Nøkkelforskjellen mellom aktiveringsenergi og terskelenergi er at aktiveringsenergien beskriver den potensielle energiforskjellen mellom reaktantene og det aktiverte komplekset, mens terskelenergien beskriver energien som kreves av reaktanter for å kollidere med hverandre for å danne aktivert kompleks.
Energi er evnen til å utføre arbeid. Hvis det er nok energi, kan vi bruke den energien til å gjøre noe arbeid vi ønsker; i kjemi kan dette arbeidet enten være en kjemisk reaksjon eller en kjernefysisk reaksjon. aktiveringsenergi og terskelenergi er to begreper som vi bruker i kjemi for å definere to forskjellige former for energi.
Hva er aktiveringsenergi?
Aktiveringsenergi er en form for energi som vi trenger for å aktivere en kjemisk eller kjernefysisk reaksjon eller en hvilken som helst annen reaksjon. Som oftest måler vi denne energiformen i enheten kilojoule per mol (kJ/mol). Denne formen for energi er den potensielle energibarrieren som unngår at en kjemisk reaksjon fortsetter. Dette betyr at det hindrer reaktantene i å omdannes til produktene. Dessuten, for å få frem en kjemisk reaksjon i et termodynamisk system, bør systemet nå en høy temperatur som er nok til å gi reaktantene en energi som enten er lik eller større enn aktiveringsenergibarrieren.
Figur 01: Reaksjonsfrekvens i fravær og tilstedeværelse av en katalysator
Hvis systemet får nok energi, øker reaksjonshastigheten. Men i noen tilfeller synker reaksjonshastigheten når vi øker temperaturen. Dette er på grunn av den negative aktiveringsenergien. Vi kan beregne reaksjonshastigheten og aktiveringsenergien ved å bruke Arrhenius-ligningen. Det er som følger:
K=Ae-Ea/(RT)
Hvor k er reaksjonshastighetskoeffisienten, A er frekvensfaktoren for reaksjonen, R er den universelle gasskonstanten og T er den absolutte temperaturen. Da er Ea aktiveringsenergien.
I tillegg til det er katalysatorer stoffer som kan senke aktiveringsenergibarrieren for en reaksjon. det gjør det ved å modifisere reaksjonens overgangstilstand. Dessuten forbruker ikke reaksjonen katalysatoren mens reaksjonen fortsetter.
Hva er terskelenergi?
Terskelenergien er minimumsenergien som et par partikler må ha for å gjennomgå en vellykket kollisjon. Dette begrepet er svært nyttig i partikkelfysikk i stedet for i kjemi. Her snakker vi om den kinetiske energien til partikler. Denne kollisjonen av partikler danner det aktiverte komplekset (mellomproduktet) av en reaksjon. Derfor er terskelenergien lik summen av kinetisk energi og aktiveringsenergi. Derfor er denne formen for energi alltid enten lik eller større enn aktiveringsenergien.
Hva er forskjellen mellom aktiveringsenergi og terskelenergi?
Aktiveringsenergi er en form for energi som vi trenger for å aktivere en kjemisk eller kjernefysisk reaksjon eller en hvilken som helst annen reaksjon. Den beskriver den potensielle energiforskjellen mellom reaktantene og det aktiverte komplekset. Dessuten er verdien alltid enten lik eller lavere enn terskelenergien til det samme termodynamiske systemet. Terskelenergien er derimot minimumsenergien som et par partikler må ha for å gjennomgå en vellykket kollisjon. Den beskriver energien som kreves av reaktanter for å kollidere med hverandre for å danne det aktiverte komplekset. I tillegg til det er verdien av denne energien alltid enten lik eller større enn aktiveringsenergien til det samme termodynamiske systemet. Infografikken nedenfor viser forskjellen mellom aktiveringsenergi og terskelenergi i tabellform.
Sammendrag – aktiveringsenergi vs terskelenergi
Vi kan definere både terskelenergi og aktiveringsenergi for et termodynamisk system. Nøkkelforskjellen mellom aktiveringsenergi og terskelenergi er at aktiveringsenergien beskriver den potensielle energiforskjellen mellom reaktantene og det aktiverte komplekset, mens terskelenergien beskriver energien som kreves av reaktanter for å kollidere med hverandre for å danne det aktiverte komplekset.
