Чем больше энергия активации, тем меньше активных молекул при данной температуре и тем медленнее идет реакция

Поясним на примере реакции в общем виде:

А₂ + В₂ = 2АВ

По оси ординат откладываем потенциальную энергию системы, а по оси абсцисс – ход реакции:

исходное состояние ---- переходное состояние – конечное состояние.

Чтобы войти в химический контакт друг с другом, реагирующие вещества А₂ и В₂ должны преодолеть энергетический барьер С. На это затрачивается энергия активации Е_а.

Энергия активации – это своеобразный энергетический барьер, который отделяет исходные вещества от продуктов реакции.

При этом в ходе реакции из частиц реагирующих веществ образуется промежуточная неустойчивая группировка, называемая переходным состоянием или активированным комплексом (в точке С), последующий распад которого приводит к образованию конечного продукта АВ.

Активированный переходный комплекс представляет собой соединение, в котором ослаблены и удлинены связи, разрываемые в ходе данной реакции.

Механизм реакции можно изобразить схемой

А В А …. А А А

│ + │ ®. ® │ + │

А В В….. В В В

исходные реагенты активированный продукты реакции

начальное состояние комплекс конечное состояние

Энергетические барьеры ограничивают протекание реакций. Благодаря этому многие, в принципе, возможные реакции (при D G < O) задерживаются или практически не протекают. Так, дерево, бумага, уголь, нефть, различные ткани способны окисляться и гореть в воздухе. Причина, по которой они не загораются сами собой в обычных условиях (при высоких температурах), заключается в значительной энергии активации соответствующих реакций.

Почему нагревание вызывает столь значительное ускорение химических превращений? Для ответа на этот вопрос нужно вспомнить, в чем заключается сущность химической реакции. Химическое превращение происходит тогда, когда возникают условия для перераспределения электронной плотности столкнувшихся частиц. Этот процесс требует затраты времени и энергии. Мгновенных процессов в природе вообще не существует. Реакционную систему можно охарактеризовать 3-мя последовательно совершающимися состояниями:

начальное - переходное – конечное.

А₂ + В₂ = 2АВ

Можно записать ее состояние