Енергия на активиране е минималната енергия за възникване на химична реакция, тоест тя е една от определящи фактори за възникване на реакция, заедно с благоприятния контакт и сблъсък между реагентните молекули.
Модел за благоприятен сблъсък между реагентите на реакцията
Когато има контакт и сблъсък между реагентните молекули, се образува междинно съединение (преди да се образува продуктът), наречено активиран комплекс. Този комплекс представлява групиране на всички атоми на реагентите.
Представяне на активирания комплекс
Времето за образуване на активирания комплекс обаче показва дали едната химическа реакция ще бъде по-бърза или по-бавна от другата. По този начин благоприятният сблъсък, съчетан с активираща енергия, е определящ за скоростта на реакцията.
Трябва да се отбележи, че енергията на активиране не спира, докато не се образува активираният комплекс.
Най-често срещаният начин за анализ на активираща енергия и активираният комплекс използва графика, която представя като модел, енергия или енталпия (в KJ или Kcal) по оста y, реакционният път (от реагента до продуктите) по оста x и крива, както можем да видим в последвам:
Модел на стандартна графика, използвана в химическата кинетика
В този графичен шаблон активираният комплекс се дава от най-високата точка на кривата (точка а от следващата графика), а енергията на активиране е целият път на реагентите до активирания комплекс (червена стрелка на графика):
Проверка на комплекса и енергията на активиране на графиката
За да се определи стойността на активираща енергия, тогава просто извадете енергията на реагентите от енергията на активирания комплекс, както е в математическия израз по-долу:
Не спирайте сега... Има още след рекламата;)
Яжте = Hактивиран комплекс - З.реагенти
Да предположим например, че протича химическа реакция между реагентите AB и CD, за образуване на продукти AD и CB, съгласно следната графика:
AB + CD → AD + CB
Графика на реакция на образуване на AD и CB
Анализирайки тази диаграма, трябва да:
Енергията, необходима за образуването на активирания комплекс, е 30 Kcal, тъй като това е енергията, свързана с най-високата точка на кривата;
НА активираща енергия от тази реакция ще бъде само 10 Kcal, тъй като започва от реагентите, които имат енергия от 20 Kcal и завършва в активирания комплекс, който има енергия от 30 Kcal, както е показано по-долу:
Яжте = Hактивиран комплекс - З.реагенти
Яжте = 30 - 20
Яжте = 10 Kcal
Един от начините за ускоряване на химичната реакция, от това, което видяхме, е да се намали активираща енергия, тъй като колкото по-малък е той, толкова по-бързо ще се образува активираният комплекс и следователно, толкова по-бързо ще бъде получаването на продуктите.
За да се намали енергията на активиране и по този начин да се ускори реакцията, алтернатива е използването на a катализатор, което е химично вещество, което трябва да се добави към реакционната среда (реакция), която участва в образуването на активиран комплекс, но не образува никакво вещество в продукта, тоест той се събира в края и може да бъде използвана повторно.
Графично присъствието на катализатора се отбелязва чрез нарастването на втора крива, както можем да видим по-долу:
Графика, показваща кривата с катализатор
По този начин кривата с катализатора (в червено) има нова енергия на активиране (синя стрелка) и нова стойност (х) енергия за активирания комплекс, винаги по-ниска спрямо кривата на реакцията, проведена без присъствието на катализатора.
От мен Диого Лопес Диас
Искате ли да се позовавате на този текст в училище или академична работа? Виж:
ДНИ, Диого Лопес. „Какво представлява енергията за активиране?“; Бразилско училище. Наличен в: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-energia-ativacao.htm. Достъп на 28 юни 2021 г.
