Dans une réaction chimique, les matériaux de départ, appelés réactifs, sont transformés en produits. Alors que toutes les réactions chimiques nécessitent un apport énergétique initial, appelé énergie d'activation, certaines réactions entraînent une libération nette d'énergie dans l'environnement, tandis que d'autres entraînent une absorption nette d'énergie par l'environnement. Cette dernière situation est appelée une réaction endergonique.

Réaction énergétique

Les chimistes définissent leur réacteur comme le «système» et tout le reste de l'univers comme «l'environnement». Par conséquent, lorsqu'une réaction endergonique absorbe l'énergie de l'environnement, l'énergie entre dans le système. Le type opposé est une réaction exergonique, dans laquelle l'énergie est libérée dans l'environnement.

La première partie de toute réaction nécessite toujours de l'énergie, quel que soit le type de réaction. Même si la combustion du bois dégage de la chaleur et se produit spontanément une fois qu'il a commencé, vous devez commencer le processus en ajoutant de l'énergie. La flamme que vous ajoutez pour démarrer la combustion du bois fournit l'énergie d'activation.

L'énergie d'activation

Pour passer du côté réactif au côté produit de l'équation chimique, vous devez surmonter la barrière d'énergie d'activation . Chaque réaction individuelle a une taille de barrière caractéristique. La hauteur de la barrière n'a rien à voir avec si la réaction est endergonic ou exergonic; par exemple, une réaction exergonique peut avoir une très haute barrière d'énergie d'activation, ou vice-versa.

Certaines réactions se déroulent en plusieurs étapes, chaque étape ayant sa propre barrière d'énergie d'activation à surmonter. h2> Exemples

Les réactions synthétiques ont tendance à être endergoniques, et les réactions qui cassent les molécules tendent à être exergoniques. Par exemple, le processus d'assemblage des acides aminés pour former une protéine et la formation de glucose à partir du dioxyde de carbone au cours de la photosynthèse sont tous deux des réactions endergoniques. Cela est logique, car les processus qui construisent des structures plus grandes nécessiteront probablement de l'énergie. La réaction inverse - par exemple, la respiration cellulaire du glucose en dioxyde de carbone et en eau - est un processus exergonique.

Catalyseurs

Les catalyseurs peuvent réduire la barrière énergétique d'activation d'une réaction. Ils le font en stabilisant la structure intermédiaire qui existe entre celle du réactif et les molécules du produit, ce qui facilite la conversion. Fondamentalement, le catalyseur donne aux réactifs un "tunnel" d'énergie inférieure à traverser, ce qui facilite l'accès au côté produit de la barrière d'énergie d'activation. Il existe de nombreux types de catalyseurs, mais certains des plus connus sont les enzymes, catalyseurs du monde de la biologie.

Indépendamment de la barrière d'énergie d'activation, seules les réactions exergoniques se produisent spontanément, parce qu'ils dégagent de l'énergie. Pourtant, nous avons encore besoin de construire des muscles et de réparer nos corps, qui sont deux processus endergonic. Nous pouvons conduire un processus endergonique en le couplant avec un processus exergonique qui fournit suffisamment d'énergie pour faire correspondre la différence d'énergie entre les réactifs et les produits.