Η βασική διαφορά μεταξύ συζευγμένης και μη συζευγμένης αντίδρασης είναι ότι οι συζευγμένες αντιδράσεις δείχνουν μεταφορά ενέργειας από τη μία πλευρά της αντίδρασης στην άλλη πλευρά, ενώ οι μη συζευγμένες αντιδράσεις δεν περιλαμβάνουν μεταφορά ενέργειας.
Οι περισσότερες χημικές αντιδράσεις που γνωρίζουμε είναι ενδρογόνες, πράγμα που σημαίνει ότι οι αντιδράσεις δεν είναι αυθόρμητες. Επομένως, η ελεύθερη ενέργεια Gibbs αυτών των αντιδράσεων είναι μεγαλύτερη από το μηδέν. Αυτές οι αντιδράσεις απαιτούν ενέργεια από το εξωτερικό περιβάλλον για να συμβεί η αντίδραση. Επομένως, μπορούμε να συνδέσουμε αυτές τις αντιδράσεις με μια ξεχωριστή εξεργολογική αντίδραση που «οδηγεί» τη μη αυθόρμητη αντίδραση. Αυτές οι δύο συζευγμένες αντιδράσεις συχνά μοιράζονται ενδιάμεσες καταστάσεις.
Τι είναι η συνδεδεμένη αντίδραση;
Οι συζευγμένες αντιδράσεις είναι χημικές αντιδράσεις που έχουν μια ενδιάμεση κατάσταση για τη διαδικασία μεταφοράς ενέργειας. Με άλλα λόγια, αυτές οι αντιδράσεις σχηματίζονται από το συνδυασμό δύο διαφορετικών αντιδράσεων όπου υπάρχει μια κοινή ενδιάμεση κατάσταση στην οποία η ενέργεια μεταφέρεται από τη μία πλευρά της αντίδρασης στην άλλη πλευρά.
Οι περισσότερες χημικές αντιδράσεις που γνωρίζουμε είναι ενδρογόνες (μη αυθόρμητες). Επομένως, αυτές οι αντιδράσεις απαιτούν παροχή ενέργειας για να πραγματοποιηθεί η αντίδραση. Για το σκοπό αυτό, οι μη αυθόρμητες αντιδράσεις μπορούν να συνδυαστούν με μια άλλη χημική αντίδραση που μπορεί να παρέχει ενέργεια για να «οδηγήσει» τη μη αυθόρμητη αντίδραση. Η αρχική χημική αντίδραση ήταν θερμοδυναμικά δυσμενής, και μετά τη διαδικασία σύζευξης, γίνεται θερμοδυναμικά ευνοϊκή. Οι δύο αντιδράσεις ενώνονται μεταξύ τους μέσω μιας ενδιάμεσης κατάστασης που είναι κοινή και στις δύο αντιδράσεις. Στη συνέχεια, η ενέργεια Gibbs για κάθε ημιαντίδραση μπορεί να αθροιστεί για να δώσει τη συνδυασμένη ελεύθερη ενέργεια Gibbs για τη συζευγμένη αντίδραση.
Εικόνα 01: Συζευγμένες αντιδράσεις
Ένα κοινό παράδειγμα συζευγμένης αντίδρασης είναι ο σχηματισμός ATP, η οποία είναι μια ενεργονική διαδικασία και συνδέεται με τη διάχυση μιας βαθμίδας πρωτονίου.
Τι είναι η Ασύζευκτη Αντίδραση;
Οι μη συζευγμένες αντιδράσεις είναι χημικές αντιδράσεις που δεν έχουν ενδιάμεση κατάσταση για μεταφορά ενέργειας. Ένα παράδειγμα για μια μη συζευγμένη αντίδραση είναι η αντίδραση συνδυασμού γλυκόζης και φρουκτόζης για να σχηματιστεί σακχαρόζη. Αυτή η αντίδραση είναι θερμοδυναμικά δυσμενής επειδή απαιτεί υψηλή ενέργεια.
Εικόνα 02: Συνδυασμός γλυκόζης και φρουκτόζης για σχηματισμό σακχαρόζης
Ωστόσο, εάν συνδυάσουμε αυτήν την αντίδραση με την αντίδραση υδρόλυσης ATP, τότε η αντίδραση είναι δυνατή και λαμβάνει χώρα σε δύο ενεργειακά ευνοϊκά στάδια, που μοιράζονται μια κοινή ενδιάμεση κατάσταση. Τότε γίνεται μια συζευγμένη αντίδραση.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ συζευγμένης και μη συζευγμένης αντίδρασης;
Οι περισσότερες χημικές αντιδράσεις που γνωρίζουμε ότι είναι μη αυθόρμητες. Ως εκ τούτου, πρέπει να τα συνδυάσουμε με κάποιες άλλες αντιδράσεις για να τους κάνουμε να προχωρήσουν. Έτσι, αυτός ο νέος τύπος αντίδρασης ονομάζεται συζευγμένη αντίδραση ενώ ο προηγούμενος τύπος μη αυθόρμητης αντίδρασης ονομάζεται μη συζευγμένη αντίδραση. Η βασική διαφορά μεταξύ συζευγμένης και μη συζευγμένης αντίδρασης είναι ότι οι συζευγμένες αντιδράσεις δείχνουν μεταφορά ενέργειας από τη μια πλευρά της αντίδρασης στην άλλη πλευρά, ενώ στις μη συζευγμένες αντιδράσεις δεν λαμβάνει χώρα μεταφορά ενέργειας.
Στο παρακάτω infographic παρουσιάζονται περισσότερες διαφορές μεταξύ συζευγμένης και μη συζευγμένης αντίδρασης.
Σύνοψη – Συζευγμένη εναντίον Μη συνδεδεμένη αντίδραση
Οι περισσότερες χημικές αντιδράσεις που γνωρίζουμε ότι είναι μη αυθόρμητες. Ως εκ τούτου, πρέπει να τα συνδυάσουμε με κάποιες άλλες αντιδράσεις για να τους κάνουμε να προχωρήσουν. Αυτός ο νέος τύπος αντίδρασης ονομάζεται συζευγμένη αντίδραση ενώ ο προηγούμενος τύπος μη αυθόρμητης αντίδρασης ονομάζεται μη συνδεδεμένη αντίδραση. Η βασική διαφορά μεταξύ συζευγμένης και μη συζευγμένης αντίδρασης είναι ότι οι συζευγμένες αντιδράσεις δείχνουν μεταφορά ενέργειας από τη μια πλευρά της αντίδρασης στην άλλη πλευρά, ενώ στις μη συζευγμένες αντιδράσεις δεν λαμβάνει χώρα μεταφορά ενέργειας.
