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Les réactions endergoniques sont des processus de chimie physique qui nécessitent un apport d'énergie pour former des produits dont l'énergie libre dépasse celle des réactifs. Lorsque la chaleur est le principal vecteur d'énergie, la réaction est spécifiquement appelée endothermique.
Ces transformations non spontanées nécessitent de l’énergie externe. Une illustration biologique classique est la photosynthèse, où les plantes absorbent la lumière du soleil pour convertir l’eau et le dioxyde de carbone en glucose, un composé doté d’une énergie libre plus élevée que ses matières premières. En termes chimiques, les liaisons formées dans une réaction endergonique sont plus faibles que celles rompues, ce qui rend le processus énergétiquement défavorable sans source d'énergie.
Un autre exemple quotidien est la fonte de la glace :lorsque l'eau solide absorbe de la chaleur, elle se transforme en eau liquide, un processus endothermique entraîné par la hausse des températures.
Les réactions exergoniques sont spontanées; ils libèrent de l'énergie dans leur environnement et génèrent des liens plus forts que ceux rompus. L’énergie libre du système diminue. Les exemples courants incluent la synthèse de sel de table à partir de sodium et de chlore, ainsi que les réactions chimiluminescentes qui émettent de la lumière visible. Lorsque de la chaleur est libérée, la réaction est également exothermique.
Alors que « endergonique » et « exergonique » font référence au changement net de l'énergie libre (ΔG), « endothermique » et « exothermique » font référence au changement d'enthalpie (ΔH). Ainsi, une réaction peut être endergonique mais endothermique, ou exergonique mais exothermique. Par exemple, mélanger du carbonate de sodium avec de l’acide citrique dans de l’eau absorbe la chaleur (endothermique) et est endergonique. À l'inverse, une réaction de bâton lumineux libère de la lumière sans chaleur significative et est exergonique mais pas exothermique.
Dans la vie de tous les jours, vous pouvez observer des réactions exergoniques exothermiques pendant la lessive :l'ajout de détergent et d'eau produit une légère sensation de chaleur, indiquant une libération d'énergie.