Енергія активації є мінімальною енергією для виникнення хімічної реакції, тобто вона є однією з визначальні фактори виникнення реакції, разом із сприятливим контактом і зіткненням між молекулами реагенту.
Сприятлива модель зіткнення між реагентами реакції
Коли між молекулами реагенту відбувається контакт і зіткнення, утворюється проміжна сполука (до утворення продукту), яка називається активованим комплексом. Цей комплекс являє собою групу всіх атомів реагентів.
Уявлення про активований комплекс
Однак час утворення активованого комплексу вказує, чи одна хімічна реакція буде швидшою чи повільнішою за іншу. Таким чином, сприятливе зіткнення в поєднанні з енергія активації, є визначальним для швидкості реакції.
Слід зазначити, що енергія активації не припиняється, поки активований комплекс не утворюється.
Найпоширеніший спосіб аналізу енергія активації а активований комплекс використовує графік, який представляє, як шаблон, енергію або ентальпію (в КДж або Ккал) на осі y, шлях реакції (від реагенту до продуктів) на осі x і крива, як ми можемо бачити на дотримуйтесь:
Модель стандартного графіка, що використовується в хімічній кінетиці
У цьому шаблоні графіку активований комплекс задається найвищою точкою кривої (точкою а наступної графік), а енергія активації - це весь шлях реагуючих речовин до активованого комплексу (червона стрілка на графічний):
Перевірка комплексу та енергії активації на графіку
Для визначення значення енергія активації, тоді просто відніміть енергію реагуючих речовин від енергії активованого комплексу, як у математичному виразі нижче:
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
Їжте = Hкомплекс активований - Ч.реагенти
Припустимо, наприклад, що між реагентами AB і CD відбувається хімічна реакція для утворення продуктів AD і CB, згідно з наступним графіком:
AB + CD → AD + CB
Графік реакцій утворення AD та CB
Аналізуючи цю діаграму, ми маємо:
Енергія, необхідна для утворення активованого комплексу, становить 30 Ккал, оскільки це енергія, пов’язана з найвищою точкою на кривій;
THE енергія активації цієї реакції становитиме лише 10 ккал, оскільки вона починається з реагентів, що мають енергію 20 ккал, і закінчується в активованому комплексі, який має енергію 30 ккал, як показано нижче:
Їжте = Hкомплекс активований - Ч.реагенти
Їжте = 30 - 20
Їжте = 10 Ккал
Одним із способів прискорити хімічну реакцію, порівняно з тим, що ми бачили, є зменшення енергія активації, оскільки чим він менший, тим швидше утворюється активований комплекс і, отже, швидше буде отримання продуктів.
Щоб зменшити енергію активації і тим самим пришвидшити реакцію, альтернативою є використання а каталізатор, яка є хімічною речовиною, яку необхідно додати до реакційного середовища (реакції), яка бере участь у утворенні активований комплекс, але не утворює жодної речовини в продукті, тобто він збирається в кінці і може бути повторно використаний.
Графічно наявність каталізатора відзначається збільшенням другої кривої, як ми бачимо нижче:
Графік, що показує криву з каталізатором
Таким чином, крива з каталізатором (червоним) має нову енергію активації (синя стрілка) і нове значення (х) енергії для активованого комплексу, завжди нижчої по відношенню до кривої реакції, проведеної без присутності каталізатора.
Мені Діого Лопес Діас
Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:
ДНІ, Діоґо Лопес. "Що таке енергія активації?"; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-energia-ativacao.htm. Доступ 28 червня 2021 року.