Aktivacijska energija je najmanjša energija za nastanek kemijske reakcije, to je ena izmed odločilni dejavniki za pojav reakcije, skupaj z ugodnim stikom in trkom med reaktantnimi molekulami.
Ugoden model trka med reaktanti v reakciji
Ko pride do stika in trka med reaktantnimi molekulami, nastane vmesna spojina (preden nastane produkt), imenovana aktivirani kompleks. Ta kompleks je skupina vseh atomov reaktantov.
Prikaz aktiviranega kompleksa
Vendar čas za oblikovanje aktiviranega kompleksa kaže, ali bo ena kemična reakcija hitrejša ali počasnejša od druge. Tako je ugodno trčenje v kombinaciji z aktivacijska energija, je odločilna za hitrost reakcije.
Opozoriti je treba, da aktivacijska energija ne preneha, dokler aktivirani kompleks ne nastane.
Najpogostejši način za analizo aktivacijska energija in aktivirani kompleks uporablja graf, ki kot vzorec predstavlja energijo ali entalpijo (v KJ ali Kcal) na osi y, reakcijsko pot (od reaktanta do produktov) na osi x in krivuljo, kot lahko vidimo na sledite:
Model standardnega grafa, ki se uporablja v kemijski kinetiki
V tej predlogi grafa je aktivirani kompleks podan z najvišjo točko krivulje (točka a naslednje graf), aktivacijska energija pa je celotna pot reaktantov do aktiviranega kompleksa (rdeča puščica na grafični):
Preverjanje kompleksa in aktivacijske energije na grafu
Za določitev vrednosti aktivacijska energija, potem samo odštejemo energijo reaktantov od energije aktiviranega kompleksa, kot je v matematičnem izrazu spodaj:
Jejte = Hkompleks aktiviran - Hreagenti
Denimo, da med reagenti AB in CD poteka na primer kemična reakcija za tvorbo produktov AD in CB v skladu z naslednjim grafom:
AB + CD → AD + CB
Graf reakcije tvorbe AD in CB
Če analiziramo ta grafikon, moramo:
Za nastanek aktiviranega kompleksa je potrebna energija 30 Kcal, saj gre za energijo, povezano z najvišjo točko na krivulji;
THE aktivacijska energija te reakcije bi bilo samo 10 Kcal, ker se začne pri reaktantih, ki imajo energijo 20 Kcal, in konča v aktiviranem kompleksu, ki ima energijo 30 Kcal, kot je prikazano spodaj:
Jejte = Hkompleks aktiviran - Hreagenti
Jejte = 30 - 20
Jejte = 10 Kcal
Eden od načinov za pospešitev kemijske reakcije, kot smo videli, je zmanjšanje aktivacijska energija, ker manjši kot je, hitreje bo nastal aktiviran kompleks in posledično hitreje bo pridobivanje izdelkov.
Za zmanjšanje aktivacijske energije in s tem pospešitev reakcije je alternativa uporabi a katalizator, ki je kemična snov, ki jo je treba dodati v reakcijski medij (reakcija), ki sodeluje pri tvorbi aktiviran kompleks, vendar v izdelku ne tvori snovi, to pomeni, da se zbere na koncu in lahko ponovno uporabljena.
Grafično se prisotnost katalizatorja zabeleži s prirastkom druge krivulje, kot lahko vidimo spodaj:
Graf, ki prikazuje krivuljo s katalizatorjem
Tako ima krivulja s katalizatorjem (v rdeči barvi) novo aktivacijsko energijo (modra puščica) in novo vrednost (x) energije za aktivirani kompleks, vedno nižja glede na krivuljo reakcije, ki se izvede brez prisotnosti katalizatorja.
Jaz, Diogo Lopes Dias
Vir: Brazilska šola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-energia-ativacao.htm
