İçerik
- TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
- Bir Aktivasyon Enerji Tanımı
- Aktivasyon Enerjisi Gerektiren Kimyasal Reaksiyonlara Örnekler
Bazı kimyasal reaksiyonlar, reaktifler temas ettiği anda başlarken, diğerleri için, aktivasyon enerjisini sağlayabilen harici bir enerji kaynağı sağlanıncaya kadar kimyasallar reaksiyona giremez. Yakında bulunan reaktanların hemen kimyasal bir reaksiyona girememesinin birkaç nedeni vardır, ancak hangi tip reaksiyonların bir aktivasyon enerjisi gerektirdiğini, ne kadar enerjinin gerekli olduğunu ve hangi reaksiyonların hemen devam ettiğini bilmek önemlidir. Ancak o zaman kimyasal reaksiyonlar güvenli bir şekilde başlatılabilir ve kontrol edilebilir.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Aktivasyon enerjisi, kimyasal bir reaksiyon başlatmak için gereken enerjidir. Bazı tepkimeler, tepkenler bir araya getirildiğinde derhal devam eder, ancak diğerleri için, tepkenleri yakın bir yere koymak yeterli değildir. Reaksiyonun ilerlemesi için aktivasyon enerjisini sağlayacak bir dış enerji kaynağı gerekir.
Bir Aktivasyon Enerji Tanımı
Aktivasyon enerjisini tanımlamak için kimyasal reaksiyonların başlangıcı analiz edilmelidir. Bu tür reaksiyonlar, moleküller elektron alışverişi yaparken veya zıt yüklü iyonları bir araya getirdiğinde meydana gelir. Moleküllerin elektron değişimi yapması için elektronları bir moleküle bağlı tutan bağların kırılması gerekir. İyonlar için, pozitif yüklü iyonlar bir elektron kaybetti. Her iki durumda da, ilk bağları kesmek için enerji gerekir.
Harici bir enerji kaynağı, söz konusu elektronları yerinden çıkarmak ve kimyasal reaksiyonun ilerlemesini sağlamak için gereken enerjiyi sağlayabilir. Aktivasyon enerji birimleri, kilojoule, kilokalori veya kilovat saati gibi birimlerdir. Reaksiyon başladıktan sonra, enerji açığa çıkarır ve kendini sürdürür. Aktivasyon enerjisi, sadece kimyasal reaksiyonun başlaması için başlangıçta gereklidir.
Bu analize dayanarak aktivasyon enerjisi, kimyasal bir reaksiyon başlatmak için gereken minimum enerji olarak tanımlanır. Harici bir kaynaktan reaktiflere enerji sağlandığında, moleküller daha şiddetli bir şekilde hızlanır ve çarpışır. Şiddetli çarpışmalar elektronları serbest bırakır ve ortaya çıkan atomlar veya iyonlar enerjiyi serbest bırakmak ve reaksiyonu devam ettirmek için birbirleriyle reaksiyona girerler.
Aktivasyon Enerjisi Gerektiren Kimyasal Reaksiyonlara Örnekler
Aktivasyon enerjisi gerektiren en yaygın reaksiyon tipi birçok türde yangın veya yanmayı içerir. Bu reaksiyonlar oksijeni karbon içeren bir madde ile birleştirir. Karbon, yakıttaki diğer elementlerle moleküler bağlara sahipken, oksijen gazı birbirine bağlı iki oksijen atomu olarak bulunur. Karbon ve oksijen normalde birbirleriyle reaksiyona girmezler çünkü mevcut moleküler bağlar, sıradan moleküler çarpışmalarla kırılmayacak kadar güçlüdür. Bir kibritten çıkan bir alev veya bir kıvılcım gibi harici enerji bazı bağları kopardığında, ortaya çıkan oksijen ve karbon atomları enerjiyi serbest bırakmak ve yakıtın tükenene kadar ateşi tutmak için reaksiyona girer.
Başka bir örnek, patlayıcı bir karışım oluşturan hidrojen ve oksijendir. Hidrojen ve oksijen oda sıcaklığında karıştırılırsa, hiçbir şey olmaz. Hem hidrojen hem de oksijen gazı birbirine bağlı iki atom içeren moleküllerden oluşur. Bu bağların bazıları kopar kırılmaz, örneğin bir kıvılcım sonucu, bir patlama meydana gelir. Kıvılcım, birkaç moleküle ekstra enerji verir, böylece daha hızlı hareket eder ve çarpışarak bağlarını kırarlar. Bazı oksijen ve hidrojen atomları, su moleküllerini oluşturmak için birleşerek çok miktarda enerji açığa çıkarır. Bu enerji daha fazla molekülü hızlandırır, daha fazla bağları koparır ve daha fazla atomun reaksiyona girmesine izin vererek patlamalara neden olur.
Aktivasyon enerjisi, kimyasal reaksiyonları başlatma ve kontrol etme konusunda faydalı bir kavramdır. Bir reaksiyon aktivasyon enerjisi gerektiriyorsa, reaktifler birlikte güvenle saklanabilir ve aktivasyon enerjisi harici bir kaynaktan sağlanıncaya kadar ilgili reaksiyon gerçekleşmez. Örneğin metalik sodyum ve su gibi bir aktivasyon enerjisine ihtiyaç duymayan kimyasal reaksiyonlar için, reaktiflerin, kazayla temas etmemeleri ve kontrolsüz bir reaksiyona neden olmaları için dikkatlice depolanması gerekir.