Aktiverings energi är den minsta energin för att en kemisk reaktion ska inträffa, det vill säga den är en av avgörande faktorer för förekomsten av en reaktion, tillsammans med gynnsam kontakt och kollision mellan reaktantmolekylerna.
Gynnsam kollisionsmodell mellan en reaktions reaktanter
När det finns kontakt och kollision mellan reaktantmolekylerna bildas en mellanliggande förening (innan produkten bildas), kallad ett aktiverat komplex. Detta komplex är en gruppering av alla reaktanternas atomer.
Representation av det aktiverade komplexet
Tiden för att bilda det aktiverade komplexet indikerar dock om en kemisk reaktion kommer att gå snabbare eller långsammare än den andra. Således är den gynnsamma kollisionen, kombinerad med aktiverings energi, är avgörande för reaktionens hastighet.
Det bör noteras att aktiveringsenergin inte upphör förrän det aktiverade komplexet bildas.
Det vanligaste sättet att analysera aktiverings energi och det aktiverade komplexet använder ett diagram som presenterar, som ett mönster, energi eller entalpi (i KJ eller Kcal) på y-axeln, reaktionsvägen (från reaktanten till produkterna) på x-axeln och en kurva, som vi kan se i Följ:
Modell för ett standarddiagram som används i kemisk kinetik
I den här grafmallen ges det aktiverade komplexet med den högsta punkten i kurvan (punkt a i nästa graf) och aktiveringsenergin är hela reaktanternas väg till det aktiverade komplexet (röd pil på grafisk):
Kontroll av komplexet och aktiveringsenergin i diagrammet
För att bestämma värdet på aktiverings energisubtraherar sedan bara reaktanternas energi från det aktiverade komplexets energi, som i det matematiska uttrycket nedan:
Ät = Hkomplex aktiverat - Hreagens
Antag till exempel att en kemisk reaktion äger rum mellan reagensen AB och CD, för bildandet av produkterna AD och CB, enligt följande diagram:
AB + CD → AD + CB
AD- och CB-bildningsreaktionsdiagram
När vi analyserar detta diagram måste vi:
Den energi som krävs för bildandet av det aktiverade komplexet är 30 Kcal, eftersom det är energin relaterad till den högsta punkten på kurvan;
DE aktiverings energi av denna reaktion skulle endast vara 10 Kcal, eftersom den börjar från reaktanterna som har en energi på 20 Kcal och hamnar i det aktiverade komplexet som har en energi på 30 Kcal, som visas nedan:
Ät = Hkomplex aktiverat - Hreagens
Ät = 30 - 20
Ät = 10 Kcal
Ett sätt att påskynda en kemisk reaktion, från vad vi har sett, är att minska aktiverings energi, eftersom ju mindre det är, desto snabbare kommer det aktiverade komplexet att bildas och följaktligen desto snabbare kommer att erhålla produkterna.
För att minska aktiveringsenergin och därmed påskynda reaktionen är ett alternativ att använda a katalysator, som är en kemisk substans som måste tillsättas till reaktionsmediet (reaktion), som deltar i bildandet av aktiverat komplex men bildar inte något ämne i produkten, det vill säga det samlas i slutet och kan vara återanvänds.
Grafiskt noteras närvaron av katalysatorn genom ökningen av en andra kurva, som vi kan se nedan:
Diagram som visar kurvan med en katalysator
Således har kurvan med katalysatorn (i rött) en ny aktiveringsenergi (blå pil) och ett nytt värde (x) av energi för det aktiverade komplexet, alltid lägre i förhållande till reaktionskurvan som utförs utan närvaron av katalysatorn.
Av mig Diogo Lopes Dias
Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-energia-ativacao.htm