Põhiline erinevus aktiveerimisenergia ja lävienergia vahel on see, et aktiveerimisenergia kirjeldab potentsiaalse energia erinevust reagentide ja aktiveeritud kompleksi vahel, lävienergia aga kirjeldab energiat, mida reaktiivid vajavad üksteisega kokkupõrkeks, et moodustada aktiveeritud kompleks.
Energia on võime teha tööd. Kui energiat on piisav alt, saame seda energiat kasutada mõne soovitud töö tegemiseks; keemias võib see töö olla kas keemiline reaktsioon või tuumareaktsioon. aktiveerimisenergia ja lävienergia on kaks terminit, mida me keemias kasutame kahe erineva energiavormi määratlemiseks.
Mis on aktiveerimisenergia?
Aktiveerimisenergia on energiavorm, mida vajame keemilise või tuumareaktsiooni või mõne muu reaktsiooni aktiveerimiseks. Enamasti mõõdame seda energiavormi ühikutes kilodžaulides mooli kohta (kJ/mol). See energiavorm on potentsiaalne energiabarjäär, mis hoiab ära keemilise reaktsiooni edenemise. See tähendab, et see takistab reagentide muundumist toodeteks. Veelgi enam, selleks, et termodünaamilises süsteemis toimuks keemiline reaktsioon, peaks süsteem saavutama kõrge temperatuuri, mis on piisav, et anda reagentidele energia, mis on kas võrdne või suurem kui aktiveerimisenergia barjäär.
Joonis 01: Reaktsioonikiirus katalüsaatori puudumisel ja juuresolekul
Kui süsteem saab piisav alt energiat, suureneb reaktsioonikiirus. Mõnel juhul aga reaktsioonikiirus temperatuuri tõstmisel väheneb. See on tingitud negatiivsest aktiveerimisenergiast. Reaktsioonikiiruse ja aktiveerimisenergia saame arvutada Arrheniuse võrrandi abil. See on järgmine:
K=Ae-Ea/(RT)
Kus k on reaktsioonikiiruse koefitsient, A on reaktsiooni sagedustegur, R on universaalne gaasikonstant ja T on absoluutne temperatuur. Siis Ea on aktiveerimisenergia.
Lisaks sellele on katalüsaatorid ained, mis võivad alandada reaktsiooni aktiveerimisenergia barjääri. see teeb seda reaktsiooni üleminekuoleku muutmise teel. Pealegi ei tarbi reaktsioon reaktsiooni kulgemise ajal katalüsaatorit.
Mis on läveenergia?
Lävienergia on minimaalne energia, mis osakeste paaril peab olema edukaks kokkupõrkeks. See termin on pigem osakeste füüsikas kui keemias väga kasulik. Siin räägime osakeste kineetilisest energiast. See osakeste kokkupõrge moodustab reaktsiooni aktiveeritud kompleksi (vaheühendi). Seetõttu on lävienergia võrdne kineetilise energia ja aktiveerimisenergia summaga. Seega on see energiavorm alati kas võrdne aktiveerimisenergiaga või sellest suurem.
Mis vahe on aktiveerimisenergial ja lävienergial?
Aktiveerimisenergia on energiavorm, mida vajame keemilise või tuumareaktsiooni või mõne muu reaktsiooni aktiveerimiseks. See kirjeldab potentsiaalse energia erinevust reagentide ja aktiveeritud kompleksi vahel. Pealegi on selle väärtus alati kas võrdne sama termodünaamilise süsteemi lävienergiaga või sellest madalam. Teisest küljest on lävienergia minimaalne energia, mis peab osakeste paaril olema edukaks kokkupõrkeks. See kirjeldab energiat, mida reaktiivid vajavad aktiveeritud kompleksi moodustamiseks üksteisega edukaks põrkamiseks. Lisaks sellele on selle energia väärtus alati sama termodünaamilise süsteemi aktiveerimisenergiaga võrdne või suurem. Allolev infograafik näitab tabeli kujul erinevust aktiveerimisenergia ja lävienergia vahel.
Kokkuvõte – aktiveerimisenergia vs lävienergia
Saame määratleda termodünaamilise süsteemi jaoks nii lävienergia kui ka aktiveerimisenergia. Põhiline erinevus aktiveerimisenergia ja lävienergia vahel on see, et aktiveerimisenergia kirjeldab potentsiaalse energia erinevust reagentide ja aktiveeritud kompleksi vahel, samas kui lävienergia kirjeldab energiat, mida reaktiivid vajavad aktiveeritud kompleksi moodustamiseks üksteisega edukaks põrkamiseks.
