Kľúčový rozdiel medzi aktivačnou energiou a prahovou energiou je v tom, že aktivačná energia popisuje potenciálny energetický rozdiel medzi reaktantmi a aktivovaným komplexom, zatiaľ čo prahová energia opisuje energiu, ktorú reaktanty potrebujú na úspešnú vzájomnú zrážku, aby vytvorili aktivovaný komplex.
Energia je schopnosť pracovať. Ak je dostatok energie, môžeme ju použiť na vykonanie práce, po ktorej túžime; v chémii môže byť táto práca buď chemickou reakciou alebo jadrovou reakciou. aktivačná energia a prahová energia sú dva pojmy, ktoré používame v chémii na definovanie dvoch rôznych foriem energie.
Čo je aktivačná energia?
Aktivačná energia je forma energie, ktorú potrebujeme na aktiváciu chemickej alebo jadrovej reakcie alebo akejkoľvek inej reakcie. Vo väčšine prípadov túto formu energie meriame v jednotkách kilojoulov na mol (kJ/mol). Táto forma energie je potenciálnou energetickou bariérou, ktorá zabraňuje postupu chemickej reakcie. To znamená, že zabraňuje premene reaktantov na produkty. Navyše, aby sa v termodynamickom systéme rozbehla chemická reakcia, systém by mal dosiahnuť vysokú teplotu, ktorá je dostatočná na to, aby reaktantom poskytla energiu, ktorá je buď rovnaká alebo väčšia ako bariéra aktivačnej energie.
Obrázok 01: Rýchlosť reakcie v neprítomnosti a prítomnosti katalyzátora
Ak systém dostane dostatok energie, rýchlosť reakcie sa zvýši. V niektorých prípadoch sa však rýchlosť reakcie zníži, keď zvýšime teplotu. Je to spôsobené negatívnou aktivačnou energiou. Rýchlosť reakcie a aktivačnú energiu môžeme vypočítať pomocou Arrheniovej rovnice. Je to takto:
K=Ae-Ea/(RT)
Kde k je koeficient rýchlosti reakcie, A je frekvenčný faktor reakcie, R je univerzálna plynová konštanta a T je absolútna teplota. Potom Ea je aktivačná energia.
Navyše, katalyzátory sú látky, ktoré môžu znížiť bariéru aktivačnej energie pre reakciu. robí to úpravou prechodového stavu reakcie. Navyše, reakcia nespotrebováva katalyzátor, kým prebieha reakcia.
Čo je prahová energia?
Prahová energia je minimálna energia, ktorú musí mať pár častíc, aby podstúpil úspešnú zrážku. Tento termín je veľmi užitočný skôr v časticovej fyzike ako v chémii. Tu hovoríme o kinetickej energii častíc. Táto zrážka častíc tvorí aktivovaný komplex (medziprodukt) reakcie. Preto sa prahová energia rovná súčtu kinetickej energie a aktivačnej energie. Preto je táto forma energie vždy rovnaká alebo väčšia ako aktivačná energia.
Aký je rozdiel medzi aktivačnou energiou a prahovou energiou?
Aktivačná energia je forma energie, ktorú potrebujeme na aktiváciu chemickej alebo jadrovej reakcie alebo akejkoľvek inej reakcie. Popisuje rozdiel potenciálnej energie medzi reaktantmi a aktivovaným komplexom. Okrem toho je jeho hodnota vždy rovnaká alebo nižšia ako prahová energia toho istého termodynamického systému. Na druhej strane prahová energia je minimálna energia, ktorú musí mať pár častíc, aby podstúpil úspešnú zrážku. Popisuje energiu, ktorú reaktanty potrebujú na to, aby sa navzájom úspešne zrazili a vytvorili aktivovaný komplex. Okrem toho je hodnota tejto energie vždy rovnaká alebo väčšia ako aktivačná energia toho istého termodynamického systému. Nižšie uvedená infografika predstavuje rozdiel medzi aktivačnou energiou a prahovou energiou v tabuľkovej forme.
Zhrnutie – Aktivačná energia vs. Prahová energia
Pre termodynamický systém môžeme definovať prahovú energiu aj aktivačnú energiu. Kľúčový rozdiel medzi aktivačnou energiou a prahovou energiou je v tom, že aktivačná energia opisuje rozdiel potenciálnej energie medzi reaktantmi a aktivovaným komplexom, zatiaľ čo prahová energia opisuje energiu potrebnú na to, aby sa reaktanty navzájom úspešne zrazili, aby vytvorili aktivovaný komplex.
