Galvenā atšķirība starp aktivācijas enerģiju un sliekšņa enerģiju ir tāda, ka aktivizācijas enerģija raksturo potenciālās enerģijas starpību starp reaģentiem un aktivēto kompleksu, turpretim sliekšņa enerģija apraksta enerģiju, kas nepieciešama reaģentiem, lai veiksmīgi sadurtos savā starpā, lai izveidotu aktivizēts komplekss.
Enerģija ir spēja darīt darbu. Ja ir pietiekami daudz enerģijas, mēs varam izmantot šo enerģiju, lai veiktu kādu darbu, ko vēlamies; ķīmijā šis darbs var būt vai nu ķīmiska reakcija, vai kodolreakcija. aktivizācijas enerģija un sliekšņa enerģija ir divi termini, ko mēs izmantojam ķīmijā, lai definētu divus dažādus enerģijas veidus.
Kas ir aktivizācijas enerģija?
Aktivizācijas enerģija ir enerģijas veids, kas mums nepieciešams, lai aktivizētu ķīmisku vai kodolreakciju vai jebkuru citu reakciju. Vairumā gadījumu mēs mēra šo enerģijas formu vienībās kilodžoulos uz molu (kJ/mol). Šis enerģijas veids ir potenciālā enerģijas barjera, kas novērš ķīmiskas reakcijas progresēšanu. Tas nozīmē, ka tas neļauj reaģentiem pārvērsties produktos. Turklāt, lai attīstītu ķīmisko reakciju termodinamiskā sistēmā, sistēmai jāsasniedz augsta temperatūra, kas ir pietiekama, lai nodrošinātu reaģentus ar enerģiju, kas ir vienāda vai lielāka par aktivācijas enerģijas barjeru.
Attēls 01: reakcijas ātrums bez katalizatora un tā klātbūtnes gadījumā
Ja sistēma saņem pietiekami daudz enerģijas, reakcijas ātrums palielinās. Tomēr dažos gadījumos reakcijas ātrums samazinās, kad mēs paaugstinām temperatūru. Tas ir saistīts ar negatīvo aktivizācijas enerģiju. Mēs varam aprēķināt reakcijas ātrumu un aktivācijas enerģiju, izmantojot Arrēnija vienādojumu. Tas ir šāds:
K=Ae-Ea/(RT)
Kur k ir reakcijas ātruma koeficients, A ir reakcijas biežuma koeficients, R ir universālā gāzes konstante un T ir absolūtā temperatūra. Tad Ea ir aktivizācijas enerģija.
Papildus tam katalizatori ir vielas, kas var pazemināt reakcijas aktivācijas enerģijas barjeru. tas tiek darīts, mainot reakcijas pārejas stāvokli. Turklāt reakcija nepatērē katalizatoru, kamēr notiek reakcija.
Kas ir sliekšņa enerģija?
Sliekšņa enerģija ir minimālā enerģija, kādai jābūt daļiņu pārim, lai tās varētu veiksmīgi sadurties. Šis termins ir ļoti noderīgs daļiņu fizikā, nevis ķīmijā. Šeit mēs runājam par daļiņu kinētisko enerģiju. Šī daļiņu sadursme veido reakcijas aktivēto kompleksu (starpproduktu). Tāpēc sliekšņa enerģija ir vienāda ar kinētiskās enerģijas un aktivizācijas enerģijas summu. Tādējādi šī enerģijas forma vienmēr ir vienāda ar aktivizācijas enerģiju vai lielāka par to.
Kāda ir atšķirība starp aktivizācijas enerģiju un sliekšņa enerģiju?
Aktivizācijas enerģija ir enerģijas veids, kas mums nepieciešams, lai aktivizētu ķīmisku vai kodolreakciju vai jebkuru citu reakciju. Tas apraksta potenciālās enerģijas starpību starp reaģentiem un aktivēto kompleksu. Turklāt tā vērtība vienmēr ir vienāda ar vienas un tās pašas termodinamiskās sistēmas sliekšņa enerģiju vai zemāka par to. No otras puses, sliekšņa enerģija ir minimālā enerģija, kādai jābūt daļiņu pārim, lai tas varētu veiksmīgi sadurties. Tas apraksta enerģiju, kas nepieciešama reaģentiem, lai veiksmīgi sadurtos savā starpā, lai izveidotu aktivēto kompleksu. Turklāt šīs enerģijas vērtība vienmēr ir vienāda vai lielāka par tās pašas termodinamiskās sistēmas aktivācijas enerģiju. Tālāk esošajā infografikā tabulas veidā parādīta atšķirība starp aktivizācijas enerģiju un sliekšņa enerģiju.
Kopsavilkums - aktivizācijas enerģija pret sliekšņa enerģiju
Mēs varam definēt gan sliekšņa enerģiju, gan aktivizācijas enerģiju termodinamiskai sistēmai. Galvenā atšķirība starp aktivācijas enerģiju un sliekšņa enerģiju ir tā, ka aktivācijas enerģija apraksta potenciālās enerģijas starpību starp reaģentiem un aktivizēto kompleksu, savukārt sliekšņa enerģija apraksta enerģiju, kas nepieciešama reaģentiem, lai veiksmīgi sadurtos savā starpā, lai izveidotu aktivēto kompleksu.
