aktiveringsenergi – Store norske leksikon

Aktiveringsenergi. Reaksjonsforløp for eksoterm reaksjon (øverst) og endoterm reaksjon (i midten). Energi må tilføres for at reaktantene A og B skal reagere med hverandre og danne C + D. Nederst reaksjonsforløpet med og uten katalysator. Reaksjonen går lettere med katalysator; barrieren blir mindre og aktiveringsenergien lavere.

KF/Store norske leksikon.

Lisens: Begrenset gjenbruk

Aktiveringsenergi er den energien som utgangstoffene (reaktantene) må ha for at en kjemisk reaksjon skal kunne skje. Et eksempel på dette er når et stearinlys tennes av en fyrstikk. Da tilfører fyrstikkflammen aktiveringsenergien stearinlyset trenger for å starte å brenne.

Aktiveringsenergien er forskjellen i energi mellom utgangsstoffene og energien til overgangstilstanden, altså det mest energirike mellomstadiet under reaksjonen, øverst på energikurven i figurene.

Energien hos utgangsstoffene vil normalt være langt lavere enn aktiveringsenergien, men siden energien er ujevnt fordelt mellom molekylene (Maxwell-Boltzmanns fordelingslov), og fordi energien hele tiden utveksles mellom dem, så vil etter hvert alle utgangsmolekylene ha fått høy nok energi, og reaksjonen er fullført.

Symbolet for aktiveringsenergi er E_a. Energien måles i joule (J).

Sammenheng med temperatur

Aktiveringsenergien er den energimengden stoffet må tilføres for at utgangsstoffene skal reagere. Jo høyere temperatur utgangsstoffene har, jo mindre aktiveringsenergi trengs for å starte reaksjonen.

Fordi både den gjennomsnittlige energien og energiforskjellene øker med temperaturen, vil høyere temperatur gjøre at flere utgangsstoffmolekyler har høyere energi enn aktiveringsenergien.

Beregning

Det er en direkte sammenheng mellom reaksjonsfarten (også kalt reaksjonshastigheten) og aktiveringsenergi, som angitt i denne formelen (Arrhenius-ligningen):

\[k = A \cdot e^{-\frac{E_a}{RT}}\]

Her er k en karakteristisk konstant for reaksjonen, e er grunnlaget for det naturlige logaritmesystemet, E_a er aktiveringsenergien, R er gasskonstanten, T er temperaturen og A er en konstant.

Aktiveringsenergien kan beregnes hvis man kjenner farten på reaksjonen ved to temperaturer. En tommelfingerregel er at farten fordobles når temperaturen stiger 10 °C. Det tilsvarer en aktiveringsenergi på rundt 50 kJ/mol.

Virkning av katalysatorer

Katalysatorer senker aktiveringsenergien, og øker dermed reaksjonsfarten. Dette skjer fordi katalysatoren får reaksjonen til å skje på en annen måte, en måte som har lavere aktiveringsenergi.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

Fagansvarlig for Kjemi

Einar Skarstad Egeland

Førsteamanuensis, Nord universitet