Energia de ativação

Abstract

Designa-se por energia de ativação (símbolo E a) a energia mínima necessária para que as espécies reagentes iniciem uma reação química. Alternativamente, e de acordo com a teoria do estado de transição, a energia de ativação corresponde à diferença de energia entre os reagentes e o complexo ativado, que é uma estrutura intermediária na conversão de reagentes e produtos e que corresponde ao ponto de energia potencial máxima ao longo da coordenada reacional. O conceito de energia de ativação foi introduzido em 1889 pelo físico e químico sueco Svan-te Arrhenius no âmbito dos seus estudos em cinética química. É um parâmetro com uma forte influência na velocidade das reações, pois quanto maior for a energia de ativação, mais lenta é a reação (para uma dada temperatura). A equação que traduz a variação da velocidade específica (k) com a temperatura absoluta (T) e a energia de ativação é a deno-minada equação de Arrhenius. K = A · e − E a RT Nesta equação, R representa a constante dos gases e A designa-se por fator pré-expo-nencial ou fator de frequência, estando relacionado com a frequência de colisões entre moléculas de reagentes e com a sua orientação. Tem as mesmas unidades que k. Apesar do seu nome, esta equação foi proposta pela primeira vez em 1884 pelo químico holandês Jacobus van't Hoff. No entanto, foi Arrhenius quem apresentou uma explicação física e a interpretou. Arrhenius alegou que, para os reagentes se transformarem em produtos, era necessário que os primeiros adquirissem uma quantidade de energia mínima, a energia de ativação (E a). Para uma dada temperatura, a fração de moléculas que têm uma energia cinética superior a E a pode ser calculada através da distribuição de Maxwell-Boltzmann ou através da mecânica estatística. Esta equação é muito importante no campo da cinética, pois permite a determinação da energia de ativação de uma reação após a determinação da velocidade específica a várias temperaturas. A logaritmização da equação (1) resulta na seguinte equação InK = − E a R · 1 T + InA Assim, verificando-se a equação de Arrhenius, a representação gráfica de ln(k) em fun-ção de 1/T é numa linha reta com declive igual a-E a ⁄ R e ordenada na origem igual a ln(A). Uma das formas mais importantes de acelerar uma reação química é através da adição de um catalisador. Ao contrário do que é muitas vezes afirmado, o catalisador não diminui CITAÇÃO Lima, L. S.(2015) Energia de ativação, Rev. Ciência Elem., V3(02):035.