एंडर्जिक प्रतिक्रिया विशेषताओं, उदाहरण

एक अंतर्जात प्रतिक्रिया यह वह है जो अनायास पारित नहीं हो सकता है, और इसे ऊर्जा की उच्च आपूर्ति की भी आवश्यकता होती है। रसायन विज्ञान में, यह ऊर्जा आमतौर पर कैलोरी है। सभी अंतर्जात प्रतिक्रियाओं के बीच सबसे अधिक ज्ञात एंडोथर्मिक प्रतिक्रियाएं हैं, अर्थात्, जो उत्पादन करने के लिए गर्मी को अवशोषित करते हैं.

सभी प्रतिक्रियाएं सहज क्यों नहीं हैं? क्योंकि वे ऊष्मप्रवैगिकी के नियमों के लिए ऊपर जाते हैं: वे ऊर्जा का उपभोग करते हैं और इसमें शामिल प्रजातियों द्वारा बनाई गई प्रणालियां उनके एन्ट्रापी को कम करती हैं; यही है, रासायनिक प्रयोजनों के लिए, वे आणविक रूप से अधिक क्रमबद्ध हो जाते हैं.

ईंट की दीवार का निर्माण एक एंडर्जिक प्रतिक्रिया का एक उदाहरण है। अकेले ईंटें ठोस शरीर बनाने के लिए पर्याप्त कॉम्पैक्ट नहीं करती हैं। इसका कारण यह है कि कोई ऊर्जा लाभ नहीं है जो उनकी यूनियनों को बढ़ावा देता है (उनकी संभावित कम अंतर-आणविक बातचीत में भी परिलक्षित होता है).

तो, दीवार बनाने के लिए आपको सीमेंट और एक कार्यबल की आवश्यकता होती है। यह ऊर्जा है, और गैर-सहज प्रतिक्रिया (दीवार स्वचालित रूप से नहीं बनाई जाएगी) संभव हो जाती है यदि ऊर्जा लाभ माना जाता है (आर्थिक, दीवार के मामले में).

यदि कोई लाभ नहीं है, तो दीवार किसी भी गड़बड़ी से पहले ढह जाएगी, और इसकी ईंटों को कभी भी एक साथ नहीं रखा जा सकता है। वही कई रासायनिक यौगिकों के लिए जाता है, जिनके निर्माण खंड अनायास एकजुट नहीं हो सकते हैं.

सूची

• 1 एक अंतर्जात प्रतिक्रिया की विशेषताएँ
  • 1.1 प्रणाली की मुक्त ऊर्जा बढ़ाएँ
  • 1.2 उनके उत्पादों के लिंक कमजोर हैं
  • 1.3 यह बाहरी प्रतिक्रियाओं के साथ युग्मित है
• 2 उदाहरण
  • २.१ प्रकाश संश्लेषण
  • 2.2 बायोमोलेक्यूलस और मैक्रोमोलेक्यूलस का संश्लेषण
  • २.३ हीरे और भारी कच्चे यौगिकों का निर्माण
• 3 संदर्भ

एक अंतर्जात प्रतिक्रिया के लक्षण

क्या होगा अगर दीवार को अनायास बनाया जा सकता है? इसके लिए, ईंटों के बीच की बातचीत बहुत मजबूत और स्थिर होनी चाहिए, इतना ही कि सीमेंट या उन्हें ऑर्डर करने वाले व्यक्ति की जरूरत नहीं होगी; ईंट की दीवार, जबकि यह प्रतिरोधी है, यह कठोर सीमेंट है जो उन्हें एक साथ रखता है और ईंटों की सामग्री ठीक से नहीं है.

इसलिए, अंतर्जात प्रतिक्रिया की पहली विशेषताएं हैं:

-यह सहज नहीं है

-गर्मी को अवशोषित करता है (या अन्य प्रकार की ऊर्जा)

और यह ऊर्जा को अवशोषित क्यों करता है? क्योंकि उनके उत्पादों में प्रतिक्रिया में शामिल अभिकारकों की तुलना में अधिक ऊर्जा होती है। उपरोक्त को निम्नलिखित समीकरण के साथ दर्शाया जा सकता है:

G जी = जी_{उत्पादन}-जी_{अभिकर्मकों}

जहां .G गिब्स मुक्त ऊर्जा का परिवर्तन है। जैसा कि जी_{उत्पाद} जी से अधिक (क्योंकि यह अधिक ऊर्जावान है)_{अभिकर्मकों}, घटाव शून्य से अधिक होना चाहिए (ractionG> 0)। निम्नलिखित छवि संक्षेप में बताती है कि अभी क्या समझाया गया है:

उत्पादों और अभिकर्मकों (बैंगनी रेखा) के बीच ऊर्जा की स्थिति के बीच अंतर पर ध्यान दें। इसलिए, अभिकारकों को उत्पादों में तब्दील नहीं किया जाता है (ए + बी => सी) अगर पहले से कोई गर्मी अवशोषण नहीं है.

सिस्टम की मुक्त ऊर्जा को बढ़ाएं

सिस्टम के गिब्स मुक्त ऊर्जा में हर एंडर्जोनिक प्रतिक्रिया में एक संबद्ध वृद्धि होती है। यदि, एक निश्चित प्रतिक्रिया के लिए, >G> 0 मिलता है, तो यह सहज नहीं होगा और इसे बाहर निकालने के लिए बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होगी.

अगर अभिकर्मक एंडोर्जोनिका है या नहीं, तो गणितीय रूप से कैसे जानें? निम्नलिखित समीकरण को लागू करना:

ΔG = -H-TΔS

जहां WhereH प्रतिक्रिया की आंत्रशोथ है, अर्थात, जारी या अवशोषित की गई कुल ऊर्जा; ΔS एन्ट्रापी परिवर्तन है, और टी तापमान है। कारक T inS एक चरण (ठोस, तरल या गैस) में अणुओं के विस्तार या क्रम में उपयोग नहीं की जाने वाली ऊर्जा का नुकसान है.

इस प्रकार, useG वह ऊर्जा है जिसे सिस्टम नौकरी करने के लिए उपयोग कर सकता है। चूँकि onicG में एंडर्जोनिक प्रतिक्रिया के लिए एक सकारात्मक संकेत है, उत्पादों को प्राप्त करने के लिए ऊर्जा या कार्य प्रणाली (अभिकर्मकों) पर लागू किया जाना चाहिए.

फिर, (H के मूल्यों को जानना (सकारात्मक, एक एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया के लिए, और नकारात्मक, एक एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया के लिए), और टीएस, हम यह जान सकते हैं कि क्या प्रतिक्रिया एंडरोजोनिक है। इसका मतलब है कि, भले ही एक प्रतिक्रिया एंडोथर्मिक हो, नहीं यह जरूरी है कि एनर्जेटिक हो.

आइस क्यूब

उदाहरण के लिए, एक आइस क्यूब तरल पानी को अवशोषित करने वाली गर्मी में पिघलता है, जो इसके अणुओं को अलग करने में मदद करता है; हालाँकि, यह प्रक्रिया स्वतःस्फूर्त है, और इसलिए, यह एक एंडर्जिक प्रतिक्रिया नहीं है.

और उस स्थिति के बारे में क्या है जहां आप 100 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर बर्फ को पिघलाना चाहते हैं? इस मामले में, मुक्त ऊर्जा समीकरण का शब्द becauseH (क्योंकि T घटता है) की तुलना में छोटा हो जाता है, और इसके परिणामस्वरूप, termG का सकारात्मक मान होगा.

दूसरे शब्दों में: -100ºC नीचे बर्फ को पिघलाना एक अंतर्जात प्रक्रिया है, और यह सहज नहीं है। इसी तरह का मामला 50ºC के आसपास पानी जमने का है, जो अनायास नहीं होता है.

उनके उत्पादों के लिंक कमजोर हैं

एक अन्य महत्वपूर्ण विशेषता, जो ΔG से संबंधित है, नए बांड की ऊर्जा है। निर्मित उत्पादों के लिंक अभिकर्मकों की तुलना में कमजोर हैं। हालांकि, लिंक की ताकत में कमी की भरपाई एक सामूहिक लाभ से की जाती है, जो भौतिक गुणों में परिलक्षित होता है.

यहां ईंट की दीवार के साथ तुलना अर्थ खोना शुरू कर देती है। उपरोक्त के अनुसार, ईंटों के अंदर के लिंक उनके और सीमेंट के बीच की तुलना में अधिक मजबूत होने चाहिए। हालांकि, एक पूरे के रूप में दीवार अधिक कठोर होने के कारण अधिक कठोर और प्रतिरोधी है.

उदाहरणों के अनुभाग में कुछ इसी तरह की व्याख्या करेंगे लेकिन चीनी के साथ.

यह बाहरी प्रतिक्रियाओं के साथ युग्मित है

यदि अंतर्जात प्रतिक्रियाएं सहज नहीं हैं, तो वे प्रकृति में कैसे होते हैं? इसका जवाब अन्य प्रतिक्रियाओं के साथ युग्मन के कारण है जो काफी सहज (एक्सर्जोनिक) हैं और यह किसी भी तरह से उनके विकास को बढ़ावा देता है.

उदाहरण के लिए, निम्न रासायनिक समीकरण इस बिंदु का प्रतिनिधित्व करता है:

A + B => C (अंतर्जात प्रतिक्रिया)

C + D => E (बाहरी प्रतिक्रिया)

पहली प्रतिक्रिया सहज नहीं है, इसलिए स्वाभाविक रूप से ऐसा नहीं हो सकता है। हालांकि, सी का उत्पादन दूसरी प्रतिक्रिया को उत्पन्न करने की अनुमति देता है, ई की उत्पत्ति.

दोनों प्रतिक्रियाओं के लिए गिब्स मुक्त ऊर्जा को जोड़ना, enG₁ और andG₂, परिणाम शून्य से कम (zeroG)<0), entonces el sistema presentará un incremento de la entropía y por lo tanto será espontáneo.

यदि सी ने डी के साथ प्रतिक्रिया नहीं की, तो ए कभी नहीं बन सकता था, क्योंकि कोई ऊर्जा क्षतिपूर्ति नहीं थी (जैसा कि ईंट की दीवार के साथ पैसे के मामले में)। यह तब कहा जाता है कि C और D प्रतिक्रिया करने के लिए A और B को खींचते हैं, भले ही यह एक एंडर्जिक प्रतिक्रिया है.

उदाहरण

प्रकाश संश्लेषण

कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से कार्बोहाइड्रेट और ऑक्सीजन बनाने के लिए पौधे सौर ऊर्जा का उपयोग करते हैं। सीओ₂ और हे₂, मजबूत बॉन्ड वाले छोटे अणु, रिंग संरचनाओं का शक्कर बनाते हैं, जो भारी होते हैं, अधिक ठोस होते हैं, और लगभग 625C के तापमान पर पिघल जाते हैं.

ध्यान दें कि C-C, C-H और C-O बॉन्ड O = C = O और O = O की तुलना में कमजोर हैं। और चीनी की एक इकाई से, पौधा पॉलीसेकेराइड, जैसे सेल्यूलोज को संश्लेषित कर सकता है.

बायोमोलेक्यूलस और मैक्रोमोलेक्यूलस का संश्लेषण

एंडर्जिक प्रतिक्रियाएं एनाबॉलिक प्रक्रियाओं का हिस्सा हैं। कार्बोहाइड्रेट की तरह, अन्य बायोमॉलिक्युलस, जैसे कि प्रोटीन, और लिपिड, को जटिल तंत्र की आवश्यकता होती है जो उनके बिना और एटीपी के हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया के साथ युग्मित नहीं हो सकता है।.

इसके अलावा, चयापचय प्रक्रियाएं जैसे कि सेलुलर श्वसन, कोशिका झिल्ली के माध्यम से आयनों का प्रसार, और रक्तप्रवाह के माध्यम से ऑक्सीजन का परिवहन एंडर्जिक प्रतिक्रियाओं के उदाहरण हैं.

हीरे और भारी कच्चे यौगिकों का निर्माण

हीरे को भारी दबाव और तापमान की आवश्यकता होती है, ताकि उनके घटकों को एक क्रिस्टलीय ठोस में जमाया जा सके.

हालांकि, कुछ क्रिस्टलीकरण सहज होते हैं, हालांकि वे बहुत धीमी गति से होते हैं (सहजता का प्रतिक्रिया के कैनेटीक्स से कोई संबंध नहीं है).

अंत में, अकेले कच्चा तेल एंडर्जिक प्रतिक्रियाओं के उत्पाद का प्रतिनिधित्व करता है, विशेष रूप से भारी हाइड्रोकार्बन या macromolecules जिसे Asphaltenes कहा जाता है।.

उनकी संरचनाएं बहुत जटिल हैं, और उनमें से संश्लेषण के लिए लंबे समय (लाखों वर्ष), गर्मी और जीवाणु कार्रवाई की आवश्यकता होती है.

संदर्भ

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