×
Aktiveringsenergie

In chemie is die aktiveringsenergie 'n begrip wat in 1889 deur Svante Arrhenius bekend gestel het wat gedefinieer word as die energie wat verskaf moet word vir 'n chemiese reaksie om plaas te vind. Aktiveringsenergie kan ook beskryf word as die minimum energie wat benodig word vir 'n spesifieke chemiese reaksie om plaas te vind. Die aktiveringsenergie van 'n reaksie word gewoonlik aangedui met Ea in eenhede van kilojoule per mol.

Die vonke wat ontstaan wanneer staal teen flint geslaan word verskaf die aktiveringsenergie om verbranding in hierdie Bunsenbrander aan die gang te sit. Die blou vlam sal selfonderhoudend wees as die vonke ophou omdat die volgehoue verbranding van die vlam die nodige energie vir aktivering verskaf.

'n Mens kan aan die aktiveringsenergie dink as die hoogte van 'n potensiaaldrumpel (ook soms die energiedrumpel) wat die twee minima van potensiële energie skei (van die reagense en die produkte van die reaksie onderskeidelik). As 'n chemiese reaksie teen 'n merkbare tempo geskied moet daar 'n merkbare aantal molekules wees wat oor energie gelykstaande of meer as die aktiveringsenergie beskik.

Inhoud

Vir baie reaksies stem die aktiveringsenergie rofweg ooreen met die hoogte van die oorgangstoestanddrumpel. Die oorgangstoestand op 'n reaksiepad is die punt waar die maksimum vrye energie bereik word, waar die breek en maak van bindings in balans verkeer. Veelstap reaksies sluit 'n aantal oorgangstoestande in. Die snelheidsbeperkende stap (wat ooreenstem met die oorhoofse aktiveringsenergie) is die een met die hoogste oorgangstoestanddrumpel.

Vir 'n groot aantal reaksies stem die hoogte van die hoogste drumpel egter nie ooreen met die aktiveringsenergie soos geïmpliseer word deur die temperatuurafhanklikheid van die reaksietempo nie (sien Arrhenius se vergelyking). In hierdie gevalle kan 'n mens dink aan die aktiveringsenergie as die hoogte van 'n effektiewe drumpel wat dieselfde tempo tot gevolg sou gehad het as hierdie invloede nie teenwoordig was nie.

Neem kennis dat IUPAC alle verwysings na oorgangstoestande in hulle definisie van aktiveringsenergie verwyder het (sien eksterne skakels).

In sommige gevalle daal die reaksietempo met toenemende temperatuur. Wanneer die reaksie steeds 'n eksponensiële verwantskap toon kan die reaksiekonstante steeds gepas word op die Arrhenius vergelyking, wat 'n negatiewe waarde vir Ea tot gevolg het. Reaksies met 'n negatiewe reaksie-energie is tipies drumpellose reaksies, waar die reaksie staatmaak op die vangs van molekules in 'n potensiaalput. Toenemede temperature lei tot 'n verlaagde waarskynlikheid dat die botsende molekules mekaar sal vang. So 'n reaksie kan nie geïnterpreteer word deur van die drumpelhoogte konsep gebruik te maak nie.

Die Arrheniusvergelyking vorm die kwantitatiewe basis vir die verwantskap tussen die aktiveringsenergie en die tempo waarteen 'n reaksie plaasvind. Arrhenius se vergelyking kan gebruik word om die aktiveringsenergie as volg uit te druk:

E a = R T ln ( k A ) {\displaystyle E_{a}=-RT\ln \left({\frac {k}{A}}\right)}

waar A die frekwensiefaktor vir die reaksie is, R die universele gaskonstante is en T die temperatur in Kelvin is.

Hierdie vergelyking laat dit blyk asof die aktiveringsenergie temperatuurafhanklik is waar die Arrheniusvergelyking geldig is maar dit word uitgeskakel deur di temperatuurafhanklikheid van k. Dus kan Ea vanaf die snelheidskonstante afgelei word by enige temperatuur (binne die geldigheidsbestek van die Arrheniusvergelyking).

Die verwantskap tussen aktiveringsenergie ( E a {\displaystyle E_{a}} ) en die reaksie-entalpie (ΔH) met en sonder 'n katalisator. Die hoogste energiepunt verteenwoordig 'n oorgangstoestand. Met die katalisator is die enegie wat benodig word om die oorgangstoestand te bereik minder en daarom is die energie wat vereis word om die reaksie aan die gang te sit laer.

'n Stof wat die oorgangstoestand na 'n laer energietoestand verander word 'n katalisator genoem; 'n biologiese katalisator word 'n ensiem genoem. Dit is belangrik om op te let dat 'n katalisator die snelheid van 'n reaksie kan verhoog sonder om opgebruik te word. Verder verander die katalisator ook nie die energie van die oorspronklike reagense of produkte nie. Die reagens- en produkenergie bly dieselfde en slegs die aktiveringsenergie word verlaag.

Publikasie datum: Augustus 25, 2021

aktiveringsenergie, chemie, aktiveringsenergie, begrip, 1889, deur, svante, arrhenius, bekend, gestel, gedefinieer, word, energie, verskaf, moet, word, chemiese, reaksie, plaas, vind, beskryf, word, minimum, energie, benodig, word, spesifieke, chemiese, reaksi. In chemie is die aktiveringsenergie n begrip wat in 1889 deur Svante Arrhenius bekend gestel het wat gedefinieer word as die energie wat verskaf moet word vir n chemiese reaksie om plaas te vind Aktiveringsenergie kan ook beskryf word as die minimum energie wat benodig word vir n spesifieke chemiese reaksie om plaas te vind Die aktiveringsenergie van n reaksie word gewoonlik aangedui met Ea in eenhede van kilojoule per mol Die vonke wat ontstaan wanneer staal teen flint geslaan word verskaf die aktiveringsenergie om verbranding in hierdie Bunsenbrander aan die gang te sit Die blou vlam sal selfonderhoudend wees as die vonke ophou omdat die volgehoue verbranding van die vlam die nodige energie vir aktivering verskaf n Mens kan aan die aktiveringsenergie dink as die hoogte van n potensiaaldrumpel ook soms die energiedrumpel wat die twee minima van potensiele energie skei van die reagense en die produkte van die reaksie onderskeidelik As n chemiese reaksie teen n merkbare tempo geskied moet daar n merkbare aantal molekules wees wat oor energie gelykstaande of meer as die aktiveringsenergie beskik Inhoud 1 Oorgangstoestande 2 Negatiewe aktiveringsenergie 3 Temperatuurafhanklikheid en die Arrhenius vergelyking 4 Katalise 5 Sien ook 6 Eksterne skakelsOorgangstoestande WysigVir baie reaksies stem die aktiveringsenergie rofweg ooreen met die hoogte van die oorgangstoestanddrumpel Die oorgangstoestand op n reaksiepad is die punt waar die maksimum vrye energie bereik word waar die breek en maak van bindings in balans verkeer Veelstap reaksies sluit n aantal oorgangstoestande in Die snelheidsbeperkende stap wat ooreenstem met die oorhoofse aktiveringsenergie is die een met die hoogste oorgangstoestanddrumpel Vir n groot aantal reaksies stem die hoogte van die hoogste drumpel egter nie ooreen met die aktiveringsenergie soos geimpliseer word deur die temperatuurafhanklikheid van die reaksietempo nie sien Arrhenius se vergelyking In hierdie gevalle kan n mens dink aan die aktiveringsenergie as die hoogte van n effektiewe drumpel wat dieselfde tempo tot gevolg sou gehad het as hierdie invloede nie teenwoordig was nie Neem kennis dat IUPAC alle verwysings na oorgangstoestande in hulle definisie van aktiveringsenergie verwyder het sien eksterne skakels Negatiewe aktiveringsenergie WysigIn sommige gevalle daal die reaksietempo met toenemende temperatuur Wanneer die reaksie steeds n eksponensiele verwantskap toon kan die reaksiekonstante steeds gepas word op die Arrhenius vergelyking wat n negatiewe waarde vir Ea tot gevolg het Reaksies met n negatiewe reaksie energie is tipies drumpellose reaksies waar die reaksie staatmaak op die vangs van molekules in n potensiaalput Toenemede temperature lei tot n verlaagde waarskynlikheid dat die botsende molekules mekaar sal vang So n reaksie kan nie geinterpreteer word deur van die drumpelhoogte konsep gebruik te maak nie Temperatuurafhanklikheid en die Arrhenius vergelyking WysigDie Arrheniusvergelyking vorm die kwantitatiewe basis vir die verwantskap tussen die aktiveringsenergie en die tempo waarteen n reaksie plaasvind Arrhenius se vergelyking kan gebruik word om die aktiveringsenergie as volg uit te druk E a R T ln k A displaystyle E a RT ln left frac k A right waar A die frekwensiefaktor vir die reaksie is R die universele gaskonstante is en T die temperatur in Kelvin is Hierdie vergelyking laat dit blyk asof die aktiveringsenergie temperatuurafhanklik is waar die Arrheniusvergelyking geldig is maar dit word uitgeskakel deur di temperatuurafhanklikheid van k Dus kan Ea vanaf die snelheidskonstante afgelei word by enige temperatuur binne die geldigheidsbestek van die Arrheniusvergelyking Katalise Wysig Die verwantskap tussen aktiveringsenergie E a displaystyle E a en die reaksie entalpie DH met en sonder n katalisator Die hoogste energiepunt verteenwoordig n oorgangstoestand Met die katalisator is die enegie wat benodig word om die oorgangstoestand te bereik minder en daarom is die energie wat vereis word om die reaksie aan die gang te sit laer n Stof wat die oorgangstoestand na n laer energietoestand verander word n katalisator genoem n biologiese katalisator word n ensiem genoem Dit is belangrik om op te let dat n katalisator die snelheid van n reaksie kan verhoog sonder om opgebruik te word Verder verander die katalisator ook nie die energie van die oorspronklike reagense of produkte nie Die reagens en produkenergie bly dieselfde en slegs die aktiveringsenergie word verlaag Sien ook WysigArrhenius se vergelyking ReaksiekinetikaEksterne skakels Wysig Activation energy from the IUPAC Gold Book Chapter 14 Activation energy Geargiveer 19 Oktober 2007 op Wayback Machine The Activation Energy of Chemical ReactionsWikimedia Commons bevat media in verband met Activation energy Ontsluit van https af wikipedia org w index php title Aktiveringsenergie amp ol,