Aktivačná energia je minimálna energia na uskutočnenie chemickej reakcie, to znamená, že je jednou z určujúce faktory pre vznik reakcie, spolu s priaznivým kontaktom a zrážkou medzi molekulami reaktantu.
Priaznivý model zrážky medzi reaktantmi reakcie
Keď dôjde ku kontaktu a kolízii medzi molekulami reaktantu, vznikne medziproduktová zlúčenina (pred vznikom produktu), ktorá sa nazýva aktivovaný komplex. Tento komplex je zoskupením všetkých atómov reaktantov.
Zastúpenie aktivovaného komplexu
Čas na vytvorenie aktivovaného komplexu však naznačuje, či bude jedna chemická reakcia rýchlejšia alebo pomalšia ako druhá. Teda priaznivá zrážka v kombinácii s aktivačná energia, je rozhodujúci pre rýchlosť reakcie.
Je potrebné poznamenať, že aktivačná energia neprestáva, kým sa nevytvorí aktivovaný komplex.
Najbežnejší spôsob analýzy aktivačná energia a aktivovaný komplex používa graf, ktorý predstavuje ako vzor energiu alebo entalpiu (v KJ alebo Kcal) na osi y reakčná cesta (od reaktantu k produktom) na osi x a krivka, ako vidíme na nasledovať:
Model štandardného grafu používaného v chemickej kinetike
V tejto šablóne grafu je aktivovaný komplex daný najvyšším bodom krivky (bod a nasledujúceho graf) a aktivačná energia predstavuje celú cestu reaktantov k aktivovanému komplexu (červená šípka na grafický):
Kontrola komplexnej a aktivačnej energie na grafe
Na stanovenie hodnoty aktivačná energiapotom stačí odpočítať energiu reaktantov od energie aktivovaného komplexu, ako je uvedené v matematickom výraze nižšie:
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Jesť = Hkomplex aktivovaný - Hčinidlá
Predpokladajme napríklad, že medzi činidlami AB a CD prebieha chemická reakcia za vzniku produktov AD a CB podľa nasledujúceho grafu:
AB + CD → AD + CB
Graf reakcií tvorby AD a CB
Pri analýze tohto grafu musíme:
Energia potrebná na vytvorenie aktivovaného komplexu je 30 Kcal, pretože ide o energiu súvisiacu s najvyšším bodom krivky;
THE aktivačná energia tejto reakcie by bolo iba 10 kcal, pretože vychádza z reaktantov, ktoré majú energiu 20 kcal, a končí v aktivovanom komplexe s energiou 30 kcal, ako je uvedené nižšie:
Jesť = Hkomplex aktivovaný - Hčinidlá
Jesť = 30 - 20
Jedzte = 10 kcal
Jedným zo spôsobov, ako urýchliť chemickú reakciu, je to, čo sme videli aktivačná energia, pretože čím je menšia, tým rýchlejšie sa vytvorí aktivovaný komplex, a tým rýchlejšie bude získanie produktov.
Na zníženie aktivačnej energie a tým na urýchlenie reakcie je alternatívou použitie a katalyzátor, čo je chemická látka, ktorá sa musí pridávať do reakčného média (reakcie), ktoré sa podieľa na tvorbe aktivovaný komplex, ale vo výrobku netvorí žiadnu látku, to znamená, že sa zhromažďuje na konci a môže byť znovu použité.
Graficky je prítomnosť katalyzátora zaznamenaná prírastkom druhej krivky, ako vidíme nižšie:
Graf znázorňujúci krivku s katalyzátorom
Krivka s katalyzátorom (červená) má teda novú aktivačnú energiu (modrá šípka) a novú hodnotu (X) energie pre aktivovaný komplex, vždy nižšia vo vzťahu k krivke reakcie vykonanej bez prítomnosti katalyzátora.
Podľa mňa. Diogo Lopes Dias
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
DNI, Diogo Lopes. „Čo je aktivačná energia?“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-energia-ativacao.htm. Prístup k 28. júnu 2021.
