Ключевое различие между связанной и несвязанной реакцией заключается в том, что связанные реакции показывают передачу энергии с одной стороны реакции на другую сторону, тогда как несвязанные реакции не включают передачу энергии.
Большинство известных нам химических реакций являются эндергоническими, что означает, что реакции не протекают самопроизвольно. Следовательно, свободная энергия Гиббса этих реакций больше нуля. Эти реакции требуют энергии из внешней среды для протекания реакции. Следовательно, мы можем соединить эти реакции с отдельной экзергонической реакцией, которая «управляет» неспонтанной реакцией. Эти две связанные реакции часто имеют промежуточные состояния.
Что такое парная реакция?
Сопряженные реакции – это химические реакции, имеющие промежуточное состояние для процесса передачи энергии. Другими словами, эти реакции образуются из комбинации двух различных реакций, где имеется общее промежуточное состояние, в котором энергия передается с одной стороны реакции на другую.
Большинство известных нам химических реакций являются эндергоническими (неспонтанными). Следовательно, для протекания этих реакций требуется источник энергии. Для этой цели неспонтанные реакции можно сочетать с другой химической реакцией, которая может поставлять энергию для «движения» неспонтанной реакции. Начальная химическая реакция была термодинамически невыгодной, а после процесса сочетания она становится термодинамически благоприятной. Две реакции соединяются вместе через промежуточное состояние, общее для обеих реакций. Затем можно суммировать энергию Гиббса для каждой полуреакции, чтобы получить объединенную свободную энергию Гиббса для связанной реакции.
Рисунок 01: Парные реакции
Распространенным примером сопряженной реакции является образование АТФ, которое является эндергоническим процессом и связано с диссипацией протонного градиента.
Что такое несвязанная реакция?
Несопряженные реакции – это химические реакции, не имеющие промежуточного состояния для передачи энергии. Примером несвязанной реакции является реакция сочетания глюкозы и фруктозы с образованием сахарозы. Эта реакция термодинамически невыгодна, поскольку требует больших затрат энергии.
Рисунок 02: Сочетание глюкозы и фруктозы с образованием сахарозы
Однако, если мы соединим эту реакцию с реакцией гидролиза АТФ, то реакция возможна и протекает в две энергетически выгодные стадии, имеющие общее промежуточное состояние. Тогда это становится парной реакцией.
В чем разница между связанной и несвязанной реакцией?
Большинство известных нам химических реакций не являются самопроизвольными; следовательно, нам нужно соединить их с некоторыми другими реакциями, чтобы они развивались. Таким образом, этот новый тип реакции называется связанной реакцией, а предыдущий несамопроизвольный тип реакции называется несвязанной реакцией. Ключевое различие между связанной и несвязанной реакцией заключается в том, что в связанных реакциях энергия передается с одной стороны реакции на другую, тогда как в несвязанных реакциях передача энергии не происходит.
Ниже в инфографике представлены дополнительные различия между сопряженной и несвязанной реакцией.
Резюме – Связанная и несвязанная реакция
Большинство известных нам химических реакций не являются самопроизвольными; следовательно, нам нужно соединить их с некоторыми другими реакциями, чтобы они развивались. Этот новый тип реакции называется связанной реакцией, в то время как предыдущий неспонтанный тип реакции называется несвязанной реакцией. Ключевое различие между связанной и несвязанной реакцией заключается в том, что в связанных реакциях энергия передается с одной стороны реакции на другую, тогда как в несвязанных реакциях передача энергии не происходит.
