Aktivointienergia on vähimmäisenergia kemiallisen reaktion tapahtumiselle, toisin sanoen se on yksi reaktioista ratkaisevat tekijät reaktion esiintymiselleyhdessä reagoivien molekyylien suotuisan kontaktin ja törmäyksen kanssa.
Suotuisa törmäysmalli reaktion reaktanttien välillä
Kun reagoivien molekyylien välillä on kontakti ja törmäys, muodostuu välituoteyhdiste (ennen tuotteen muodostumista), jota kutsutaan aktivoiduksi kompleksiksi. Tämä kompleksi on ryhmä kaikkia reagoivia aineita.
Aktivoidun kompleksin esitys
Aktivoidun kompleksin muodostumisen aika osoittaa kuitenkin, onko yksi kemiallinen reaktio nopeampaa vai hitaampaa kuin toinen. Siten suotuisa törmäys yhdistettynä aktivointienergia, on ratkaiseva reaktion nopeuden kannalta.
On huomattava, että aktivointienergia ei lakkaa ennen kuin aktivoitu kompleksi muodostuu.
Yleisin tapa analysoida aktivointienergia ja aktivoitu kompleksi käyttää kaaviota, joka esittää kuviona energiaa tai entalpiaa (KJ tai Kcal) y-akselilla reaktioreitti (reaktantista tuotteisiin) x-akselilla ja käyrä, kuten voimme nähdä seuraa:
Kemiallisessa kinetiikassa käytetyn standardikaavion malli
Tässä kaaviomallissa aktivoitu kompleksi saadaan käyrän korkeimmalla pisteellä (seuraavan pisteen a piste) ja aktivointienergia on reagenssien koko polku aktivoituneeseen kompleksiin (punainen nuoli päällä graafinen):
Kompleksi- ja aktivointienergian tarkistaminen kaaviosta
Määritä arvon aktivointienergiavähennä sitten reaktanttien energia aktivoidun kompleksin energiasta, kuten alla olevassa matemaattisessa lausekkeessa:
Syö = Hkompleksi aktivoitu - Hreagenssit
Oletetaan esimerkiksi, että reagenssien AB ja CD välillä tapahtuu kemiallinen reaktio tuotteiden AD ja CB muodostamiseksi seuraavan kaavion mukaisesti:
AB + CD → AD + CB
AD- ja CB-muodostumisreaktiokaavio
Analysoimalla tätä kaaviota meidän on:
Aktivoidun kompleksin muodostumiseen tarvittava energia on 30 Kcal, koska se on käyrän korkeimpaan pisteeseen liittyvä energia;
THE aktivointienergia Tämän reaktion osuus olisi vain 10 Kcal, koska se alkaa reaktanteista, joiden energia on 20 Kcal, ja päätyy aktivoituun kompleksiin, jonka energia on 30 Kcal, kuten alla on esitetty:
Syö = Hkompleksi aktivoitu - Hreagenssit
Syö = 30-20
Syö = 10 Kcal
Yksi tapa nopeuttaa kemiallista reaktiota, on nähty, on vähentää aktivointienergia, koska mitä pienempi se on, sitä nopeammin aktivoitu kompleksi muodostuu ja näin ollen sitä nopeammin tuotteet saadaan.
Aktivointienergian vähentämiseksi ja siten reaktion nopeuttamiseksi vaihtoehto on käyttää a katalyytti, joka on kemiallinen aine, joka on lisättävä reaktioväliaineeseen (reaktio), joka osallistuu reaktion väliaineen muodostumiseen aktivoitu kompleksi, mutta ei muodosta tuotteessa ainetta, eli se kerääntyy loppuun ja voi olla käytetään uudelleen.
Graafisesti katalyytin läsnäolo havaitaan lisäämällä toinen käyrä, kuten voimme nähdä alla:
Käyrä, joka näyttää käyrän katalysaattorilla
Näin ollen käyrällä katalyytin kanssa (punaisella) on uusi aktivointienergia (sininen nuoli) ja uusi arvo (x) energiaa aktivoidulle kompleksille, aina pienempi verrattuna reaktion käyrään, joka suoritettiin ilman katalyytin läsnäoloa.
Minun luona. Diogo Lopes Dias
Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-energia-ativacao.htm
