일부 화학 반응은 반응물이 접촉하자마자 시작되지만 다른 많은 화학 반응은 화학 물질은 활성화를 제공 할 수있는 외부 에너지 원이 공급 될 때까지 반응하지 않습니다. 에너지. 근접한 반응물이 즉시 화학 반응에 참여하지 않을 수있는 몇 가지 이유가 있지만 중요합니다. 활성화 에너지가 필요한 반응 유형, 필요한 에너지 양 및 진행되는 반응 파악 바로. 그래야만 안전한 방식으로 화학 반응을 시작하고 제어 할 수 있습니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
활성화 에너지는 화학 반응을 시작하는 데 필요한 에너지입니다. 일부 반응은 반응물이 모이면 즉시 진행되지만 다른 많은 경우 반응물을 가까운 곳에 두는 것만으로는 충분하지 않습니다. 반응이 진행 되려면 활성화 에너지를 공급하기위한 외부 에너지 원이 필요합니다.
활성화 에너지 정의
활성화 에너지를 정의하려면 화학 반응의 시작을 분석해야합니다. 이러한 반응은 분자가 전자를 교환하거나 반대 전하를 가진 이온이 모일 때 발생합니다. 분자가 전자를 교환하려면 분자에 연결된 전자를 유지하는 결합이 끊어 져야합니다. 이온의 경우 양전하를 띤 이온은 전자를 잃었습니다. 두 경우 모두 초기 결합을 끊기 위해 에너지가 필요합니다.
외부 에너지 원은 문제의 전자를 제거하고 화학 반응을 진행하는 데 필요한 에너지를 제공 할 수 있습니다. 활성화 에너지 단위는 킬로 줄, 킬로 칼로리 또는 킬로와트 시간과 같은 단위입니다. 반응이 진행되면 에너지를 방출하고 자립합니다. 활성화 에너지는 화학 반응을 시작하기 위해 처음에만 필요합니다.
이 분석을 기반으로 활성화 에너지는 화학 반응을 시작하는 데 필요한 최소 에너지로 정의됩니다. 에너지가 외부 소스에서 반응물에 공급되면 분자는 속도가 빨라지고 더 격렬하게 충돌합니다. 격렬한 충돌은 전자를 노크하고 결과 원자 또는 이온이 서로 반응하여 에너지를 방출하고 반응을 계속합니다.
활성화 에너지가 필요한 화학 반응의 예
활성화 에너지가 필요한 가장 일반적인 유형의 반응은 많은 종류의 화재 또는 연소를 포함합니다. 이러한 반응은 산소와 탄소를 포함하는 물질을 결합합니다. 탄소는 연료의 다른 요소와 기존 분자 결합을 가지고있는 반면 산소 가스는 함께 결합 된 두 개의 산소 원자로 존재합니다. 탄소와 산소는 기존의 분자 결합이 너무 강해서 일반적인 분자 충돌로 깨지지 않기 때문에 일반적으로 서로 반응하지 않습니다. 성냥의 불꽃이나 불꽃과 같은 외부 에너지가 일부 결합을 끊으면 생성 된 산소와 탄소 원자가 반응하여 에너지를 방출하고 연료가 고갈 될 때까지 불을 계속합니다.
또 다른 예는 폭발성 혼합물을 형성하는 수소와 산소입니다. 수소와 산소가 상온에서 혼합되면 아무 일도 일어나지 않습니다. 수소와 산소 가스는 모두 두 개의 원자가 결합 된 분자로 구성됩니다. 예를 들어 스파크에 의해 이러한 결합 중 일부가 끊어지면 폭발이 발생합니다. 스파크는 몇 개의 분자에 추가 에너지를 제공하여 더 빨리 움직이고 충돌하여 결합을 끊습니다. 일부 산소와 수소 원자가 결합하여 물 분자를 형성하여 많은 양의 에너지를 방출합니다. 이 에너지는 더 많은 분자의 속도를 높이고 더 많은 결합을 끊고 더 많은 원자가 반응하도록하여 폭발을 일으 킵니다.
활성화 에너지는 화학 반응을 시작하고 제어 할 때 유용한 개념입니다. 반응에 활성화 에너지가 필요한 경우 반응물을 안전하게 함께 저장할 수 있으며 해당 반응은 활성화 에너지가 외부에서 공급 될 때까지 발생하지 않습니다. 출처. 예를 들어 금속 나트륨 및 물과 같이 활성화 에너지가 필요하지 않은 화학 반응의 경우 반응물은 우연히 접촉하지 않도록주의하여 보관해야합니다. 반응.