamicamente stabile. L'energia deve essere rilasciata nell'ambiente sotto forma di calore.

L'energia così rilasciata abbassa l'energia libera di Gibbs del sistema (∆G è negativo), ma l'energia viene rilasciata come risultato della reazione e viene dissipata nell'ambiente circostante.

L'unica differenza è che l'ambiente circostante si riscalda. La classificazione delle reazioni sulla base delle reazioni esotermiche ed endotermiche misura solo il calore rilasciato o richiesto per una reazione.

Nelle reazioni esotermiche, non è richiesta energia all'inizio della reazione. I reagenti hanno l'energia per reagire da soli.

Il miglior esempio di una reazione esotermica è il combustione di qualsiasi materiale. Quando qualsiasi materiale, diciamo il legno, viene bruciato. Il legno reagisce con l'ossigeno nell'aria circostante per formare anidride carbonica e vapore acqueo che consideriamo fumo.

Il fuoco è sotto forma di energia rilasciata dai reagenti (legno e ossigeno) dai prodotti. Il fuoco ci fornisce calore e luce. Questa energia chimica viene trasformata con successo in energia meccanica.

Cos'è Exergonic?

Un Exergonic è una reazione di rilascio di energia in cui due o più reagenti riorganizzano le loro molecole, formando e rompendo legami chimici e rilasciando energia all'ambiente circostante sotto forma di energia che viene utilizzata per svolgere il lavoro.

Viene anche misurato in joule poiché anche il lavoro svolto è uguale alla quantità di energia utilizzata per svolgere il lavoro.

L'energia così rilasciata abbassa l'energia libera di Gibbs del sistema (∆G è negativo), ma l'energia rilasciata viene utilizzata per fare del lavoro spontaneamente (il che significa che c'è anche un cambiamento nell'entropia). ∆H rimane negativo.

Non è richiesta alcuna energia esterna per avviare la reazione.

Il miglior esempio di reazioni esergoniche si trova nelle reazioni bioenergetiche come la respirazione cellulare, catabolismo, metabolismo delle sostanze alimentari e simili.

In media, durante il processo di respirazione cellulare, il glucosio viene scomposto in acqua e anidride carbonica con l'aiuto dell'ossigeno.

Questo rilascia energia che viene utilizzata per formare molecole di ATP che guidano il funzionamento del corpo. Quindi è un processo spontaneo di rilascio di energia.

Principali differenze tra esotermico ed esoergonico

1. Le reazioni esotermiche sono principalmente reazioni termodinamiche, mentre le reazioni esotermiche sono principalmente reazioni bioenergetiche
2. La reazione esotermica rilascia energia sotto forma di calore che viene dissipata nell'ambiente circostante in contrasto con la reazione esergonica, che utilizza questa energia per svolgere il lavoro.
3. Le reazioni esotermiche sono un sottotipo di reazioni esotermiche, ma tutte le reazioni esotermiche non sono esotermiche a causa della spontaneità della loro natura.
4. Le reazioni esotermiche sono misurate solo in termini di variazione di entalpia, mentre le reazioni esergoniche sono misurate sia in termini di variazione di entalpia che di entropia.
5. Accensione di un fuoco, reazioni tra metallo e acqua, cemento e acqua ecc., sono esempi di reazioni esotermiche, mentre catabolismo, metabolismo, anabolismo, respirazione, formazione di ATP sono esempi di reazioni esergoniche.

Riferimenti

1. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/j100394a009
2. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/j150656a023

Ultimo aggiornamento: 23 luglio 2023