Aktivasyon Enerjisi

Aktivasyon enerjisi, kimyasal bir reaksiyonun gerçekleşmesi için gerekli minimum enerji miktarıdır. Aktivasyon enerjisi ne kadar yüksekse, reaksiyon oranı da o kadar yavaştır. Ancak, reaksiyona ısı eklemek, moleküllerin daha hızlı hareket etmesini ve moleküllerin çarpışma olasılığını artırmasına neden olduğu için bu oranı artıracaktır. Bağların çarpışması ve kırılması bir reaksiyonun yokuş yukarı evresini temsil eder ve geçiş durumunu oluşturur. Geçiş durumu, reaktantların kararsız ve yüksek enerjili halidir. Yeni kimyasal bağların ve son ürünlerin oluşumu ve serbest enerjinin serbest bırakılması reaksiyonun yokuş aşağı aşamasıdır. Katalizörler aktivasyon enerjisini düşürerek reaksiyon oranını artırır. Örneğin, biyolojide, şeker ve yağları metabolize eden enzimler, parçalanma hızlarını arttırır ve aynı zamanda hücredeki proteinleri denatüre edecek serbest enerjinin aşırı üretimini önler.

Katalizörler

Katalizör, aktivasyon enerjisini düşürerek reaksiyon hızını artıran ve bu süreçte kendini yenileyen maddedir. Bir katalizör, reaksiyonun gerçekleşmesi için alternatif bir yol veya mekanizma sağlar ve hem ileri hem de geri reaksiyonları hızlandırır. Biyolojide enzimler, hücresel metabolizmadaki reaksiyonlar için gereken aktivasyon enerjisini düşürdükleri için katalizör örnekleridir.

Örneğin, insanlar enerji için şeker ve yağı metabolize eder. Enzimler, bu molekülleri parçalamak için insanlar için hayati öneme sahiptir, çünkü eğer tek başına termal enerji kullanılacaksa, ısı şeklinde salınan serbest enerji hücredeki proteinlerin denatüre olmasına neden olur. Dahası, termal enerji spesifik olmayan tüm reaksiyonları katalizleyecektir. Bununla birlikte, enzimler yalnızca substrat adı verilen belirli kimyasal reaktanlara bağlanır ve seçici hücresel reaksiyonları katalize etmek için aktivasyon enerjisini düşürür.