Ključna razlika med aktivacijsko energijo in mejno energijo je, da aktivacijska energija opisuje potencialno energijsko razliko med reaktanti in aktiviranim kompleksom, medtem ko mejna energija opisuje energijo, ki jo potrebujejo reaktanti, da uspešno trčijo drug ob drugega, da tvorijo aktiviran kompleks.
Energija je sposobnost opravljanja dela. Če je energije dovolj, jo lahko uporabimo za opravljanje želenega dela; v kemiji je to delo lahko kemijska ali jedrska reakcija. aktivacijska energija in energija praga sta dva izraza, ki ju v kemiji uporabljamo za opredelitev dveh različnih oblik energije.
Kaj je aktivacijska energija?
Aktivacijska energija je oblika energije, ki jo potrebujemo za aktiviranje kemične ali jedrske ali katere koli druge reakcije. Največkrat merimo to obliko energije v enoti kilodžul na mol (kJ/mol). Ta oblika energije je potencialna energetska pregrada, ki preprečuje napredovanje kemične reakcije. To pomeni, da preprečuje pretvorbo reaktantov v produkte. Poleg tega mora sistem za napredovanje kemijske reakcije v termodinamičnem sistemu doseči visoko temperaturo, ki zadostuje, da reaktantom zagotovi energijo, ki je enaka ali večja od aktivacijske energijske pregrade.
Slika 01: Hitrost reakcije v odsotnosti in prisotnosti katalizatorja
Če sistem dobi dovolj energije, se hitrost reakcije poveča. Vendar se v nekaterih primerih hitrost reakcije zmanjša, ko zvišamo temperaturo. To je posledica negativne aktivacijske energije. Z Arrheniusovo enačbo lahko izračunamo hitrost reakcije in aktivacijsko energijo. Takole je:
K=Ae-Ea/(RT)
Kjer je k koeficient hitrosti reakcije, A faktor frekvence reakcije, R univerzalna plinska konstanta in T absolutna temperatura. Potem je Ea aktivacijska energija.
Poleg tega so katalizatorji snovi, ki lahko znižajo aktivacijsko energijsko pregrado za reakcijo. to stori tako, da spremeni prehodno stanje reakcije. Poleg tega reakcija med potekom reakcije ne porabi katalizatorja.
Kaj je prag energije?
Energija praga je najmanjša energija, ki jo mora imeti par delcev, da lahko uspešno trči. Ta izraz je bolj uporaben v fiziki delcev kot v kemiji. Tukaj govorimo o kinetični energiji delcev. Ta trk delcev tvori aktivirani kompleks (intermediat) reakcije. Zato je energija praga enaka vsoti kinetične energije in aktivacijske energije. Zato je ta oblika energije vedno enaka ali večja od aktivacijske energije.
Kakšna je razlika med aktivacijsko energijo in mejno energijo?
Aktivacijska energija je oblika energije, ki jo potrebujemo za aktiviranje kemične ali jedrske ali katere koli druge reakcije. Opisuje potencialno energijsko razliko med reaktanti in aktiviranim kompleksom. Poleg tega je njegova vrednost vedno enaka ali nižja od mejne energije istega termodinamičnega sistema. Energija praga pa je najmanjša energija, ki jo mora imeti par delcev, da lahko uspe trk. Opisuje energijo, ki jo potrebujejo reaktanti, da uspešno trčijo drug ob drugega in tvorijo aktivirani kompleks. Poleg tega je vrednost te energije vedno enaka ali večja od aktivacijske energije istega termodinamičnega sistema. Spodnja infografika prikazuje razliko med aktivacijsko energijo in mejno energijo v obliki tabele.
Povzetek – Aktivacijska energija proti energiji praga
Za termodinamični sistem lahko definiramo tako mejno energijo kot aktivacijsko energijo. Ključna razlika med aktivacijsko energijo in mejno energijo je v tem, da aktivacijska energija opisuje potencialno energijsko razliko med reaktanti in aktiviranim kompleksom, medtem ko mejna energija opisuje energijo, ki jo potrebujejo reaktanti, da uspešno trčijo drug ob drugega, da tvorijo aktivirani kompleks.
