Klíčový rozdíl mezi volnou energií a aktivační energií je v tom, že volná energie je množství energie dostupné pro termodynamický systém k provedení termodynamické práce, zatímco aktivační energie chemické reakce je energetická bariéra, kterou je třeba překonat. s cílem získat produkty z reakce.
Volná energie a aktivační energie jsou dva různé pojmy, které mají také různé aplikace. Termín volná energie se používá v souvislosti s termodynamickými systémy ve fyzikální chemii, zatímco termín aktivační energie se používá hlavně v souvislosti s chemickými reakcemi v biochemii.
Co je volná energie?
Volná energie je množství energie dostupné pro termodynamický systém k provedení termodynamické práce. Volná energie má rozměry energie. Hodnota volné energie termodynamického systému je určena současným stavem systému, nikoli jeho historií. V termodynamice se často diskutuje o dvou hlavních typech volné energie: Helmholtzově volné energii a Gibbsově volné energii.
Helmholtzova volná energie je energie, která je k dispozici v uzavřeném termodynamickém systému k provádění termodynamické práce při konstantní teplotě a objemu. Záporná hodnota Helmholtzovy energie tedy indikuje maximální práci, kterou může termodynamický systém vykonat, když udržuje svůj objem konstantní. Aby byl objem konstantní, část celkové termodynamické práce se provádí jako okrajová práce (aby hranice systému zůstala taková, jaká je).
Gibbsova volná energie je energie, která je k dispozici v uzavřeném termodynamickém systému k provádění termodynamické práce při konstantní teplotě a tlaku. Objem systému se může lišit. Volná energie je označena G.
Co je aktivační energie?
Aktivační energie chemické reakce je energetická bariéra, kterou je třeba překonat, aby se z reakce získaly produkty. Jinými slovy, je to minimální energie potřebná k tomu, aby se reaktant přeměnil na produkt. Ke spuštění chemické reakce je vždy nutné poskytnout aktivační energii.
Aktivační energii označujeme jako Ea nebo AE; měříme jej jednotkou kJ/mol. Navíc je aktivační energie považována za minimální energii potřebnou k vytvoření meziproduktu s nejvyšší potenciální energií v chemické reakci. Některé chemické reakce mají pomalý průběh a probíhají ve dvou nebo více krocích. Zde se tvoří meziprodukty a poté se přeskupují do konečného produktu. Energie potřebná k zahájení této reakce je tedy energie potřebná k vytvoření meziproduktu s nejvyšší potenciální energií.
Kalyzátory navíc mohou snížit aktivační energii. Proto se často používají katalyzátory, aby překonaly energetickou bariéru a umožnily průběh chemické reakce. Enzymy jsou biologické katalyzátory, které mohou snížit aktivační energii reakce probíhající v tkáních.
Jaký je rozdíl mezi volnou energií a aktivační energií?
Volná energie a aktivační energie jsou dva různé pojmy, které mají také různé aplikace. Klíčový rozdíl mezi volnou energií a aktivační energií je v tom, že volná energie je množství energie dostupné pro termodynamický systém k provedení termodynamické práce, zatímco aktivační energie chemické reakce je energetická bariéra, kterou je třeba překonat, aby bylo možné získat produkty z reakce.
Níže je shrnutí rozdílu mezi volnou energií a aktivační energií v tabulkové formě.
Shrnutí – volná energie vs. aktivační energie
Volná energie a aktivační energie jsou dva různé pojmy, které mají různé aplikace. Klíčový rozdíl mezi volnou energií a aktivační energií je v tom, že volná energie je množství energie dostupné pro termodynamický systém k provedení termodynamické práce, zatímco aktivační energie chemické reakce je energetická bariéra, kterou je třeba překonat, aby bylo možné získat produkty z reakce.
