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Energía de activación y catalizadores

Educación secundaria superiorQuímicaConversión de primer orden de Arrhenius con perfiles de energía esquemáticos con y sin catalizador

Haz clic en la gráfica de energía o arrástrala para mover la sonda a lo largo de la coordenada de reacción. Añade un catalizador, realiza exposiciones de igual duración y compara la conversión sin cambiar las energías de reactivos y productos.

Paisaje energético de la reacción

Trayectoria sin catalizadorTrayectoria con catalizador
68340-34-6800.250.50.751Coordenada de reacciónEnergía relativa (kJ/mol)

0.00%

Cuaderno de mediciones

Cambia la configuración, comprueba una predicción y guarda el resultado. Se conservan hasta 12 instantáneas.

Acerca de este experimento

Explore los perfiles de energía de la coordenada de reacción y compare las conversiones para el mismo tiempo. Reduzca una barrera con un catalizador, varíe la temperatura y observe qué magnitudes cambian mientras la entalpía de reacción permanece constante.

Objetivos de aprendizaje

  • Distinga entre la energía de activación y la entalpía de reacción.
  • Use la dependencia de la temperatura de Arrhenius para comparar las constantes de velocidad.
  • Explique por qué un catalizador modifica las barreras en ambos sentidos sin cambiar las energías de los estados finales.

Cómo usarlo

  1. 1Haga clic en el perfil de energía para consultar las energías de los reactivos, el estado de transición y los productos.
  2. 2Realice una exposición sin catalizador y guarde la conversión y la constante de velocidad.
  3. 3Añada el catalizador y repita la misma exposición.
  4. 4Cambie la entalpía de reacción de forma independiente y compare las barreras de las reacciones directa e inversa.

El modelo

La temperatura y la energía de activación determinan la constante de velocidad de primer orden.
La diferencia entre las barreras es la entalpía de reacción.
La vida media se aplica al modelo de primer orden elegido.

Supuestos

  • Los perfiles de energía suaves son diagramas esquemáticos de coordenadas de reacción, no cálculos de potenciales moleculares.
  • El factor preexponencial está fijado en un millón por segundo. La evolución temporal sigue una ley irreversible de desaparición de primer orden.
  • El término exponencial de Arrhenius no es una fracción medida de todas las colisiones moleculares. No se tienen en cuenta la orientación ni las distribuciones detalladas de energía.
  • Un catalizador reduce las barreras directa e inversa en la misma cantidad determinada. No desplaza ninguno de los extremos ni calcula un nuevo rendimiento de equilibrio.

Pruébalo en clase

  1. Q1¿Por qué una pequeña reducción de la barrera puede provocar un gran aumento de la velocidad?
  2. Q2¿Por qué un catalizador no cambia la diferencia de energía entre reactivos y productos?

Preguntas frecuentes

¿Es la sonda de energía móvil una molécula que está reaccionando?

No. Muestrea una coordenada de reacción esquemática independientemente del tiempo físico de exposición.

¿Puede esta curva irreversible predecir la composición de equilibrio?

No. Aísla la conversión de primer orden y la comparación de velocidades de Arrhenius. El equilibrio requiere un modelo reversible.