Aktivační energie je minimální energie pro chemickou reakci, to znamená, že je jednou z určující faktory pro výskyt reakce, spolu s příznivým kontaktem a kolizí mezi molekulami reaktantu.
Příznivý model srážky mezi reaktanty reakce
Když dojde ke kontaktu a kolizi mezi molekulami reaktantu, vytvoří se meziproduktová sloučenina (před vznikem produktu), která se nazývá aktivovaný komplex. Tento komplex je seskupením všech atomů reaktantů.
Znázornění aktivovaného komplexu
Čas na vytvoření aktivovaného komplexu však naznačuje, zda bude jedna chemická reakce rychlejší nebo pomalejší než druhá. Tedy příznivá srážka v kombinaci s aktivační energie, je rozhodující pro rychlost reakce.
Je třeba poznamenat, že aktivační energie nepřestává, dokud se nevytvoří aktivovaný komplex.
Nejběžnější způsob analýzy aktivační energie a aktivovaný komplex používá graf, který jako vzor představuje energii nebo entalpii (v KJ nebo Kcal) na ose y, reakční cesta (od reaktantu k produktům) na ose x a křivka, jak vidíme na následovat:
Model standardního grafu používaného v chemické kinetice
V této šabloně grafu je aktivovaný komplex dán nejvyšším bodem křivky (bod a dalšího) graf) a aktivační energie je celá cesta reaktantů k aktivovanému komplexu (červená šipka na grafický):
Kontrola komplexní a aktivační energie na grafu
Chcete-li zjistit hodnotu aktivační energiepotom odečtěte energii reaktantů od energie aktivovaného komplexu, jak je uvedeno v níže uvedeném matematickém výrazu:
Jíst = Haktivovaný komplex - Hčinidla
Předpokládejme například, že mezi reakčními činidly AB a CD probíhá chemická reakce za vzniku produktů AD a CB, podle následujícího grafu:
AB + CD → AD + CB
Graf reakce AD a CB formace
Při analýze tohoto grafu musíme:
Energie potřebná pro vznik aktivovaného komplexu je 30 kcal, protože jde o energii vztahující se k nejvyššímu bodu na křivce;
THE aktivační energie této reakce by bylo pouze 10 kcal, protože vychází z reaktantů, které mají energii 20 kcal, a končí v aktivovaném komplexu, který má energii 30 kcal, jak je uvedeno níže:
Jíst = Haktivovaný komplex - Hčinidla
Jíst = 30 - 20
Jíst = 10 kcal
Jeden způsob, jak urychlit chemickou reakci, z toho, co jsme viděli, je snížit aktivační energie, protože čím menší je, tím rychleji se aktivovaný komplex vytvoří a v důsledku toho bude rychlejší získávání produktů.
Ke snížení aktivační energie a tím k urychlení reakce je alternativou použití a katalyzátor, což je chemická látka, která musí být přidána do reakčního média (reakce), které se podílí na tvorbě aktivovaný komplex, ale ve výrobku netvoří žádnou látku, to znamená, že se shromažďuje na konci a může být znovu použít.
Graficky je přítomnost katalyzátoru zaznamenána přírůstkem druhé křivky, jak vidíme níže:
Graf ukazující křivku s katalyzátorem
Křivka s katalyzátorem (červená) má tedy novou aktivační energii (modrá šipka) a novou hodnotu (X) energie pro aktivovaný komplex, vždy nižší ve vztahu ke křivce reakce prováděné bez přítomnosti katalyzátoru.
Podle mě. Diogo Lopes Dias
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-energia-ativacao.htm