Γιατί μια εξωθερμική αντίδραση χρειάζεται ενέργεια ενεργοποίησης;
1. Το σπάσιμο των δεσμών απαιτεί ενέργεια:
* Παρόλο που μια εξωθερμική αντίδραση απελευθερώνει συνολικά τη θερμότητα, το αρχικό βήμα περιλαμβάνει το σπάσιμο των υφιστάμενων χημικών δεσμών. Αυτή η διαδικασία απαιτεί πάντοτε εισροή ενέργειας.
* Φανταστείτε ότι έχετε δύο μπλοκ ξύλου κολλημένα μαζί. Για να τα διαχωρίσετε, πρέπει να εφαρμόσετε δύναμη (ενέργεια), παρόλο που κάποτε διαχωριστεί, ενδέχεται να καταρρεύσουν μόνοι τους.
2. Το φράγμα ενεργειακής ενεργοποίησης:
* Η ενέργεια ενεργοποίησης είναι σαν ένα "hump" ή εμπόδιο που τα αντιδραστήρια πρέπει να ανεβαίνουν για να φτάσουν στη μεταβατική κατάσταση, όπου τα ομόλογα μπορούν να σπάσουν και να σχηματίσουν νέα.
* Ακόμη και αν τα προϊόντα βρίσκονται σε χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας (καθιστώντας την εξωθερμική αντίδραση), τα αντιδραστήρια χρειάζονται μια "ώθηση" για να τους πάρουν πάνω από αυτό το αρχικό εμπόδιο.
3. Συγκρούσεις και προσανατολισμός:
* Η ενέργεια ενεργοποίησης σχετίζεται επίσης με τη συχνότητα και την αποτελεσματικότητα των συγκρούσεων μεταξύ των μορίων αντιδραστηρίων.
* Τα αντιδραστήρια πρέπει να συγκρουστούν με επαρκή ενέργεια και τον σωστό προσανατολισμό για τους δεσμούς να σπάσουν και να σχηματίσουν νέες.
Παράδειγμα:
* Το καύσιμο ξύλο είναι εξωθερμική:απελευθερώνει θερμότητα. Αλλά πρέπει να εφαρμόσετε θερμότητα (αγώνα) για να ξεκινήσετε τη φωτιά. Αυτή η αρχική θερμότητα παρέχει την ενέργεια ενεργοποίησης για να σπάσει τους δεσμούς στο ξύλο και το οξυγόνο, επιτρέποντας στην αντίδραση να προχωρήσει και να απελευθερώσει ακόμα περισσότερη θερμότητα.
Εν ολίγοις:
Ενώ οι εξωθερμικές αντιδράσεις απελευθερώνουν συνολικά τη θερμότητα, εξακολουθούν να απαιτούν αρχική εισροή ενέργειας για να ξεπεραστούν το ενεργειακό φράγμα και να ξεκινήσουν τη διαδικασία σπάσιμο των δεσμών. Αυτή η εισροή ενέργειας είναι γνωστή ως ενέργεια ενεργοποίησης.
