Aktivierungsenergie ist die minimale Energie für eine chemische Reaktion, d. h. sie ist eine der bestimmende Faktoren für das Auftreten einer Reaktion, zusammen mit günstigem Kontakt und Kollision zwischen den Reaktantenmolekülen.
Günstiges Kollisionsmodell zwischen den Reaktanten einer Reaktion
Bei Kontakt und Kollision zwischen den Reaktantenmolekülen wird eine Zwischenverbindung gebildet (bevor das Produkt gebildet wird), die als aktivierter Komplex bezeichnet wird. Dieser Komplex ist eine Gruppierung aller Atome der Reaktanten.
Darstellung des aktivierten Komplexes
Die Zeit zur Bildung des aktivierten Komplexes zeigt jedoch an, ob eine chemische Reaktion schneller oder langsamer abläuft als die andere. Somit ist die günstige Kollision, kombiniert mit der Aktivierungsenergie, ist entscheidend für die Reaktionsgeschwindigkeit.
Es sollte beachtet werden, dass die Aktivierungsenergie nicht aufhört, bis der aktivierte Komplex gebildet ist.
Die gebräuchlichste Methode zur Analyse der Aktivierungsenergie
und der aktivierte Komplex verwendet einen Graphen, der als Muster Energie oder Enthalpie (in KJ oder Kcal) darstellt. auf der y-Achse, der Reaktionsweg (vom Edukt zu den Produkten) auf der x-Achse und eine Kurve, wie wir im Folgen:
Modell eines Standardgraphen, der in der chemischen Kinetik verwendet wird
In dieser Graphvorlage wird der aktivierte Komplex durch den höchsten Punkt der Kurve (Punkt a des nächsten Graph), und die Aktivierungsenergie ist der gesamte Weg der Reaktanten zum aktivierten Komplex (roter Pfeil auf Grafik):
Überprüfung des Komplexes und der Aktivierungsenergie im Diagramm
Um den Wert des zu bestimmen Aktivierungsenergie, dann subtrahiere einfach die Energie der Reaktanten von der Energie des aktivierten Komplexes, wie im folgenden mathematischen Ausdruck:
Essen = HKomplex aktiviert - HReagenzien
Nehmen wir zum Beispiel an, dass zwischen den Reagenzien AB und CD eine chemische Reaktion zur Bildung der Produkte AD und CB gemäß der folgenden Grafik stattfindet:
AB + CD → AD + CB
Reaktionsdiagramm zur Bildung von AD und CB
Wenn wir dieses Diagramm analysieren, müssen wir:
Die für die Bildung des aktivierten Komplexes erforderliche Energie beträgt 30 Kcal, da dies die Energie ist, die sich auf den höchsten Punkt der Kurve bezieht;
DAS Aktivierungsenergie dieser Reaktion würde nur 10 Kcal betragen, da sie von den Reaktanten mit einer Energie von 20 Kcal ausgeht und im aktivierten Komplex mit einer Energie von 30 Kcal endet, wie unten gezeigt:
Essen = HKomplex aktiviert - HReagenzien
Essen = 30 - 20
Essen = 10 Kcal
Eine Möglichkeit, eine chemische Reaktion zu beschleunigen, besteht, wie wir gesehen haben, darin, die Aktivierungsenergie, denn je kleiner er ist, desto schneller wird der aktivierte Komplex gebildet und desto schneller werden die Produkte erhalten.
Um die Aktivierungsenergie zu reduzieren und damit die Reaktion zu beschleunigen, kann alternativ a. verwendet werden Katalysator, das ist eine chemische Substanz, die dem Reaktionsmedium zugesetzt werden muss (Reaktion), die an der Bildung des aktivierter Komplex, bildet aber keine Substanz im Produkt, d. h. er wird am Ende gesammelt und kann wiederverwendet.
Grafisch wird das Vorhandensein des Katalysators durch die Zunahme einer zweiten Kurve angezeigt, wie wir unten sehen können:
Diagramm, das die Kurve mit einem Katalysator zeigt
Damit hat die Kurve mit dem Katalysator (in rot) eine neue Aktivierungsenergie (blauer Pfeil) und einen neuen Wert (x) der Energie für den aktivierten Komplex, immer niedriger im Verhältnis zur Kurve der ohne Anwesenheit des Katalysators durchgeführten Reaktion.
Von mir. Diogo Lopes Dias
Quelle: Brasilien Schule - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-energia-ativacao.htm
