พลังงานกระตุ้น คือพลังงานขั้นต่ำที่ปฏิกิริยาเคมีจะเกิดขึ้น กล่าวคือ เป็นพลังงานชนิดหนึ่งของ การกำหนดปัจจัยการเกิดปฏิกิริยาร่วมกับการสัมผัสที่ดีและการชนกันระหว่างโมเลกุลของสารตั้งต้น
แบบจำลองการชนกันที่ดีระหว่างสารตั้งต้นของปฏิกิริยา
เมื่อมีการสัมผัสและการชนกันระหว่างโมเลกุลของสารตั้งต้น จะเกิดสารประกอบขั้นกลาง (ก่อนที่จะเกิดผลิตภัณฑ์) เรียกว่าสารเชิงซ้อนที่กระตุ้น คอมเพล็กซ์นี้เป็นการรวมกลุ่มของอะตอมทั้งหมดของสารตั้งต้น
การเป็นตัวแทนของคอมเพล็กซ์ที่เปิดใช้งาน
อย่างไรก็ตาม เวลาในการสร้างสารเชิงซ้อนที่กระตุ้นจะบ่งชี้ว่าปฏิกิริยาเคมีหนึ่งจะเร็วหรือช้ากว่าปฏิกิริยาอื่น ดังนั้นการชนกันที่ดี บวกกับ พลังงานกระตุ้นเป็นตัวชี้ขาดความเร็วของปฏิกิริยา
ควรสังเกตว่าพลังงานกระตุ้นจะไม่หยุดจนกว่าจะเกิดสารเชิงซ้อนที่กระตุ้น
วิธีที่พบบ่อยที่สุดในการวิเคราะห์ พลังงานกระตุ้น และสารเชิงซ้อนที่ถูกกระตุ้นใช้กราฟซึ่งแสดงเป็น แบบแผน พลังงานหรือเอนทาลปี (เป็น KJ หรือ Kcal) บนแกน y เส้นทางปฏิกิริยา (จากตัวทำปฏิกิริยาไปยังผลิตภัณฑ์) บนแกน x และเส้นโค้ง ดังที่เราเห็นใน ติดตาม:
แบบจำลองกราฟมาตรฐานที่ใช้ในจลนศาสตร์เคมี chemical
ในเทมเพลตกราฟนี้ คอมเพล็กซ์ที่เปิดใช้งานจะได้รับจากจุดสูงสุดของเส้นโค้ง (จุด a ของส่วนถัดไป กราฟ) และพลังงานกระตุ้นคือเส้นทางทั้งหมดของสารตั้งต้นไปยังสารเชิงซ้อนที่ถูกกระตุ้น (ลูกศรสีแดงบน กราฟิก):
การตรวจสอบพลังงานเชิงซ้อนและการกระตุ้นบนกราฟ
เพื่อกำหนดมูลค่าของ พลังงานกระตุ้นจากนั้นก็แค่ลบพลังงานของสารตั้งต้นออกจากพลังงานของสารเชิงซ้อนที่ถูกกระตุ้น ดังที่แสดงไว้ในนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ด้านล่าง:
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
กิน = Hเปิดใช้งานที่ซับซ้อน - โฮรีเอเจนต์
ตัวอย่างเช่น สมมติว่ามีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นระหว่างรีเอเจนต์ AB และ CD สำหรับการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ AD และ CB ตามกราฟต่อไปนี้:
AB + ซีดี → AD + CB
กราฟปฏิกิริยาการก่อตัวของ AD และ CB
การวิเคราะห์แผนภูมินี้ เราต้อง:
พลังงานที่จำเป็นสำหรับการก่อตัวของสารเชิงซ้อนที่กระตุ้นคือ 30 กิโลแคลอรี เนื่องจากเป็นพลังงานที่เกี่ยวข้องกับจุดสูงสุดบนเส้นโค้ง
เธ พลังงานกระตุ้น ของปฏิกิริยานี้จะเท่ากับ 10 Kcal เท่านั้น เพราะมันเริ่มต้นจากสารตั้งต้นที่มีพลังงาน 20 Kcal และไปสิ้นสุดที่สารเชิงซ้อนที่ถูกกระตุ้นซึ่งมีพลังงาน 30 Kcal ดังแสดงด้านล่าง
กิน = Hเปิดใช้งานที่ซับซ้อน - โฮรีเอเจนต์
กิน = 30 - 20
กิน = 10 กิโลแคลอรี
วิธีหนึ่งในการเร่งปฏิกิริยาเคมี จากสิ่งที่เราเห็นคือการลดค่า พลังงานกระตุ้นเนื่องจากยิ่งมีขนาดเล็กเท่าใด คอมเพล็กซ์ที่เปิดใช้งานก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น และด้วยเหตุนี้ การได้ผลิตภัณฑ์ก็จะยิ่งเร็วขึ้น
เพื่อลดพลังงานกระตุ้นและทำให้ปฏิกิริยาเร็วขึ้น อีกทางเลือกหนึ่งคือใช้a ตัวเร่งซึ่งเป็นสารเคมีที่ต้องเติมลงในตัวกลางของปฏิกิริยา (ปฏิกิริยา) ซึ่งมีส่วนร่วมในการก่อตัวของ คอมเพล็กซ์ที่เปิดใช้งาน แต่ไม่ก่อให้เกิดสารใด ๆ ในผลิตภัณฑ์ กล่าวคือถูกรวบรวมไว้ที่ส่วนท้ายและสามารถ นำกลับมาใช้ใหม่
กราฟแสดงการมีอยู่ของตัวเร่งปฏิกิริยาโดยการเพิ่มขึ้นของเส้นโค้งที่สอง ดังที่เราเห็นด้านล่าง:
กราฟแสดงเส้นโค้งด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา
ดังนั้น เส้นโค้งที่มีตัวเร่งปฏิกิริยา (สีแดง) มีพลังงานกระตุ้นใหม่ (ลูกศรสีน้ำเงิน) และค่าใหม่ (x) ของพลังงานสำหรับสารเชิงซ้อนที่ถูกกระตุ้น ซึ่งต่ำกว่าเสมอเมื่อเทียบกับเส้นโค้งของปฏิกิริยาที่กระทำโดยไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา
By Me. Diogo Lopes Dias
คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:
DAYS ดิโอโก้ โลเปส "พลังงานกระตุ้นคืออะไร"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-energia-ativacao.htm. เข้าถึงเมื่อ 28 มิถุนายน 2021.
