Exothermic vs Exergonic: Sự khác biệt và so sánh

Phản ứng hoá học xảy ra do sự sắp xếp lại các phân tử của hai hay nhiều chất (chất phản ứng) để tạo thành chất mới tạo thành gọi là sản phẩm.

Sự sắp xếp lại của các phân tử này dẫn đến sự phá vỡ hoặc hình thành các liên kết gây ra những thay đổi về nhiệt lượng hấp thụ hoặc giải phóng.

Dựa trên năng lượng được giải phóng, các phản ứng hóa học có thể được phân loại là tỏa nhiệt, thu nhiệt, ngoại sinh hoặc nội sinh.

Chìa khóa chính

1. Các phản ứng tỏa nhiệt giải phóng nhiệt và năng lượng ra môi trường xung quanh.
2. Phản ứng exergonic giải phóng năng lượng và có thể làm việc.
3. Các phản ứng tỏa nhiệt có thể tỏa nhiệt, nhưng không phải tất cả các phản ứng tỏa nhiệt đều tỏa nhiệt.

Tỏa nhiệt vs Exergonic

Sự khác biệt giữa phản ứng tỏa nhiệt và phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng tỏa nhiệt liên quan đến sự thay đổi entanpy trong bất kỳ quá trình hóa học nào được đo bằng nhiệt trong một hệ thống kín, trong khi các phản ứng tỏa nhiệt liên quan đến sự thay đổi năng lượng tự do của bất kỳ phản ứng hóa học nào gọi là năng lượng tự do Gibbs. Cả hai đều đang giải phóng các phản ứng; tuy nhiên, loại năng lượng khác nhau.

Trong nhiệt động lực học, phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng tỏa năng lượng. Trong quá trình phản ứng tỏa nhiệt, năng lượng được giải phóng dưới dạng nhiệt.

Nhiệt được giải phóng dưới dạng entanpy (năng lượng bên trong ở áp suất và thể tích nhất định hoặc đơn giản là tổng nhiệt của một hệ thống) của chất phản ứng là nhiều hơn so với các sản phẩm. Năng lượng này được giải phóng dưới dạng nhiệt để ổn định hóa học.

Trong nhiệt động lực học, phản ứng tỏa nhiệt cũng là phản ứng giải phóng năng lượng. Trong quá trình phản ứng tỏa nhiệt, năng lượng được giải phóng dưới dạng năng lượng tự do Gibbs.

Do đó, năng lượng được giải phóng cũng được đo bằng sự thay đổi của entropy (năng lượng không có sẵn để thực hiện công việc). Do đó, năng lượng được giải phóng giúp hoàn thành một số công việc và mang lại sự ổn định cho phản ứng.

Bảng so sánh

Các thông số so sánh	Tỏa nhiệt	ngoại sinh
Ý nghĩa	Đó là một phản ứng tỏa nhiệt.	Đó là một phản ứng giải phóng năng lượng.
dạng năng lượng	Dạng năng lượng được giải phóng được làm nóng.	Dạng năng lượng được giải phóng được đo bằng năng lượng tự do Gibbs hoặc thay đổi entropy.
Ảnh hưởng đến xung quanh	Năng lượng của xung quanh được tăng lên bằng cách sưởi ấm.	Nó không liên quan gì đến sự nóng lên của xung quanh. Cho đến khi năng lượng có sẵn để thực hiện công việc, phản ứng là khả thi.
Năng lượng của chất phản ứng	Nó là cao hơn so với sản phẩm.	Nó cũng cao hơn so với sản phẩm.
năng lượng của sản phẩm	Nó thấp hơn các chất phản ứng.	Nó cũng thấp hơn so với các chất phản ứng.
Thay đổi tổng thể về năng lượng	Nhìn chung có sự giải phóng năng lượng trong phản ứng. Tất cả các phản ứng tỏa nhiệt đều tỏa nhiệt tự nhiên khi năng lượng được giải phóng.	Năng lượng được giải phóng, nhưng phản ứng chỉ tiếp tục cho đến khi thực hiện xong công với năng lượng tự do.
Năng lượng miễn phí Gibbs	∆G âm (năng lượng tỏa ra).	∆G cũng âm. Thông thường, các phản ứng tỏa nhiệt có ∆G lớn hơn.
Công việc đã hoàn thành	Công việc không được thực hiện.	Công việc được thực hiện dưới dạng thay đổi entropy.
Ví dụ	Đốt nhiên liệu hóa thạch, thắp một ngọn nến, v.v.	Hô hấp ở thực vật và động vật. (Chủ yếu là các phản ứng năng lượng sinh học)

Tỏa nhiệt là gì?

Phản ứng tỏa nhiệt là phản ứng giải phóng năng lượng, trong đó hai hoặc nhiều chất phản ứng sắp xếp lại các phân tử của chúng, hình thành và phá vỡ các liên kết hóa học, giải phóng năng lượng (có sự thay đổi entanpy ∆H cũng âm) ra môi trường xung quanh dưới dạng nhiệt hoặc thậm chí là ánh sáng.

Điều này được đo bằng Joule (đơn vị nhiệt lượng). Điều này ngụ ý rằng các chất phản ứng có năng lượng cao hơn các sản phẩm và giữ cho phản ứng ổn định về mặt nhiệt động. Năng lượng phải được giải phóng ra môi trường xung quanh dưới dạng nhiệt.

Do đó, năng lượng được giải phóng làm giảm năng lượng tự do Gibbs của hệ (∆G âm), nhưng năng lượng được giải phóng do phản ứng và bị tiêu tán ra xung quanh.

Sự khác biệt duy nhất là xung quanh được làm nóng. Phân loại các phản ứng trên cơ sở phản ứng tỏa nhiệt và phản ứng thu nhiệt chỉ đo nhiệt giải phóng hoặc cần thiết cho một phản ứng.

Trong các phản ứng tỏa nhiệt, không cần năng lượng khi bắt đầu phản ứng. Các chất phản ứng có năng lượng để tự phản ứng.

Ví dụ tốt nhất về phản ứng tỏa nhiệt là sự cháy của bất kỳ vật liệu. Khi bất kỳ vật liệu nào, chẳng hạn như gỗ, bị cháy. Gỗ phản ứng với oxy trong không khí xung quanh để tạo thành carbon dioxide và hơi nước mà chúng ta coi là khói.

Lửa ở dạng năng lượng được giải phóng bởi các chất phản ứng (gỗ và oxy) từ các sản phẩm. Ngọn lửa cung cấp cho chúng ta nhiệt và ánh sáng. Năng lượng hóa học này được chuyển đổi thành công thành năng lượng cơ học.

Ngoại sinh là gì?

Exergonic là một phản ứng giải phóng năng lượng, trong đó hai hoặc nhiều chất phản ứng sắp xếp lại các phân tử của chúng, hình thành và phá vỡ các liên kết hóa học, đồng thời giải phóng năng lượng ra môi trường xung quanh dưới dạng năng lượng được sử dụng để hoàn thành công việc.

Nó cũng được đo bằng joules vì ​​công việc được thực hiện cũng giống như lượng năng lượng được sử dụng để thực hiện công việc.

Do đó, năng lượng được giải phóng làm giảm năng lượng tự do Gibbs của hệ thống (∆G âm), nhưng năng lượng được giải phóng được sử dụng để thực hiện một số công việc một cách tự phát (nghĩa là cũng có sự thay đổi về entropy). ∆H vẫn âm.

Không có năng lượng bên ngoài là cần thiết để bắt đầu phản ứng.

Ví dụ tốt nhất về phản ứng tỏa nhiệt được tìm thấy trong các phản ứng năng lượng sinh học như hô hấp tế bào, dị hóa, sự trao đổi chất của các chất thực phẩm và như vậy.

Trung bình, trong quá trình hô hấp tế bào, glucose được phân hủy thành nước và carbon dioxide với sự trợ giúp của oxy.

Điều này giải phóng năng lượng được sử dụng để tạo thành các phân tử ATP điều khiển hoạt động của cơ thể. Do đó, nó là một quá trình giải phóng năng lượng tự phát.

Sự khác biệt chính giữa tỏa nhiệt và exergonic

1. Các phản ứng tỏa nhiệt chủ yếu là các phản ứng nhiệt động, trong khi các phản ứng tỏa nhiệt chủ yếu là các phản ứng năng lượng sinh học
2. . Phản ứng tỏa nhiệt giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt bị tiêu tán ra môi trường xung quanh, trái ngược với phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng sử dụng năng lượng này để hoàn thành công việc.
3. Phản ứng tỏa nhiệt là một loại phụ của phản ứng tỏa nhiệt, nhưng tất cả các phản ứng tỏa nhiệt đều không tỏa nhiệt do tính chất tự nhiên của chúng.
4. Các phản ứng tỏa nhiệt chỉ được đo bằng sự thay đổi entanpy, trong khi các phản ứng tỏa nhiệt được đo bằng cả sự thay đổi entanpy và entropy.
5. Thắp lửa, phản ứng giữa kim loại và nước, xi măng và nước, v.v., là những ví dụ về phản ứng tỏa nhiệt, trong khi dị hóa, trao đổi chất, đồng hóa, hô hấp, hình thành ATP là những ví dụ về phản ứng tỏa nhiệt.

dự án

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

Cập nhật lần cuối: ngày 23 tháng 2023 năm XNUMX