Energia de Ativação e Complexo Ativado


Energia de ativação é igual ao complexo de ativação. Para acontecer uma reação química entre dois elementos orgânicos que se encontram na mesma solução é preciso conceder uma determinada quantidade de energia, normalmente na condição de calor, que contribua com o encontro e o choque entre elas.

A energia também é fundamental para quebrar ligações químicas presentes entre os átomos de cada elemento, beneficiando, assim, o acontecimento de outras ligações químicas e a composição de um novo elemento com base em duas iniciais.

Entendido como modelo de colisão, há três coisas essenciais nessa ordem para que uma reação ocorra:

Energia de Ativação

1- as moléculas devem se chocar para reagirem.

No entanto, se duas moléculas somente se chocam, eles nem sempre irão reagir; dessa forma, o evento de um choque não é sempre o bastante. A segunda determinação é que:

2- haja muita energia para que ocorra reação entre as moléculas.

Essa é a noção de uma mudança de estado; se duas moléculas se chocam, elas devem se distanciar uma da outra caso elas não apresentem energia necessária para exceder a energia de ativação e atravessar a mudança de estado. Por fim, a terceira determinação é:

3- a molécula deve ser direcionada reciprocamente de maneira correta.

Para que a reação aconteça entre duas moléculas que se colidem, elas devem se chocar em uma direção certa, e apresentam uma contribuição de energia mínima. Quando as moléculas ficam próximas, suas eletrosferas se repulsam respectivamente. Para solucionar essa repulsa é preciso de energia, a qual é tipicamente estimulada pelo calor do conjunto; ou seja, a energia de vibração, translação e rotação de cada molécula, ainda que certas vezes pela luz ou campo elétrico. Se há muita energia disponível, o afastamento é superado e as moléculas se reaproximam o bastante para que a atração entre elas gere um rearranjo das ligações covalentes.

As baixas temperaturas para uma reação específica, na maioria dos casos, as moléculas não apresentaram a energia necessária para reagir. No entanto, existira quase sempre uma determinada quantidade e moléculas com muita energia em qualquer temperatura, uma vez que a temperatura é uma grandeza da energia média com conjunto; sendo que as moléculas individuais podem possuir mais ou menos energia que a média.

Elevando a temperatura, o numero de moléculas com energia maior que a energia de ativação aumenta proporcionalmente e, portanto, a velocidade da reação aumenta.

Normalmente a energia de ativação é julgada com sendo a energia em quilojoule essencial para que 1 mol de reagente aja.

Complexo ativado

No momento em que acontece a colisão de fato cria-se uma estrutura que ganha a denominação de complexo ativado e que pode ser explicado como uma fase intermediária ou mudança da reação, onde não existe mais reagente, contudo, os produtos também não se produziram ainda.

A energia mínima que precisa para criar o complexo ativado é denominada de energia de ativação e a reação só acontece se existir a produção do complexo ativado.

O principio do complexo ativado, também chamado de principio do estado de transição, foi apresentada pelos químicos John C. Polanyi e Henry Eyring, como um incentivo a compreensão dos princípios de Arrhenius e se destina as reação no estado gasoso e em soluções. Esse princípio de baseia em dois motivos essenciais:

1- Mesmo com a instantaneidade do complexo ativado, ele deve ser estudado como um suporte químico, e deve-se valorizar a sua estabilidade com os reagentes.

2- A velocidade da reação de separação do complexo ativado é total e não segue a natureza dos reagentes e nem do seu formato físico. A separação do complexo ativado acontece na mesma velocidade da reação global.

Da mesma forma que o principio das colisões, o principio do complexo ativado também adota que o crescimento da energia potencial é exatamente proporcional a proximidade dos reagentes e que, quando essa energia alcança o seu maior nível, constrói-se o complexo ativado.

O complexo ativado, uma vez construído, pode retornar na direção contrária da reação produzindo molecular de reagentes, ou continuar na reação direta e produzir moléculas de produtos. Mesmo que algumas moléculas atravessem o estado de mudança e sejam transformadas em reagentes, se elas atravessarem o complexo ativado é certeza a formação dos produtos.

O principio do completo ativado é mais amplo que o principio das colisões, pois é usado não apenas nas reações em estado gasoso, mas também em reações em solução.