Diferença entre energia de ativação e energia limite

o diferença chave entre energia de ativação e energia limiar é que o a energia de ativação descreve a diferença de energia potencial entre os reagentes e o complexo ativado, enquanto a energia limite descreve a energia necessária para que os reagentes colidam entre si com sucesso para formar o complexo ativado.

Energia é a capacidade de fazer o trabalho. Se houver energia suficiente, podemos usá-la para realizar algum trabalho que desejamos; em química, este trabalho pode ser uma reação química ou uma reação nuclear. energia de ativação e energia limiar são dois termos que usamos na química para definir duas formas diferentes de energia.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é energia de ativação
3. O que é energia limiar
4. Comparação Lado a Lado - Energia de Ativação x Energia Limiar em Forma Tabular
5. Resumo

O que é energia de ativação?

Energia de ativação é uma forma de energia que precisamos para ativar uma reação química ou nuclear ou qualquer outra reação. Na maioria das vezes, medimos essa forma de energia na unidade de quilojoules por mole (kJ / mol). Essa forma de energia é a barreira de energia potencial que evita que uma reação química progrida. Isso significa que impede que os reagentes se convertam nos produtos. Além disso, para progredir uma reação química em um sistema termodinâmico, o sistema deve atingir uma temperatura alta o suficiente para fornecer aos reagentes uma energia igual ou superior à barreira de energia de ativação.

Figura 01: Taxa de reação na ausência e presença de um catalisador

Se o sistema obtiver energia suficiente, a taxa de reação aumentará. No entanto, em alguns casos, a taxa de reação diminui quando aumentamos a temperatura. Isto é devido à energia de ativação negativa. Podemos calcular a taxa de reação e a energia de ativação usando a equação de Arrhenius. É o seguinte:

K = Ae^{-E_uma/ (RT)}

Onde k é o coeficiente da taxa de reação, A é o fator de frequência da reação, R é a constante universal de gás e T é a temperatura absoluta. Então E_uma é a energia de ativação.

Além disso, catalisadores são substâncias que podem diminuir a barreira da energia de ativação para uma reação. isso é feito modificando o estado de transição da reação. Além disso, a reação não consome o catalisador enquanto progride a reação.

O que é energia de limite?

A energia limiar é a energia mínima que um par de partículas deve ter para passar por uma colisão bem-sucedida. Este termo é altamente útil na física de partículas e não na química. Aqui, falamos sobre a energia cinética das partículas. Essa colisão de partículas forma o complexo ativado (intermediário) de uma reação. Portanto, a energia limiar é igual à soma da energia cinética e da energia de ativação. Portanto, essa forma de energia é sempre igual ou superior à energia de ativação.

Qual é a diferença entre energia de ativação e energia de limite?

Energia de ativação é uma forma de energia que precisamos para ativar uma reação química ou nuclear ou qualquer outra reação. Descreve a diferença de energia potencial entre os reagentes e o complexo ativado. Além disso, seu valor é sempre igual ou inferior ao limiar de energia do mesmo sistema termodinâmico. A energia limiar, por outro lado, é a energia mínima que um par de partículas deve ter para passar por uma colisão bem-sucedida. Descreve a energia necessária para que os reagentes colidam entre si com sucesso para formar o complexo ativado. Além disso, o valor dessa energia é sempre igual ou superior à energia de ativação do mesmo sistema termodinâmico. O infográfico abaixo apresenta a diferença entre energia de ativação e energia limiar na forma tabular.

Resumo - Energia de Ativação x Energia Limiar

Podemos definir energia de limiar e energia de ativação para um sistema termodinâmico. A principal diferença entre energia de ativação e energia limite é que a energia de ativação descreve a diferença de energia potencial entre os reagentes e o complexo ativado, enquanto a energia limite descreve a energia necessária para que os reagentes colidam entre si com sucesso para formar o complexo ativado.

Referência:

1. "Energia de Ativação". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 27 de julho de 2018. Disponível aqui
2. "Limiar de energia". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 9 de agosto de 2018. Disponível aqui

Cortesia da imagem:

1. "Energia de ativação" (domínio público) via Commons Wikimedia