aktivaatioenergia

Aktivaatioenergia (Ea) on minimi energia, jonka reagointiin osallistuvien molekyylien on saavutettava, jotta kemiallinen reaktio etenee. Ea kuvaa energiaesteen reagoivien aineiden ja siirtymätilan välillä: kun energia ylittää Ea:n, todennäköisyys siirtymätilaan ja reagointiin kasvaa.

Reaktionopeus riippuu Ea: suurempi Ea tarkoittaa hitaampaa reaktiota tietyllä lämpötilalla. Lämpötilan noustessa osa molekyyleistä saa riittävästi energiaa ylittää Ea:n, jolloin nopeus kasvaa. Tämä ilmiö kuvataan Arrhenius-lain avulla: k = A exp(-Ea/(R T)), missä k on reaktiokerto, A pre-exponentiaalinen tekijä, R yleinen kaasuvakio ja T absoluuttinen lämpötila kelvineissä.

Ea voidaan määrittää kokeellisesti mittaamalla nopeuden riippuvuus lämpötilasta ja piirtämällä ln k vs. 1/T; Ea saadaan kulmasta (-Ea/R). Yksiköt ovat yleisimmin J/mol tai kJ/mol.

Catalystit ja entsyymit tarjoavat vaihtoehtoisen reitin, jolla siirtymätila on matalammalla energiatasolla. Tämän seurauksena Ea pienenee ja reaktionopeus kasvaa, vaikka lopullinen entalpiamuutos ΔH ja tuotosten stabiilit eivät välttämättä jakaantuisi samoin.

Monivaiheisissa reaktioissa Ea voi heijastaa nopeimman, rajoittavan vaiheen aktivaatioenergiaa. Ea on keskeinen selittäjä reaktioiden lämpötilariippuvuudelle.