Energia de dissociação da ligação e energia de ativação

A quebra de uma ligação covalente está associada à troca de energia, delta-H, entre o sistema e seus arredores.

Quando as ligações covalentes se rompem por clivagem homolítica, elas produzem dois radicais não carregados, cada um dos quais carrega um elétron desemparelhado.

A energia necessária para quebrar uma ligação ao longo da clivagem homolítica é chamada de energia de dissociação da ligação, BDE ou D. O BDE medido à pressão de uma atmosfera é denotado por delta-H nada.

Durante uma reação química, os reagentes passam por um estado de transição de alta energia antes da formação dos produtos. Essa barreira de energia entre os reagentes e os produtos é chamada de energia de ativação, denotada pelos símbolos E_a ou adaga dupla delta-G.

A energia de ativação é expressa como a diferença entre as energias livres do estado de transição e os reagentes. Como a energia dos reagentes é menor que o estado de transição, o valor da energia de ativação é sempre positivo.

Se uma colisão entre reagentes não cruzar a barreira de energia de ativação, eles não reagirão uns com os outros para formar produtos. O número de colisões bem-sucedidas depende do número de moléculas reagentes com um certo valor limite de energia de ativação.

O tamanho da energia de ativação controla a taxa de reação. Um valor grande leva a uma reação lenta, enquanto um valor pequeno leva a uma reação mais rápida, pois um grande número de moléculas reagentes possui a energia limite necessária para produzir uma reação.

Às vezes, um catalisador é usado para diminuir a energia de ativação e acelerar a taxa de reação.

Por exemplo, a levedura é usada como catalisador para fabricar cerveja, feita pela fermentação de açúcares para produzir etanol. Embora o processo seja termodinamicamente favorável, ele possui uma grande energia de ativação.

A adição de fermento à mistura reduz a energia de ativação e o processo ocorre em um ritmo mais rápido, o que é industrialmente econômico.