Ekzergonik ve Endergonik Tepkimeler Nelerdir? Nasıl Çalışırlar?

Ekzergonik ve Endergonik Tepkimeler Nelerdir? Nasıl Çalışırlar? Jordan Fisher
Çağrı Mert Bakırcı Editör Çağrı Mert Bakırcı
4 dakika
3,148 Okunma Sayısı
Notlarım
Reklamı Kapat

Termodinamik, madde ve çevre arasındaki enerji ilişkilerini inceleyen fizik dalıdır. Özellikle termal enerjinin diğer enerji formlarına nasıl dönüştürüldüğünü ve nasıl bir etkiye sahip olduğunu açıklar. Termodinamik çerçevesinde tanımlanan iki yasa, büyük öneme sahiptir: Termodinamiğin 1. yasası, bize, enerjinin yoktan var edilemeyeceğini aynı zamanda yok edilemeyeceğini, 2. yasası ise kapalı sistemlerde entropinin sürekli artmak zorunda olduğunu söyler.

Entropi ise, kapalı bir termodinamik sistemde çalışmak için mevcut olmayan termal enerji miktarının nicel bir ölçüsü, aynı zamanda kapalı bir sistemdeki bozukluğun veya rastgeleliğin bir ölçüsü olarak tanımlanır (ancak entropi kavramını görselleştirmek pek kolay değildir). Bir sistemin içindeki sıcaklığın düzenli (İng: "uniform") olduğu durumda iş yapabilen enerjiyi ise serbest enerji olarak tanımlarız.

Canlı hücrelerde de sıcaklık düzenlidir, dolayısıyla biz canlıların hücreleri de serbest enerjiyle iş yapar. Serbest enerji, toplam enerjiden Kelvin × entropinin çıkarılmasıyla bulunur:

Reklamı Kapat

G=H−TSG = H - TS

Bu formülde GG, serbest enerjiyi, HH toplam enerjiyi, TT Kelvin cinsinden sıcaklığı (C° + 273), SS ise entropiyi ifade eder.

Serbest enerjiyi sistemin kararsızlığının bir ölçüsü, yani kararlı duruma geçme eğilimi olarak düşünebiliriz. Sıkıştırılmış yaylar ve birbirinden uzaklaştırılan zıt yükler gibi sistemler, enerji açısından zengin ve kararsızdırlar. Buna benzer şekilde, yüksek düzen düzeyinde olan moleküller de kararsızdır. Çünkü düzen kararsızdır ve enerji, düzensizliğe meyillidir. Kararlı bir duruma kendiliğinden geçmeye meyilli olan sistemler, yüksek enerjiye, düşük entropiye ya da her ikisine birden sahiptirler.

Bir olayın kendiliğinden gerçekleşebilmesi için ya dışarıya enerji vererek kendi enerjisini azaltması (HH artışı) ya da düzenini azaltarak entropisini arttırması gerekir (SS artışı). Bu durumda denklem şu şekilde yeniden ifade edilebilir:

ΔG=ΔH−TΔS\Delta{G} = \Delta{H} - T\Delta{S}

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

veya

Gu¨ru¨n−Greaktant=ΔH−TΔSG_{ürün}-G_{reaktant}=\Delta{H} - T\Delta{S}

Bu denklemde HH ve SS'deki değişiklikler hesaplandığında, ΔG<0\Delta{G}<0, yani negatif olması gerekir. ΔG\Delta{G} ne kadar negatif olursa, yani serbest enerji ne kadar azalırsa, yapılabilecek maksimum iş de o kadar büyür. Bunu, havanın olmadığı bir ortamda, bir topun ne kadar yüksekten bırakılırsa o kadar hızlı düşmesine benzetebiliriz.

Ekzergonik (Enerji Veren) Tepkimeler Nedir?

Ekzergonik tepkimeler, dış ortama enerji salınımı yapan tepkimelerdir. Kimyasal karışım, serbest enerji kaybettiği için, yani dışarıya enerji verdiği için, ΔG<0\Delta{G}<0 olur. Bu da ekzergonik tepkimelerin kendiliğinden gerçekleştiğini ifade eder. Bu, o tepkimenin gözle görünür bir hızda gerçekleşeceği anlamına gelmemektedir; bunun için ekstradan katalizör gerekebilir. Örneğin hidrojen peroksitin yıkımı tepkimesi serbest enerji açığa çıkaran bir tepkimedir; ancak uygun bir katalizör olmadığında çok yavaş gerçekleşir. Dolayısıyla "kendiliğinden gerçekleşme" yerine "gerçekleşmeye hevesli" tanımı daha doğru bir tanım olacaktır.

Reklamı Kapat

ΔG\Delta{G} büyüklüğü, bize bu tepkimenin yapabildiği maksimum iş miktarını belirtir. Örnek vermek gerekirse:

C6H12O6+6O2→6CO2+6H2OC_6H_{12}O_6 + 6O_2 \to 6CO_2 + 6H_2O

Bu tepkime için ΔG=−686kcal/mol\Delta{G}= -686 kcal/mol'dür ve standart koşullar altında, solunumla yıkılan 1 mol (180 gram) glikozun 686 kcal iş enerjisi sağladığını gösterir. ΔG<0\Delta{G}<0 olduğu için, enerji çıkışlı, yani ekzergonik bir tepkime olduğu söylenebilir. Yıkım sonucu açığa çıkan enerji, düzenli glikoz molekülünün bağlarında depolanan enerjidir. Termodinamik yasalarının bize gösterdiği gibi enerji yalnızca biçim değiştirir.

Endergonik (Enerji Alan) Tepkimeler Nedir?

Endergonik tepkimeler ise ortamdan enerji soğuran tepkimelerdir. Bu tepkimeler kimyasal bağlarla enerji depolar dolayısıyla ΔG>0\Delta{G}>0 yani pozitif olur. ΔG\Delta{G} büyüklüğü, bize tepkimeyi gerçekleştirmek için gereken enerjiyi gösterir. Sentez tepkimeleri buna örnektir. Bu tepkimelerde moleküller birleştirildiği için molekülün düzeni artar ve kimyasal bağlarla potansiyel enerji birikimi sağlanır.

Reklamı Kapat

Metabolizma içerisinde endergonik tepkimeler, anabolik tepkime olarak bilinir ve bu tepkimeler, hücre içinde daha büyük yapılı moleküllerin üretilmesini sağlar. Birçok durumda, bu inşa işlemi için gereken enerji, adenozin trifosfat (ATP) isimli molekülün, pozitif yüklü adenozin difosfat (ADP) molekülü ile yüksek enerjili ve negatif yüklü organik fosfata ayrıştırılmasıyla sağlanır.

Bir tepkimenin kimyasal denge halini tanımlayan denge sabiti (KK), serbest enerji ile aşağıdaki gibi ilişkilidir:

K=e−ΔG0RT\large{K=e^{-\frac{\Delta{G^0}}{RT}}}

Eğer ΔG0\Delta{G^0}, yani standart Gibbs serbest enerjisi, yani 1 bar basınç ve tepkimeye giren tüm maddelerin 1 molar konsantrasyonda olduğu şartlardaki serbest enerji pozitif bir değere sahipse (endergonik bir tepkimeden söz ediliyorsa), K<1K<1 olacaktır. Dolayısıyla bu tür bir tepkime, denge haline ulaşmak için geri yönlü işleyecektir, ileri yönlü değil.

Buna rağmen endergonik tepkimelere doğada sıklıkla rastlarız (özellikle de biyokimya ve fizyoloji sahalarında). Örneğin sinirlerde elektrik atımı iletimi veya kasların kasılması da bu tür tepkimelerdir.

Sonuç

Son olarak, şunu hatırlatabiliriz: Ekzergonik ve endergonik gibi terimler, sadece kimyasal tepkimeler için geçerli değildir; serbest enerji değişimi yaşayan her türlü olay, olgu ve süreç için kullanılabilirler. Örneğin "egzotermik" ve "endotermik" gibi terimler, kapalı bir sistemdeki entalpi değişimini anlatmak için kullanılan, genellikle ısı ile ilişkilendirilen terimlerdir.

Okundu Olarak İşaretle
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 8
  • Bilim Budur! 6
  • Muhteşem! 4
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 3
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  • N. A. Campbell, et al. (2006). Biology. ISBN: 0-8053-6624-5.
  • L. Cockcroft, et al. What Is Entropy?. (01 Temmuz 2009). Alındığı Tarih: 30 Mayıs 2021.
  • J. Lucas. What Is Thermodynamics?. (01 Ocak 2015). Alındığı Tarih: 30 Mayıs 2021.
  • E. Hamori, et al. (1984). Use Of The World "Eager" Instead Of "Spontaneous" For The Description Of Exergonic Reactions. American Chemical Society (ACS), sf: 710. doi: 10.1021/ed061p710. | Arşiv Bağlantısı

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 27/10/2021 16:24:52 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/10531

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Size Özel
İçerikler
Instagram
Tekillik
Adaptasyon
Enfeksiyon
Alkol
Kök Hücre
Zeka
Hayatta Kalma
Atom
Covid-19
Haber
Kalıtım
Yeme
Hidrojen
Sinir Hücresi
Genetik Müdahale
Evren
Fare
Diş Hastalıkları
Biliş
Türkiye
Spor
Afrika
Gazetecilik
Kadın
Ağız
Daha Fazla İçerik Göster
Evrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Sizi Takip Ediyor

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın