الفرق الرئيسي بين الطاقة الحرة وطاقة التنشيط هو أن الطاقة الحرة هي كمية الطاقة المتاحة لنظام ديناميكي حراري لأداء عمل ديناميكي حراري ، في حين أن طاقة التنشيط للتفاعل الكيميائي هي حاجز الطاقة الذي يجب التغلب عليه في من أجل الحصول على منتجات من التفاعل.
الطاقة المجانية وطاقة التنشيط هما مصطلحان مختلفان لهما تطبيقات مختلفة أيضًا. يستخدم مصطلح الطاقة الحرة فيما يتعلق بالأنظمة الديناميكية الحرارية في الكيمياء الفيزيائية ، بينما يستخدم مصطلح طاقة التنشيط بشكل أساسي فيما يتعلق بالتفاعلات الكيميائية في الكيمياء الحيوية.
ما هي الطاقة المجانية؟
الطاقة الحرة هي كمية الطاقة المتاحة لنظام ديناميكي حراري لأداء عمل ديناميكي حراري. الطاقة الحرة لها أبعاد الطاقة. يتم تحديد قيمة الطاقة الحرة للنظام الديناميكي الحراري من خلال الحالة الحالية للنظام ، وليس من خلال تاريخه. هناك نوعان رئيسيان من الطاقة الحرة التي غالبًا ما تتم مناقشتها في الديناميكا الحرارية: الطاقة الحرة Helmholtz والطاقة الحرة Gibbs.
الطاقة الحرة Helmholtz هي الطاقة المتوفرة في نظام ديناميكي حراري مغلق لأداء عمل ديناميكي حراري عند درجة حرارة وحجم ثابتين. ومن ثم ، تشير القيمة السالبة لطاقة هيلمهولتز إلى أقصى عمل يمكن أن يؤديه النظام الديناميكي الحراري من خلال الحفاظ على حجمه ثابتًا. من أجل الحفاظ على حجم ثابت ، يتم تنفيذ بعض العمل الديناميكي الحراري الكلي كعمل حدودي (للحفاظ على حدود النظام كما هي).
الطاقة الحرة Gibbs هي الطاقة المتوفرة في نظام ديناميكي حراري مغلق لأداء عمل ديناميكي حراري عند درجة حرارة وضغط ثابتين. يمكن أن يختلف حجم النظام. يتم الإشارة إلى الطاقة الحرة بواسطة G.
ما هي طاقة التنشيط؟
طاقة تنشيط تفاعل كيميائي هي حاجز الطاقة الذي يجب التغلب عليه للحصول على منتجات من التفاعل. بمعنى آخر ، هو الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لتحويل المادة المتفاعلة إلى منتج. من الضروري دائمًا توفير طاقة التنشيط لبدء تفاعل كيميائي.
نشير إلى طاقة التنشيط كـ Eaأو AE ؛ نقيسها بالوحدة kJ / mol. علاوة على ذلك ، تعتبر طاقة التنشيط هي الحد الأدنى من الطاقة المطلوبة لتكوين وسيط بأعلى طاقة كامنة في تفاعل كيميائي. بعض التفاعلات الكيميائية لها تقدم بطيء وتحدث عبر خطوتين أو أكثر. هنا ، يتم تشكيل المواد الوسيطة ثم إعادة ترتيبها لتشكيل المنتج النهائي. وبالتالي ، فإن الطاقة المطلوبة لبدء هذا التفاعل هي الطاقة المطلوبة لتكوين وسيط بأعلى طاقة كامنة.
علاوة على ذلك ، يمكن أن تقلل المحفزات من طاقة التنشيط. لذلك ، غالبًا ما تستخدم المحفزات للتغلب على حاجز الطاقة والسماح للتفاعل الكيميائي بالتقدم. الإنزيمات هي محفزات بيولوجية يمكن أن تقلل من طاقة التنشيط للتفاعل الذي يحدث في الأنسجة.
ما هو الفرق بين الطاقة الحرة وطاقة التنشيط؟
الطاقة المجانية وطاقة التنشيط هما مصطلحان مختلفان لهما تطبيقات مختلفة أيضًا. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الطاقة المجانية وطاقة التنشيط في أن الطاقة الحرة هي كمية الطاقة المتاحة لنظام ديناميكي حراري لأداء عمل ديناميكي حراري ، في حين أن طاقة التنشيط للتفاعل الكيميائي هي حاجز الطاقة الذي يجب التغلب عليه من أجل الحصول على المنتجات من رد الفعل
يوجد أدناه ملخص الفرق بين الطاقة الحرة وطاقة التنشيط في شكل جدول.
ملخص - الطاقة المجانية مقابل طاقة التنشيط
الطاقة المجانية وطاقة التنشيط هما مصطلحان مختلفان لهما تطبيقات مختلفة. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الطاقة المجانية وطاقة التنشيط في أن الطاقة الحرة هي كمية الطاقة المتاحة لنظام ديناميكي حراري لأداء عمل ديناميكي حراري ، في حين أن طاقة التنشيط للتفاعل الكيميائي هي حاجز الطاقة الذي يجب التغلب عليه من أجل الحصول على المنتجات من رد الفعل
