7.7: La energía de activación

La energía de activación es la cantidad mínima de energía necesaria para que una reacción química avance. Cuanto mayor sea la energía de activación, más lenta será la velocidad de la reacción. Sin embargo, añadir calor a la reacción aumentará la velocidad, ya que hace que las moléculas se muevan más rápido y aumenten la probabilidad de que las moléculas colisionen. La colisión y rotura de los enlaces representa la fase cuesta arriba de una reacción y genera el estado de transición. El estado de transición es un estado inestable de alta energía de los reactivos. La formación de nuevos enlaces químicos y productos finales, y la liberación de energía libre es la fase de descenso de la reacción. Los catalizadores aumentan la velocidad de una reacción reduciendo la energía de activación. Por ejemplo, en la biología, las enzimas que metabolizan el azúcar y las grasas aumentan la velocidad a la que se produce su descomposición y, al mismo tiempo, evitan la sobreproducción de energía libre que de otro modo desnaturalizaría las proteínas en la célula.

Catalizadores

Un catalizador es una sustancia que aumenta la velocidad de una reacción reduciendo la energía de activación, y en el proceso, se regenera. Un catalizador proporciona una vía o mecanismo alternativo para que la reacción tenga lugar y acelera las reacciones hacia adelante y hacia atrás. En biología, las enzimas son ejemplos de catalizadores porque reducen la energía de activación necesaria para las reacciones en el metabolismo celular.

Por ejemplo, los seres humanos metabolizan el azúcar y la grasa para obtener energía. Las enzimas son vitales para los seres humanos para descomponer estas moléculas, porque si la energía térmica por sí sola fuera utilizada, la energía libre liberada en forma de calor haría que las proteínas en la célula se desnaturalizaran. Además, la energía térmica no catalizaría específicamente todas las reacciones. Sin embargo, las enzimas sólo se unen a reactivos químicos específicos, llamados sustratos, y reducen su energía de activación para catalizar las reacciones celulares selectivas.