Reaksiyaning tezligi va aktivlanish energiyasi. Reja: Kirish Aktivlanish energiyasi

Reaksiyaning tezligi va aktivlanish energiyasi.
Reja:
Kirish
1.Aktivlanish energiyasi
2. Aktivlanish energiyasi va reaksiya tezligi

Kirish
Tasavvur qiling: uyqudan uygʻondingiz. Bugun sizni ajoyib, juda qiziq rejalar kutyapti. Shunga qaramasdan, joyingizdan turishingiz uchun biroz qoʻshimcha kuch kerak. Sizda hech shunday boʻlganmi? Oʻrningizdan bir turib, uyquni ochvolsangiz boʻldi, kun boʻyi harakatda boʻla olasiz, lekin bu nuqtani yengib oʻtishgacha boʻlgan jarayon anchagina mushkul.
Kimyoviy reaksiyaning aktivlanish energiyasi uyqudan turishingiz uchun “turtki” boʻladigan vositaga oʻxshaydi. Hattoki energiya ajralib chiqadigan reaksiyalarda ham reaksiya boshlanishi uchun energiya ajralib chiqishidan oldin maʼlum miqdorda energiya zarur. Bu kiritilgan boshlangʻich energiya aktivlanish energiyasi deyiladi (ushbu kiritilgan energiya miqdori reaksiya jarayonida “qaytarib olinadi”) va \text E_{\text A}EA​start text, E, end text, start subscript, start text, A, end text, end subscript qisqartmasi orqali ifodalanadi.


Aktivlanish energiyasi
Nega manfiy qiymatli ∆G energiya ajralib chiquvchi reaksiya amalga oshishi uchun energiya kerak boʻladi? Buni tushunish uchun biz reaksiyaga kirishuvchi molekulalarda reaksiya vaqtida aynan qanday jarayon sodir boʻlishini bilishimiz zarur. Reaksiya sodir boʻlishi uchun reagentlardagi barcha yoki ayrim bogʻlar uzilishi kerak, shundagina mahsulotda yangi bogʻlar hosil boʻlishi mumkin. Kimyoviy bogʻlar uzila olishi uchun molekulalar oʻtish holati deb ataluvchi beqaror holatga oʻtishi kerak. Oʻtish holati aslida yuqori energiyali holat va molekula bu holatga yetib borishi uchun maʼlum bir miqdordagi energiya – aktivlanish energiyasi – qoʻshilishi talab qilinadi. Chunki oʻtish holati beqaror va reaksiyaga kirishuvchi moddalar bu holatda uzoq turmaydi hamda kimyoviy reaksiyaning keyingi bosqichiga tezgina oʻtib ketadi.
Umuman olganda, reaksiyaning oʻtish holati uchun zarur boʻlgan energiya miqdori reagentlar yoki mahsulotlar oʻzida toʻplagan energiyadan yuqori boʻladi, shuningdek, \text E_{\text A}EA​start text, E, end text, start subscript, start text, A, end text, end subscript reaksiyaning ekzergonik yoki endergonik boʻlishidan qatʼi nazar doimo musbat qiymatga ega boʻladi. Quyidagi diagrammada ekzergonik toʻgʻri reaksiyaning (reagentlar \rightarrow→right arrow reaksiya mahsulotlari) aktivlanish energiyasi koʻrsatilgan. Agar reaksiya qarama-qarshi yoʻnalishda amalga oshsa (endergonik boʻlsa), oʻtish holati oʻzgarmaydi, lekin aktivlanish energiyasi nisbatan koʻproq kerak boʻladi. Chunki hosil boʻlgan mahsulotlardagi energiya reagentlarnikidan koʻra kamroq, shuning uchun oʻtish holati (“reaksiyaning choʻqqisi”)ga chiqish uchun koʻproq energiya zarur. (Qaytar reaksiyalarda aktivlanish energiyasi yoʻnalishi reaksiya mahsulotlaridan oʻtish holatigacha boʻlgan oraliqda choʻzilgan boʻladi.)

Ekzergonik (energiya ajralib chiqadigan) reaksiya koordinatalari diagrammasi. Reaksiya mahsulotlari reagentlarga qaraganda ancha past energiya darajasiga ega boʻlishiga qaramay (bu jarayonda reagentlar reaksiya mahsulotiga aylanayotganda erkin energiya ajralib chiqadi), reaksiyaning energetik yoʻlida hali ham “tepalik” mavjud boʻlib, oʻtish holati yuqori energiyasi hosil boʻlishi aks ettirilgan. Toʻgʻri reaksiya uchun aktivlanish energiyasi – bu reagentlar energiya darajasi oʻtish holati energiya darajasiga chiqishi uchun qoʻshilishi kerak boʻlgan erkin energiya miqdoridir.
Grafik material OpenStax CNX Biologyʼdan oʻzgartirib olindi.
Aktivlanish energiyasining manbai odatda issiqlikdir, reagent (reaksiyaga kirishuvchi modda) molekulalar issiqlik energiyasini oʻz atrofidagi muhitdan oladi. Bu issiqlik energiyasi reagent molekulalarning harakatini tezlashtiradi, ularning toʻqnashuv chastotasini va kuchini oshiradi, shuningdek, alohida molekulalardagi atomlar va bogʻlarni bir-biridan itaradi, bu esa bogʻlarning uzilishini yanada osonlashtiradi. Agar reagent molekula oʻtish holatiga yetib olishi uchun yetarlicha energiyani yutsa, u reaksiyaning qolgan qismiga oʻtib, davom etib keta oladi.