Różnica między energią aktywacji a energią progową

The kluczowa różnica między energią aktywacji i energią progową jest to, że energia aktywacji opisuje różnicę energii potencjalnej między reagentami i aktywowanym kompleksem, podczas gdy energia progowa opisuje energię wymaganą przez reagenty do skutecznego zderzenia się ze sobą w celu utworzenia aktywowanego kompleksu.

Energia to zdolność do pracy. Jeśli jest wystarczającej ilości energii, możemy wykorzystać tę energię do wykonania pożądanej pracy; w chemii praca ta może być reakcją chemiczną lub reakcją jądrową. energia aktywacji i energia progowa to dwa terminy, których używamy w chemii do zdefiniowania dwóch różnych form energii.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest energia aktywacji
3. Co to jest energia progowa
4. Porównanie obok siebie - Energia aktywacji vs Energia progowa w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest energia aktywacji?

Energia aktywacji jest formą energii, której potrzebujemy do aktywacji reakcji chemicznej lub jądrowej lub jakiejkolwiek innej reakcji. Najczęściej mierzymy tę formę energii w jednostkowych kilodżulach na mol (kJ / mol). Ta forma energii stanowi potencjalną barierę energetyczną, która zapobiega postępowi reakcji chemicznej. Oznacza to, że zapobiega przekształcaniu się reagentów w produkty. Ponadto, aby przejść reakcję chemiczną w układzie termodynamicznym, układ powinien osiągnąć wysoką temperaturę wystarczającą do zapewnienia reagentom energii równej lub większej niż bariera energii aktywacji.

Ryc. 01: Szybkość reakcji w nieobecności i obecności katalizatora

Jeśli system otrzyma wystarczającą ilość energii, wówczas szybkość reakcji wzrasta. Jednak w niektórych przypadkach szybkość reakcji maleje wraz ze wzrostem temperatury. Wynika to z ujemnej energii aktywacji. Możemy obliczyć szybkość reakcji i energię aktywacji za pomocą równania Arrheniusa. Jest to następujące:

K = Ae^{-mi_za/ (RT)}

Gdzie k jest współczynnikiem szybkości reakcji, A jest współczynnikiem częstotliwości reakcji, R jest uniwersalną stałą gazu, a T jest temperaturą absolutną. Następnie E_za to energia aktywacji.

Ponadto katalizatory to substancje, które mogą obniżyć barierę energii aktywacji dla reakcji. robi to poprzez modyfikację stanu przejściowego reakcji. Ponadto reakcja nie zużywa katalizatora podczas postępu reakcji.

Co to jest energia progowa?

Energia progowa to minimalna energia, jaką para cząstek musi mieć, aby pomyślnie zderzyć. Termin ten jest wysoce przydatny w fizyce cząstek, a nie w chemii. Mówimy tutaj o energii kinetycznej cząstek. To zderzenie cząstek tworzy aktywowany kompleks (związek pośredni) reakcji. Dlatego energia progowa jest równa sumie energii kinetycznej i energii aktywacji. Dlatego ta forma energii jest zawsze równa lub większa od energii aktywacji.

Jaka jest różnica między energią aktywacji a energią progową?

Energia aktywacji jest formą energii, której potrzebujemy do aktywacji reakcji chemicznej lub jądrowej lub jakiejkolwiek innej reakcji. Opisuje potencjalną różnicę energii między reagentami i aktywowanym kompleksem. Ponadto jego wartość jest zawsze równa lub niższa od energii progowej tego samego układu termodynamicznego. Z drugiej strony energia progowa jest minimalną energią, jaką para cząstek musi mieć, aby pomyślnie zderzyć. Opisuje energię potrzebną reagentom do skutecznego zderzenia się ze sobą w celu utworzenia aktywowanego kompleksu. Ponadto wartość tej energii jest zawsze równa lub większa od energii aktywacji tego samego układu termodynamicznego. Poniższa infografika przedstawia różnicę między energią aktywacyjną a energią progową w formie tabelarycznej.

Podsumowanie - Energia aktywacji vs Energia progowa

Możemy zdefiniować zarówno energię progową, jak i energię aktywacji dla układu termodynamicznego. Kluczowa różnica między energią aktywacji i energią progową polega na tym, że energia aktywacji opisuje potencjalną różnicę energii między reagentami i aktywowanym kompleksem, podczas gdy energia progowa opisuje energię wymaganą przez reagenty do skutecznego zderzenia się ze sobą w celu utworzenia aktywowanego kompleksu.

Odniesienie:

1. „Energia aktywacji”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 27 lipca 2018 r. Dostępne tutaj
2. „Energia progowa”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 9 sierpnia 2018. Dostępne tutaj

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Energia aktywacji” (domena publiczna) przez Commons Wikimedia