활성화 에너지 (activation energy, Ea)

활성화 에너지 (activation energy, Ea)

 

 

 

▶ 참고: 충돌 이론과 활성화 에너지

[ https://ywpop.tistory.com/32 ]

---> 이 글을 먼저 읽어보세요.

 

 

 

 

▶ 충돌하는 분자들의 전체 운동 에너지는

화학 반응에 필요한 최소한의 에너지인

활성화 에너지 이상이 되어야만 한다.

 

 

 

▶ 활성화 에너지

> 화학 반응에 필요한 최소한의 에너지

> 말하자면 반응할 수 있는 자격이라고나 할까?

> 그러나 활성화 에너지 이상의 에너지를 갖고 있는 분자라 해도

모두 반응하는 것은 아니다.

 

 

 

▶ 반응물 분자들이 활성화 에너지 이상의 에너지를 갖게 하는 가장 간단한 방법

---> 반응물 분자들이 들어있는 반응 용기(비커나 플라스크)를 가열시킨다.

 

 

[ 그림 출처 Wikimedia ] 알코올 램프로 용액을 가열시키고 있다.

화학 반응을 일으키는 가장 간단한 방법은

반응 혼합물을 가열하는 것이다.

 

 

 

▶ 반응물 분자들이 활성화 에너지 이상의 에너지를 갖게 하는 또 다른 방법

---> 촉매를 사용한다.

( 참고: 촉매 https://ywpop.tistory.com/5497 )

 

 

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▶ 활성화 상태 (activated state)

> 반응물이 활성화 에너지만큼 에너지를 얻은 상태

> 전이 상태(transition state)라고도 함

> 반응을 일으킬 수 있는 2가지 조건 중 하나를 만족한 상태,

방향만 맞으면 생성물로, 틀리면 다시 반응물로...

 

 

 

▶ 활성화 착물 (activated complex)

> 활성화 상태에 있는 매우 불안정한 중간 생성물

 

 

 

▶ Ea가 크다는 의미

> 반응이 일어나려면 주변에서 많은 에너지를 흡수해야 하므로,

반응이 일어나기 어렵고 반응 속도도 느리다.

 

 

 

▶ Ea가 작다는 의미

> 주변에서 적은 에너지를 흡수해도 반응이 일어나므로,

반응이 잘 일어나고 반응 속도도 빠르다.

 

 

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반응형

 

 

▶ 높은 온도: 반응할 수 있는 자격(충분한 에너지)을 갖춘 분자들이 더 많다.

 

 

 

 

 

▶ 발열 반응인 경우,

역반응의 Ea > 정반응의 Ea

 

 

 

 

 

[그림] E_a1 = 정반응의 활성화에너지. E_a2 = 역반응의 활성화에너지.

( 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/18557 )

 

 

 

 

 

[그림] 흡열반응의 활성화에너지.

정반응의 Ea = C, 역반응의 Ea = B

→ 정반응의 Ea > 역반응의 Ea

( 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/14628 )

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/7288 ] 아레니우스 식. 속도 상수의 온도 의존성

k = Ae^(–Ea/RT)

 

 

 

 

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