¿Por qué la respiración es un proceso exotérmico?

Respuesta

La respiración es un proceso exotérmico porque forma el sistema altamente estable. #"C=O"# enlaces de #"CO"_2#.

Explicación:

¡ADVERTENCIA! ¡Respuesta larga!

Durante la respiración, las moléculas de glucosa se convierten en otras moléculas en una serie de pasos.

Finalmente terminan como dióxido de carbono y agua.

La reacción general es

#"C"_6"H"_12"O"_6 + "6O"_2 → "6CO"_2 + "6H"_2"O" + "2805 kJ"#

everythingscience.co.za

La reacción es exotérmica porque el #"C=O"# y #"O-H"# los enlaces en los productos son mucho más estables que los enlaces en los reactivos.

Energía de enlace es la promedio energía necesaria para romper un enlace.

Algunas energías de enlace son:

#"C-C"# = 347 kJ / mol
#"C-H"# = 413 kJ / mol;
#"C-O"# = 358 kJ / mol;
#"O-H"# = 467 kJ / mol;
#"O=O"# = 495 kJ / mol;
#"C=O"# = 799 kJ / mol

Podemos ver el proceso como romper todos los enlaces en los reactivos para separar los átomos y luego volver a combinar los átomos para formar los enlaces en los productos.

Una molécula de glucosa tiene la fórmula

img.tfd.com

Contiene 5 #"C-C"#, 7 #"C-H"#, 7 #"C-O"#y 5 #"O-H"# cautiverio.

Los 6 #"O"_2# las moléculas contienen 6 #"O=O"# cautiverio.

Los productos contienen 12 #"C=O"# y 9 #"O-H"# cautiverio.

El proceso general es

#"5C-C"color(white)(l) + "7C-H" + "7C-O" +color(red)(cancel(color(black)("5O-H"))) + "6O=O" → "12C=O" + stackrelcolor(blue)(7)(color(red)(cancel(color(black)(12))))"O-H"#

or

#underbrace("5C-C"color(white)(l) + "7C-H" + "7C-O"+ "6O=O")_color(red)("break these bonds")→ underbrace("12C=O"color(white)(l) + "7O-H")_color(red)("form these bonds")#

Las diferencias de energía en kilojulios por mol son

#color(white)(l)"5C-C" +color(white)(l) "7C-H" + "7C-O"color(white)(l)+color(white)(l) "6O=O"color(white)(l) → "12C=O" +color(white)(l) "5O-H"#
#"5×347" + "7×413" + "7×358"+color(white)(l) "6×495"color(white)(l) → "12×799" + "7×467"#
#color(white)(l)1735color(white)(l) +color(white)(l)2891color(white)(l) +color(white)(l) 2506color(white)(l) +color(white)(ll) 2970 color(white)(m)→ color(white)(m)9588 color(white)(ll)+color(white)(l) 3269#
#color(white)(mmmmmmm)"10 102"color(white)(mmmmmmml) → color(white)(m) color(white)(mm)"12 857"#

#ΔH ≈ "(10 102 - 12 857) kJ/mol" = "-2755 kJ/mol"#

Casi el 75% de la energía liberada proviene de la formación del establo. #"C=O"# bonos en #"CO"_2#.


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