Aktyvinimo energija yra mažiausia energija, kad įvyktų cheminė reakcija, tai yra, ji yra viena iš lemiantys reakcijos atsiradimo veiksniai, kartu su geru reagento molekulių kontaktu ir susidūrimu.
Palankus reakcijos reagentų susidūrimo modelis
Kai tarp reaguojančių molekulių yra kontaktas ir susidūrimas, susidaro tarpinis junginys (dar nesusidarant produktui), vadinamas aktyvintu kompleksu. Šis kompleksas yra visų reagentų atomų grupavimas.
Aktyvuoto komplekso vaizdavimas
Tačiau laikas suformuoti aktyvuotą kompleksą rodo, ar viena cheminė reakcija bus greitesnė ar lėtesnė nei kita. Taigi, palankus susidūrimas kartu su aktyvavimo energija, yra lemiamas reakcijos greičiui.
Reikėtų pažymėti, kad aktyvacijos energija nesibaigia tol, kol nesusidaro aktyvuotas kompleksas.
Dažniausias būdas analizuoti aktyvavimo energija ir aktyvuotas kompleksas naudoja grafiką, kuris kaip modelį pateikia energiją ar entalpiją (KJ arba Kcal) y ašyje reakcijos kelias (nuo reagento iki produktų) x ašyje ir kreivė, kaip matome sekite:
Standartinio grafiko, naudojamo cheminėje kinetikoje, modelis
Šiame grafiko šablone aktyvuotą kompleksą pateikia aukščiausias kreivės taškas (kito taškas a grafikas), o aktyvacijos energija yra visas reaguojančiųjų kelias į aktyvuotą kompleksą (raudona rodyklė įjungta grafinis):
Komplekso ir aktyvacijos energijos patikrinimas grafike
Norėdami nustatyti aktyvavimo energijatada tiesiog atimkite reagentų energiją iš aktyvinto komplekso energijos, kaip parodyta toliau pateiktoje matematinėje išraiškoje:
Valgyti = Haktyvuotas kompleksas - Hreagentai
Tarkime, pavyzdžiui, kad reagentai AB ir CD vykdo cheminę reakciją, kad susidarytų produktai AD ir CB, pagal šį grafiką:
AB + CD → AD + CB
AD ir CB susidarymo reakcijos grafikas
Analizuodami šią diagramą, turime:
Energija, reikalinga suaktyvintam kompleksui susidaryti, yra 30 Kcal, nes tai yra energija, susijusi su aukščiausiu kreivės tašku;
aktyvavimo energija šios reakcijos būtų tik 10 Kcal, nes ji prasideda nuo reagentų, kurių energija yra 20 Kcal, ir patenka į aktyvuotą kompleksą, kurio energija yra 30 Kcal, kaip parodyta žemiau:
Valgyti = Haktyvuotas kompleksas - Hreagentai
Valgyti = 30 - 20
Valgyti = 10 Kcal
Vienas iš būdų paspartinti cheminę reakciją, atsižvelgiant į tai, ką matėme, yra sumažinti reakciją aktyvavimo energija, nes kuo jis mažesnis, tuo greičiau susidarys aktyvuotas kompleksas, taigi, greičiau bus gaunami produktai.
Norint sumažinti aktyvacijos energiją ir taip pagreitinti reakciją, alternatyva yra naudoti a katalizatorius, kuri yra cheminė medžiaga, kuri turi būti dedama į reakcijos terpę (reakciją), kuri dalyvauja formuojantis aktyvuotas kompleksas, tačiau nesudaro jokios medžiagos produkte, tai yra, jis yra surenkamas pabaigoje ir gali būti pakartotinai naudojamas.
Grafiškai katalizatoriaus buvimas pastebimas padidinus antrąją kreivę, kaip matome toliau:
Grafikas, parodantis kreivę su katalizatoriumi
Taigi kreivė su katalizatoriumi (raudona spalva) turi naują aktyvavimo energiją (mėlyna rodyklė) ir naują vertę (x) aktyvinto komplekso energijos, visada mažesnės, palyginti su reakcijos, įvykusios be katalizatoriaus, kreive.
Mano. Diogo Lopes Dias
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-energia-ativacao.htm
