El Origen de Energía de activación

En principio es un término que se utiliza en la industria de la química para definir a la cantidad de energía mínima que es necesaria para un sistema antes de comenzar a desarrollar determinado proceso. Es la energía necesaria para que una reacción química se produzca y es la encargada de producir una reacción entre dos moléculas, ambas deben colisionar en la dirección correcta y deben contar con una cantidad de energía mínima para que esto suceda.

Cuando dos moléculas se aproximan, las nubes de electrones con las que cuentan se repelen, por lo que se requiere de una energía de activación que tenga la capacidad de contrarrestar esta situación, esta energía proviene de la energía térmica del sistema, que puede deducirse como la suma de la energía traslacional, vibracional y rotacional de cada molécula.energia de activacion

La energía debe ser suficiente como para vencer la repulsión y producir que las moléculas se aproximen lo suficiente para que haya una reordenación de sus enlaces. Es un término que fue establecido por Arrhenius en el año 1889 y proporciona una expresión cuantitativa para la relación que había entre la energía de activación y la velocidad a la que puede producirse la reacción.

Para que lo entiendas mejor, puedes tomar como ejemplo la combustión que se genera en determinadas sustancias, estos elementos en solos no generan fuego, por lo que es necesario que se aporte una cierta cantidad de energía para que la combustión se lleve a cabo. Este pequeño aporte de calor es fundamental para que la combustión comience, es por ello que esta energía también puede llevar el nombre de “entalpía de activación”.

Origen de Energía de activación

Gracias a los estudios propuestos por el químico Svante Arrhenius, se sugiere que las moléculas deben poseer una cantidad mínima para que puedan reaccionar, esta energía se produce cuando las moléculas colisionan, pero también se pudo demostrar que si las moléculas se mueven muy lento, rebotarán al interactuar con otras, generando que la reacción no se produzca o se lleve a cabo.

El químico pudo determinar que esta energía debe ser igual o mayor que el valor mínimo de energía de activación. Es así como se determina que la rapidez de una reacción también depende directamente de la temperatura, ya que la energía cinética solo depende de esta.

Origen de Energía de activación

Dependiendo del origen de la energía se puede clasificar en diferentes grupos, entre los cuales resaltan:

  • Origen químico. Es aquella que se define como la energía química exotérmica que tiene la capacidad de desprender calor y puede ser utilizado como fuente de ignición.
  • Origen eléctrico. En este caso la energía de activación es un paso de corriente eléctrica o chispazo que produce calor.
  • Origen nuclear. En este caso la energía se produce cuando hay una fusión y fisión nuclear que tienen la capacidad de generar calor.
  • Origen mecánico. Finalmente se encuentra esta energía que se produce por compresión o fricción, cuando se produce una fuerza mecánica entre dos cuerpos, se produce calor automáticamente.

Complejo Activado

Lleva por nombre complejo activo a la estructura intermedia que se encuentra entre los reactivos y los productos y que cuentan con enlaces intermediarios entre los dos reactivos y los dos productos. Es importante resaltar que si una energía de activación es baja, la velocidad será más elevada.

Cuando se produce una reacción exotérmica, esta tiene la capacidad de proporcionar una energía más alta que la necesaria para alcanzar el complejo activado. Se puede producir una reacción endotérmica, que es el caso en el que se provee para el medio una energía más baja que la necesaria para alcanzar el complejo activado.

Los catalizadores juegan también un papel importante, pues son sustancias que tienen la capacidad para disminuir la energía de activación para una determinada reacción. Estos pueden venir del material, dadas sus características naturales o propias.

Cinética de Reacciones

La cinética química tiene la capacidad de medir las velocidades de las reacciones químicas y encontrar a su vez reacciones que permitan establecer relaciones entre la velocidad de una reacción con variables experimentales. Es así como se encuentra a través de experimentos que la velocidad de una reacción siempre depende de la temperatura pero también de la concentración de las especies que se involucran en la reacción.

Existen reacciones imples donde solo la concentración de los activos se encarga de afectar la velocidad, pero existen otras muchos más complejas donde la velocidad depende también de la concentración de uno o más productos.principio de la Energía de activación

Las reacciones que se producen en determinadas sustancias pueden ser clasificadas cinéticamente, ya sea en homogéneas o heterogéneas, donde la primera sucede en una sola fase y la segunda se produce ante la presencia de varias fases. Una reacción heterogénea siempre depende del área de determinada superficie, por ejemplo las paredes del vaso o en su defecto un catalizador sólido.

Rapidez de reacción

En términos generales se define rapidez como la velocidad a la que se llevan a cabo determinados procesos o el transcurso de las cosas. En el término de la química, se le atribuye a la rapidez con la que se forma o descomponen determinados elementos. La rapidez de activación no es constante por lo que depende de diferentes factores que intervienen directamente, como la concentración de los reactivos, la presencia de un catalizador, las temperaturas con las que se trabajen y el estado físico de los reactivos.

La rapidez se ve altamente influenciada por la concentración de los reactivos, es por ello que a mayor cantidad de partículas en un volumen determinado, las colisiones serán mayores y la velocidad aumentará en unidad de tiempo lógicamente.

Como habrás podido notar, no puede haber una reacción si no se cuenta con una energía de activación que la propicie, es por ello que tanto en biología como en la química se debe contar con este tipo de elementos o sustancias que influyan en la generación de estas reacciones para un fin determinado.