Aktiválási energia a kémiai reakció bekövetkezésének minimális energiája, vagyis az egyik a reakció bekövetkezésének meghatározó tényezői, valamint a reaktáns molekulák közötti kedvező érintkezés és ütközés.
Kedvező ütközési modell a reakció reagensei között
Amikor a reagáló molekulák között érintkezés és ütközés van, egy köztes vegyület képződik (mielőtt a termék képződik), amelyet aktivált komplexnek nevezünk. Ez a komplex a reagensek összes atomjának csoportosítása.
Az aktivált komplex ábrázolása
Az aktivált komplex képződésének ideje azonban azt jelzi, hogy az egyik kémiai reakció gyorsabb vagy lassabb lesz-e, mint a másik. Így a kedvező ütközés, a aktiválási energia, meghatározó a reakció sebessége szempontjából.
Meg kell jegyezni, hogy az aktivációs energia addig nem szűnik meg, amíg az aktivált komplex képződik.
A. Elemzésének leggyakoribb módja aktiválási energia és az aktivált komplex egy olyan grafikont használ, amely mintaként energiát vagy entalpiát mutat be (KJ vagy Kcal) az y tengelyen az x tengelyen a reakció útja (a reagenstől a termékekig) és egy görbe, amint azt a kövesse:
A kémiai kinetikában használt standard grafikon modellje
Ebben a gráfsablonban az aktivált komplexet a görbe legmagasabb pontja adja (a következő a pontja) ábra), és az aktiválási energia a reaktánsok teljes útja az aktivált komplex felé (piros nyíl bekapcsolva grafikus):
A komplex és az aktiválási energia ellenőrzése a grafikonon
A. Értékének meghatározásához aktiválási energia, akkor csak vegye le a reaktánsok energiáját az aktivált komplex energiájából, az alábbi matematikai kifejezés szerint:
Egyél = Haktivált komplex - Hreagensek
Tegyük fel például, hogy az AB és CD reagensek között kémiai reakció zajlik az AD és CB termékek képződéséhez, a következő grafikon szerint:
AB + CD → AD + CB
AD és CB képződési reakció grafikonja
A diagram elemzésével:
Az aktivált komplex kialakulásához szükséges energia 30 Kcal, mivel ez a görbe legmagasabb pontjához kapcsolódó energia;
A aktiválási energia ennek a reakciónak csak 10 Kcal lenne a hatása, mert azok a reaktánsokból indulnak ki, amelyek energiája 20 Kcal, és az aktivált komplexbe kerül, amelyek energiája 30 Kcal, az alábbiak szerint:
Egyél = Haktivált komplex - Hreagensek
Egyél = 30 - 20
Egyél = 10 Kcal
A kémiai reakció felgyorsításának egyik módja, amit láttunk, a reakció csökkentése aktiválási energia, mert minél kisebb, annál gyorsabban képződik az aktivált komplex, és ennek következtében annál gyorsabb lesz a termékek előállítása.
Az aktiválási energia csökkentése és ezáltal a reakció felgyorsítása érdekében alternatív megoldás lehet az a használata katalizátor, amely kémiai anyag, amelyet hozzá kell adni a reakcióközeghez (reakció), amely részt vesz a aktivált komplex, de nem képez semmilyen anyagot a termékben, vagyis a végén összegyűlik és lehet újrafelhasználva.
Grafikusan a katalizátor jelenlétét egy második görbe növekményével jegyezzük fel, amint az alább látható:
A görbét katalizátorral ábrázoló grafikon
Így a görbe a katalizátorral (piros színnel) új aktiválási energiát (kék nyíl) és új értéket (x) az aktivált komplex energiája, mindig alacsonyabb a katalizátor jelenléte nélkül végrehajtott reakció görbéjéhez viszonyítva.
Általam. Diogo Lopes Dias
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-energia-ativacao.htm
