aktivoitumisenergia

Aktivoitumisenergia (yleisemmin aktivaatioenergia) määrittelee energian, jonka järjestelmän on ylitetävä, jotta kemiallinen reaktio voi alkaa. Se vastaa potentiaalienergian korkeinta pistettä reaktioreitillä eli aktivaatiotilaa (transition state). Ea riippuu reaktion tyypistä, olosuhteista ja reagoivien aineiden ominaisuuksista, ja se määrää, kuinka todennäköisesti reaktio etenee heti tietyllä lämpötilalla.

Arrhenius-yhtälö kuvaa lämpötilan vaikutusta reaktionopeuteen: k = A exp(-Ea/(RT)). Tässä k on reaktionopeusvakio, A on etukäteen kuuluva esitystekijä (pre-exponential factor), R on kaasuvakio, T on absoluuttinen lämpötila (Kelvin). Ea ilmoitetaan usein kilojouleina per mole (kJ/mol). Yleisesti suurempi Ea johtaa pienempään reaktionopeuteen, kun lämpötila pysyy vakiona, ja vastaavasti pienempi Ea nopeuttaa reaktiota.

Catalystit ja entsyymit vaikuttavat alentamalla Ea: ne tarjoavat vaihtoehtoisen, energetisesti alemman reitin ja voivat stabiloida siirtymätilan. Tämän seurauksena reaktio nopeutuu ilman suuria lämpötilamuutoksia.

Määrittäminen ja arviointi: Ea voidaan määrittää kokeellisesti mittaamalla reaktionopeusnopeudet eri lämpötiloissa ja piirtämällä ln(k) vs. 1/T (Arrhenius-plot). Siitä saatu kulmakerroin antaa Ea/R, josta Ea voidaan laskea. Teoreettisesti Ea voidaan arvioida transition state -teorian ja laskennallisten kemiallisten menetelmien avulla.