Док неке хемијске реакције започињу чим реактанти дођу у контакт, за многе друге хемикалије не реагују док се не снабдевају спољним извором енергије који може да обезбеди активацију енергије. Постоји неколико разлога због којих реактанти у непосредној близини можда неће одмах ући у хемијску реакцију, али је важно да би се знало за које врсте реакција је потребна енергија активације, колико је енергије потребно и које се реакције одвијају одмах. Тек тада се хемијске реакције могу покренути и контролисати на безбедан начин.
ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)
Енергија активације је енергија потребна за покретање хемијске реакције. Неке реакције се одвијају одмах када се реактанти споје, али за многе друге стављање реактаната у непосредну близину није довољно. За наставак реакције потребан је спољни извор енергије за снабдевање енергијом активације.
Дефиниција енергије активирања
Да би се дефинисала енергија активације, мора се анализирати иницирање хемијских реакција. Такве реакције се јављају када молекули размењују електроне или када се окупљају јони са супротним наелектрисањима. Да би молекули могли да размењују електроне, везе које држе електроне везане за молекул морају се прекинути. За јоне су позитивно наелектрисани јони изгубили електрон. У оба случаја потребна је енергија да се прекину почетне везе.
Спољни извор енергије може да обезбеди енергију потребну за померање дотичних електрона и омогући хемијској реакцији да се настави. Јединице за активирање су јединице као што су килоџули, килокалорије или киловат сати. Једном када реакција крене, она ослобађа енергију и самоодржива се. Енергија активације потребна је само на почетку, како би хемијска реакција започела.
На основу ове анализе, енергија активације се дефинише као минимална енергија потребна за покретање хемијске реакције. Када се реактанти напајају енергијом из спољног извора, молекули се убрзавају и снажније сударају. Насилни судари ослобађају електроне, а настали атоми или јони реагују једни с другима да би ослободили енергију и одржавали реакцију.
Примери хемијских реакција којима је потребна енергија активације
Најчешћа врста реакције која захтева енергију активирања укључује многе врсте пожара или сагоревања. Ове реакције комбинују кисеоник са материјалом који садржи угљеник. Угљеник има постојеће молекуларне везе са осталим елементима у гориву, док гас кисеоника постоји као два атома кисеоника повезана заједно. Угљеник и кисеоник обично не реагују једни с другима, јер су постојеће молекуларне везе прејаке да би се могле прекинути обичним молекуларним сударима. Када спољна енергија, попут пламена шибице или варнице, прекине неке везе, настали атоми кисеоника и угљеника реагују на ослобађање енергије и одржавају ватру док не остане без горива.
Други пример су водоник и кисеоник који чине експлозивну смешу. Ако се водоник и кисеоник помешају заједно на собној температури, ништа се не дешава. И водоник и гас кисеоника састоје се од молекула са два атома повезана заједно. Чим неке од ових веза пукну, на пример искром, настаје експлозија. Искра даје неколико молекула додатну енергију, тако да се брже крећу и сударају, прекидајући њихове везе. Неки атоми кисеоника и водоника комбинују се и формирају молекуле воде, ослобађајући велику количину енергије. Ова енергија убрзава више молекула, прекидајући више веза и омогућавајући више атома да реагују, што резултира експлозијом.
Енергија активације је користан концепт када је реч о покретању и контроли хемијских реакција. Ако је за реакцију потребна енергија активације, реактанти се могу безбедно складиштити заједно одговарајућа реакција се неће одвијати док се енергија активације не напаја споља извор. За хемијске реакције којима није потребна енергија активације, као што су метални натријум и вода, на пример реактанти се морају чувати пажљиво како не би случајно дошли у контакт и изазвали неконтролисану реакцију реакција.