Sự khác biệt chính giữa năng lượng hoạt hóa và năng lượng ngưỡng là năng lượng hoạt hóa mô tả sự khác biệt về năng lượng tiềm năng giữa các chất phản ứng và phức chất hoạt hóa trong khi năng lượng ngưỡng mô tả năng lượng cần thiết của các chất phản ứng để va chạm với nhau thành công để tạo thành phức hợp đã kích hoạt.
Năng lượng là khả năng làm việc. Nếu có đủ năng lượng chúng ta có thể sử dụng năng lượng đó để làm một số công việc mà chúng ta mong muốn; trong hóa học, công việc này có thể là một phản ứng hóa học hoặc một phản ứng hạt nhân. năng lượng hoạt hóa và năng lượng ngưỡng là hai thuật ngữ mà chúng ta sử dụng trong hóa học để định nghĩa hai dạng năng lượng khác nhau.
Năng lượng Kích hoạt là gì?
Năng lượng kích hoạt là một dạng năng lượng mà chúng ta cần để kích hoạt một phản ứng hóa học hoặc hạt nhân hoặc bất kỳ phản ứng nào khác. Hầu hết các trường hợp, chúng ta đo dạng năng lượng này bằng đơn vị kilojoules trên mol (kJ / mol). Dạng năng lượng này là hàng rào năng lượng tiềm tàng để tránh phản ứng hóa học xảy ra. Điều này có nghĩa là nó ngăn không cho các chất phản ứng chuyển hóa thành các sản phẩm. Hơn nữa, để thực hiện một phản ứng hóa học trong một hệ thống nhiệt động, hệ thống phải đạt được nhiệt độ cao đủ để cung cấp cho các chất phản ứng một năng lượng bằng hoặc lớn hơn hàng rào năng lượng hoạt hóa.
Hình 01: Tốc độ phản ứng khi không có và có mặt Chất xúc tác
Nếu hệ nhận đủ năng lượng thì tốc độ phản ứng tăng. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, tốc độ phản ứng giảm khi ta tăng nhiệt độ. Điều này là do năng lượng kích hoạt tiêu cực. Chúng ta có thể tính toán tốc độ phản ứng và năng lượng hoạt hóa bằng phương trình Arrhenius. Nó như sau:
K=Ae-Ea/ (RT)
Trong đó k là hệ số tốc độ phản ứng, A là hệ số tần số của phản ứng, R là hằng số khí phổ và T là nhiệt độ tuyệt đối. Khi đó Ealà năng lượng kích hoạt.
Ngoài ra, chất xúc tác là những chất có thể làm giảm hàng rào năng lượng hoạt hóa cho một phản ứng. nó làm như vậy bằng cách thay đổi trạng thái chuyển tiếp của phản ứng. Hơn nữa, phản ứng không tiêu tốn chất xúc tác trong khi tiến trình phản ứng.
Năng lượng ngưỡng là gì?
Năng lượng ngưỡng là năng lượng tối thiểu mà một cặp hạt phải có để trải qua một vụ va chạm thành công. Thuật ngữ này rất hữu ích trong vật lý hạt hơn là trong hóa học. Ở đây, chúng ta nói về động năng của các hạt. Sự va chạm này của các hạt tạo thành phức hợp hoạt hóa (trung gian) của một phản ứng. Do đó, năng lượng ngưỡng bằng tổng của động năng và năng lượng hoạt hóa. Do đó, dạng năng lượng này luôn bằng hoặc lớn hơn năng lượng hoạt hóa.
Sự khác biệt giữa Năng lượng Kích hoạt và Năng lượng Ngưỡng là gì?
Năng lượng kích hoạt là một dạng năng lượng mà chúng ta cần để kích hoạt một phản ứng hóa học hoặc hạt nhân hoặc bất kỳ phản ứng nào khác. Nó mô tả sự khác biệt về năng lượng tiềm năng giữa các chất phản ứng và phức chất được kích hoạt. Hơn nữa, giá trị của nó luôn bằng hoặc thấp hơn năng lượng ngưỡng của cùng một hệ nhiệt động lực học. Mặt khác, năng lượng ngưỡng là năng lượng tối thiểu mà một cặp hạt phải có để trải qua một vụ va chạm thành công. Nó mô tả năng lượng cần thiết của các chất phản ứng để va chạm với nhau thành công để tạo thành phức chất được kích hoạt. Ngoài ra, giá trị của năng lượng này luôn bằng hoặc lớn hơn năng lượng hoạt hóa của cùng một hệ nhiệt động lực học. Đồ họa thông tin dưới đây trình bày sự khác biệt giữa năng lượng kích hoạt và năng lượng ngưỡng ở dạng bảng.
Tóm tắt - Năng lượng Kích hoạt so với Năng lượng Ngưỡng
Chúng ta có thể xác định cả năng lượng ngưỡng và năng lượng kích hoạt cho một hệ thống nhiệt động lực học. Sự khác biệt chính giữa năng lượng hoạt hóa và năng lượng ngưỡng là năng lượng hoạt hóa mô tả sự khác biệt về năng lượng tiềm năng giữa chất phản ứng và phức chất hoạt hóa trong khi năng lượng ngưỡng mô tả năng lượng cần thiết của các chất phản ứng để va chạm thành công với nhau để tạo thành phức chất hoạt hóa.
