Tanulás

Aktiválási energia — Energiaprofil

A katalizátor más mechanizmust kínál, amelynek legmagasabb energiájú gátja alacsonyabb lehet. Nem „energiát ad” a reagenseknek, és nem változtatja meg a reagensek és termékek termodinamikai energiaszint-különbségét. Emiatt az egyensúly helyzetét sem tolja el, csak annak elérését gyorsítja.

Energiaprofil

A katalizátor más mechanizmust kínál, amelynek legmagasabb energiájú gátja alacsonyabb lehet. Nem „energiát ad” a reagenseknek, és nem változtatja meg a reagensek és termékek termodinamikai energiaszint-különbségét. Emiatt az egyensúly helyzetét sem tolja el, csak annak elérését gyorsítja.

Miért számít a hőmérséklet?

Ugyanannak az elemi energiaprofilnak az előre- és visszafelé aktiválási energiája általában nem azonos, ha a reagensek és termékek energiaszintje különbözik. Egy erősen exoterm reakció visszafelé nagyobb gátat mutathat. Ebből is látszik, hogy Eₐ és reakcióentalpia két külön mennyiség.

Arrhenius-egyenlet

Valós reakciók gyakran köztes termékeken keresztül több elemi lépésből állnak, ezért az energiaprofil több csúcsot és völgyet tartalmaz. A sebességet nem feltétlenül egyetlen „első csúcs” határozza meg; a teljes mechanizmus és az egyes lépések kinetikája együtt adja a megfigyelt sebességi törvényt.

Katalizátor hatása

Két reakcióút ugyanahhoz a termékhez vezethet, mégis nagyon eltérő sebességgel. Az alacsonyabb aktiválási gát gyorsabb kinetikát adhat anélkül, hogy a végállapot termodinamikai stabilitása megváltozna. Ezért a „gyorsabban történik” és a „kedvezőbb egyensúly” nem felcserélhető állítás.

Aktiválási energiak = Ae^(−Eₐ/RT)

Energiaprofil

Miért gyorsíthat egy katalizátor egy exoterm reakciót, ha a termék eleve alacsonyabb energiájú a reagenseknél?

Ugyanannak az elemi energiaprofilnak az előre- és visszafelé aktiválási energiája általában nem azonos, ha a reagensek és termékek energiaszintje különbözik. Egy erősen exoterm reakció visszafelé nagyobb gátat mutathat. Ebből is látszik, hogy Eₐ és reakcióentalpia két külön mennyiség.