Avainero vapaan energian ja aktivointienergian välillä on, että vapaa energia on se energiamäärä, joka on termodynaamiselle järjestelmälle käytettävissä termodynaamisen työn suorittamiseen, kun taas kemiallisen reaktion aktivointienergia on energiaeste, joka on voitettava jotta saadaan tuotteita reaktiosta.
Vapaa energia ja aktivointienergia ovat kaksi eri termiä, joilla on myös erilaiset sovellukset. Termiä vapaa energia käytetään termodynaamisista systeemeistä fysikaalisessa kemiassa, kun taas termiä aktivointienergia käytetään pääasiassa kemiallisista reaktioista biokemiassa.
Mitä on vapaa energia?
Vapaa energia on termodynaamisen järjestelmän käytettävissä oleva energiamäärä termodynaamisen työn suorittamiseen. Vapaalla energialla on energian mitat. Termodynaamisen järjestelmän vapaan energian arvon määrää järjestelmän nykytila, ei sen historia. Termodynamiikassa käsitellään usein kahta päätyyppiä vapaata energiaa: Helmholtzin vapaa energia ja Gibbsin vapaa energia.
Helmholtzin vapaa energia on energiaa, joka on käytettävissä suljetussa termodynaamisessa järjestelmässä termodynaamisen työn suorittamiseen vakiolämpötilassa ja tilavuudessa. Tästä syystä Helmholtzin energian negatiivinen arvo osoittaa maksimityön, jonka termodynaaminen järjestelmä voi tehdä pitämällä tilavuus vakiona. Tilavuuden pitämiseksi vakiona osa koko termodynaamisesta työstä tehdään rajatyönä (jotta järjestelmän raja pysyy sellaisena kuin se on).
Gibbsin vapaa energia on energiaa, joka on käytettävissä suljetussa termodynaamisessa järjestelmässä termodynaamisen työn suorittamiseksi vakiolämpötilassa ja paineessa. Järjestelmän äänenvoimakkuus voi vaihdella. Vapaa energia on merkitty G.
Mitä aktivointienergia on?
Kemiallisen reaktion aktivointienergia on energiaeste, joka on voitettava, jotta reaktiosta saadaan tuotteita. Toisin sanoen se on vähimmäisenergia, joka tarvitaan reagoivan aineen muuttumiseen tuotteeksi. Aktivointienergiaa on aina tarjottava kemiallisen reaktion käynnistämiseksi.
Merkitsemme aktivointienergiaa Ea tai AE; mittaamme sen yksiköllä kJ/mol. Lisäksi aktivointienergiaa pidetään vähimmäisenergiana, joka tarvitaan suurimman potentiaalienergian omaavan välituotteen muodostamiseen kemiallisessa reaktiossa. Jotkut kemialliset reaktiot etenevät hitaasti ja tapahtuvat kahdessa tai useammassa vaiheessa. Tässä välituotteet muodostetaan ja sitten järjestetään uudelleen lopullisen tuotteen muodostamiseksi. Siten reaktion käynnistämiseen tarvittava energia on energia, joka tarvitaan suurimman potentiaalisen energian omaavan välituotteen muodostamiseen.
Lisäksi katalyytit voivat vähentää aktivointienergiaa. Siksi katalyyttejä käytetään usein energiaesteen voittamiseksi ja kemiallisen reaktion edetmiseksi. Entsyymit ovat biologisia katalyyttejä, jotka voivat vähentää kudoksissa tapahtuvan reaktion aktivaatioenergiaa.
Mitä eroa on vapaalla energialla ja aktivointienergialla?
Vapaa energia ja aktivointienergia ovat kaksi eri termiä, joilla on myös erilaiset sovellukset. avainero vapaan energian ja aktivointienergian välillä on, että vapaa energia on energian määrä, joka on käytettävissä termodynaamiselle järjestelmälle termodynaamisen työn suorittamiseen, kun taas kemiallisen reaktion aktivointienergia on energiaeste, joka on voitettava, jotta voidaan saada tuotteita reaktio.
Alla on yhteenveto vapaan energian ja aktivointienergian erosta taulukkomuodossa.
Yhteenveto – Ilmainen energia vs aktivointienergia
Vapaa energia ja aktivointienergia ovat kaksi eri termiä, joilla on eri käyttötarkoitukset. avainero vapaan energian ja aktivointienergian välillä on, että vapaa energia on energian määrä, joka on käytettävissä termodynaamiselle järjestelmälle termodynaamisen työn suorittamiseen, kun taas kemiallisen reaktion aktivointienergia on energiaeste, joka on voitettava, jotta voidaan saada tuotteita reaktio.
