Різниця між енергією активації та пороговою енергією

The ключова різниця між енергією активації і пороговою енергією є те, що Енергія активації описує різницю потенціалу енергії між реагентами та активованим комплексом, тоді як порогова енергія описує енергію, необхідну реагентам для успішного зіткнення один з одним для формування активованого комплексу.

Енергія - це здатність до роботи. Якщо є достатня кількість енергії, ми можемо використовувати цю енергію, щоб зробити якусь роботу, яку ми бажаємо; в хімії ця робота може бути або хімічною, або ядерною. енергія активації та порогова енергія - це два терміни, які ми використовуємо в хімії для визначення двох різних форм енергії.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке енергія активації
3. Що таке порогова енергія
4. Поплечне порівняння - енергія активації та порогова енергія у табличній формі
5. Підсумок

Що таке енергія активації?

Енергія активації - це форма енергії, яка нам потрібна для активації хімічної чи ядерної реакції чи будь-якої іншої реакції. У більшості випадків ми вимірюємо цю форму енергії в одиниці кілоджоулів на моль (кДж / моль). Ця форма енергії є потенційним енергетичним бар'єром, який дозволяє уникнути прогресування хімічної реакції. Це означає, що він перешкоджає перетворенню реагентів у продукти. Крім того, для прогресування хімічної реакції в термодинамічній системі система повинна досягти високої температури, достатньої для забезпечення реагентів енергією, рівною або більшою, ніж бар'єр енергії активації..

Малюнок 01: Коефіцієнт реакцій за відсутності та наявності каталізатора

Якщо система отримує достатню кількість енергії, то швидкість реакції збільшується. Однак у деяких випадках швидкість реакції зменшується, коли ми збільшуємо температуру. Це пов’язано з негативною енергією активації. Ми можемо обчислити швидкість реакції та енергію активації за допомогою рівняння Арреніуса. Це так:

K = Ae^{-Е_а/ (RT)}

Де к - коефіцієнт швидкості реакції, A - коефіцієнт частоти реакції, R - універсальна константа газу і T - абсолютна температура. Тоді Е_а - енергія активації.

На додаток до цього каталізатори - це речовини, які можуть знизити бар'єр енергії активації для реакції. це відбувається шляхом зміни перехідного стану реакції. Більше того, реакція не споживає каталізатор під час прогресування реакції.

Що таке Порогова енергія?

Порогова енергія - це мінімальна енергія, яку повинна мати пара частинок для успішного зіткнення. Цей термін є більш корисним у фізиці частинок, а не в хімії. Тут ми говоримо про кінетичну енергію частинок. Це зіткнення частинок утворює активований комплекс (проміжний) реакції. Тому порогова енергія дорівнює сумі кінетичної енергії та енергії активації. Отже, ця форма енергії завжди або дорівнює, або більше, ніж енергія активації.

Яка різниця між енергією активації та пороговою енергією?

Енергія активації - це форма енергії, яка нам потрібна для активації хімічної чи ядерної реакції чи будь-якої іншої реакції. Він описує різницю потенціальної енергії між реагентами та активованим комплексом. Більше того, його значення завжди або дорівнює, або менше, ніж порогова енергія тієї ж термодинамічної системи. Порогова енергія, з іншого боку, - це мінімальна енергія, яку повинна мати пара частинок для успішного зіткнення. Він описує енергію, необхідну реагентам для успішного зіткнення один з одним для утворення активованого комплексу. Крім цього, значення цієї енергії завжди або дорівнює, або більше, ніж енергія активації тієї ж термодинамічної системи. Інфографіка нижче представлена ​​різницею між енергією активації та пороговою енергією у табличній формі.

Підсумок - Енергія активації проти порогової енергії

Ми можемо визначити як порогову енергію, так і енергію активації для термодинамічної системи. Ключова відмінність енергії активації від порогової енергії полягає в тому, що енергія активації описує різницю потенціальної енергії між реагентами та активованим комплексом, тоді як порогова енергія описує енергію, необхідну реагентам для успішного зіткнення один з одним для формування активованого комплексу.

Довідка:

1. "Енергія активації". Wikipedia, Фонд Вікімедіа, 27 липня 2018 р. Доступний тут
2. "Порогова енергія". Wikipedia, Фонд Вікімедіа, 9 серпня 2018. Доступний тут

Надано зображення:

1. "Енергія активації" (Public Domain) через Вікісховище Commons