aktivaatioenergiaan

Aktivaatioenergia on kemiallisten reaktioiden käynnistymisen este. Se kuvaa sitä energiaa, jonka reagoivien aineiden täytyy saada käyttöönsä, jotta tuotteen syntyminen voi alkaa. Ea-merkitään Ea ja sen arvo ilmoitetaan yleensä kilojouleina per mol (kJ/mol). Ea vastaa korkeinta pistettä reaktion energian polulla eli siirtymätilan energiaa.

Ea riippuu reaktiosta ja sen olosuhteista; se ei ole vakio kaikille samanlaisille reaktioille, eikä sitä aina voida mitata suoraan. Sen arvon voi kuitenkin arvioida kokeellisesti lämpötilan riippuvuudesta johtuvien reaktioiden nopeuksien perusteella.

Arrhenius-laki kuvaa yhteyttä reaktionopeuden ja lämpötilan välillä: k = A exp(-Ea/(RT)). Tästä voidaan Ea:n arvo johtaa piirtämällä ln(k) vasten 1/T: ln(k) on suora viiva, jonka kulma antaa Ea/R. Näin Ea voidaan muuttaa kokeellisista nopeusmittauksista energia-arvoksi.

Katalyytit alentavat aktivaatioenergiaa tarjoamalla vaihtoehtoisen, matalamman siirtymätilan reitillä. Tämä nopeuttaa reaktiota, mutta ei yleensä muuta tasapainon lopullista koostumusta. Esimerkkeinä toimivat sekä epäorgaaniset että biologiset katalyytit; entsyymeissä Ea:tä pienentävä vaikutus voi olla huomattava, mikä mahdollistaa nopeammat biokemialliset reitit.

Aktivaatioenergia on keskeinen käsite kemian ja biokemian kinetiikassa, ja sen ymmärtäminen auttaa selittämään, miksi reaktiot etenevät eri nopeuksilla sekä miten lämpötila ja katalyysi vaikuttavat niihin.