الفرق الرئيسي بين طاقة التنشيط وطاقة العتبة هو أن طاقة التنشيط تصف فرق الطاقة الكامنة بين المواد المتفاعلة والمركب المنشط بينما تصف طاقة العتبة الطاقة التي تتطلبها المواد المتفاعلة لتتصادم مع بعضها البعض بنجاح لتشكيل المركب المنشط
الطاقة هي القدرة على القيام بالعمل. إذا كانت هناك طاقة كافية يمكننا استخدام تلك الطاقة للقيام ببعض الأعمال التي نرغب فيها ؛ في الكيمياء ، يمكن أن يكون هذا العمل إما تفاعل كيميائي أو تفاعل نووي. طاقة التنشيط وطاقة العتبة هما مصطلحان نستخدمهما في الكيمياء لتحديد شكلين مختلفين من الطاقة.
ما هي طاقة التفعيل؟
طاقة التنشيط هي شكل من أشكال الطاقة التي نحتاجها لتفعيل تفاعل كيميائي أو نووي أو أي تفاعل آخر. في معظم الأوقات ، نقيس شكل الطاقة هذا بوحدة كيلوجول لكل مول (كيلوجول / مول). هذا النوع من الطاقة هو حاجز الطاقة الكامن الذي يمنع تفاعل كيميائي من التقدم. هذا يعني أنه يمنع المواد المتفاعلة من التحول إلى منتجات. علاوة على ذلك ، من أجل إحراز تقدم في تفاعل كيميائي في نظام ديناميكي حراري ، يجب أن يصل النظام إلى درجة حرارة عالية تكفي لتزويد المواد المتفاعلة بطاقة إما تساوي أو أكبر من حاجز طاقة التنشيط.
الشكل 01: معدل التفاعل في غياب ووجود المحفز
إذا حصل النظام على طاقة كافية ، يزداد معدل التفاعل. ومع ذلك ، في بعض الحالات ، ينخفض معدل التفاعل عندما نزيد درجة الحرارة. هذا بسبب طاقة التنشيط السلبية. يمكننا حساب معدل التفاعل وطاقة التنشيط باستخدام معادلة أرهينيوس. وهي كالتالي:
K=Ae-Ea/ (RT)
حيث k هو معامل معدل التفاعل ، A هو عامل التردد للتفاعل ، R هو ثابت الغاز العام و T هي درجة الحرارة المطلقة. ثم Eaهي طاقة التنشيط.
بالإضافة إلى ذلك ، المحفزات عبارة عن مواد يمكنها خفض حاجز طاقة التنشيط للتفاعل. تقوم بذلك عن طريق تعديل حالة رد الفعل الانتقالية. علاوة على ذلك ، لا يستهلك التفاعل المحفز أثناء تقدم التفاعل.
ما هي طاقة العتبة؟
طاقة العتبة هي الحد الأدنى من الطاقة التي يجب أن يمتلكها زوج من الجسيمات من أجل الخضوع لتصادم ناجح.هذا المصطلح مفيد للغاية في فيزياء الجسيمات وليس في الكيمياء. هنا نتحدث عن الطاقة الحركية للجسيمات. يشكل هذا الاصطدام للجسيمات المركب النشط (الوسيط) للتفاعل. لذلك ، فإن طاقة العتبة تساوي مجموع الطاقة الحركية وطاقة التنشيط. ومن ثم ، فإن هذا النوع من الطاقة يكون دائمًا إما مساويًا أو أكبر من طاقة التنشيط.
ما هو الفرق بين طاقة التنشيط وطاقة العتبة؟
طاقة التنشيط هي شكل من أشكال الطاقة التي نحتاجها لتفعيل تفاعل كيميائي أو نووي أو أي تفاعل آخر. يصف فرق الطاقة الكامنة بين المواد المتفاعلة والمركب المنشط. علاوة على ذلك ، تكون قيمته دائمًا إما مساوية أو أقل من طاقة عتبة نفس النظام الديناميكي الحراري. من ناحية أخرى ، فإن طاقة العتبة هي الحد الأدنى من الطاقة التي يجب أن يمتلكها زوج من الجسيمات من أجل الخضوع لتصادم ناجح. يصف الطاقة التي تتطلبها المواد المتفاعلة لتتصادم مع بعضها البعض بنجاح لتشكيل المركب المنشط.بالإضافة إلى ذلك ، فإن قيمة هذه الطاقة تكون دائمًا إما مساوية أو أكبر من طاقة التنشيط لنفس النظام الديناميكي الحراري. يوضح الرسم البياني أدناه الفرق بين طاقة التنشيط وطاقة العتبة في شكل جدول.
ملخص - طاقة التنشيط مقابل طاقة العتبة
يمكننا تحديد طاقة العتبة وطاقة التنشيط لنظام ديناميكي حراري. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين طاقة التنشيط وطاقة العتبة في أن طاقة التنشيط تصف فرق الطاقة الكامنة بين المواد المتفاعلة والمركب المنشط بينما تصف طاقة العتبة الطاقة التي تتطلبها المواد المتفاعلة لتتصادم مع بعضها البعض بنجاح لتشكيل المركب المنشط.
