7.7: Energia di attivazione
L'energia di attivazione è la quantità minima di energia necessaria affinché una reazione chimica proceda in avanti. Più alta è l'energia di attivazione, più lento è il tasso della reazione. Tuttavia, l'aggiunta di calore alla reazione aumenterà il tasso, poiché provoca che le molecole si muovano più velocemente e aumentino la probabilità che le molecole collidano. La collisione e la rottura dei legami rappresenta la fase in salita di una reazione e genera lo stato di transizione. Lo stato di transizione è uno stato instabile ad alta energia dei reanti. La formazione di nuovi legami chimici e prodotti finali, e il rilascio di energia libera è la fase in discesa della reazione. I catalizzatori aumentano il tasso di reazione abbassando l'energia di attivazione. Ad esempio, in biologia, gli enzimi che metabolizzano lo zucchero e i grassi aumentano il tasso con cui avviene la loro ripartizione e allo stesso tempo impediscono la sovrapproduzione di energia libera che altrimenti denaturano le proteine nella cellula.
Catalizzatori
Un catalizzatore è una sostanza che aumenta il tasso di reazione abbassando l'energia di attivazione e, nel processo, si rigenera. Un catalizzatore fornisce un percorso alternativo o un meccanismo per la reazione che avviene e accelera sia le reazioni in avanti che inverse. In biologia, gli enzimi sono esempi di catalizzatori perché abbassano l'energia di attivazione necessaria per le reazioni nel metabolismo cellulare.
Per esempio, gli esseri umani metabolizzano lo zucchero e i grassi per l'energia. Gli enzimi sono vitali per l'uomo per abbattere queste molecole, perché se si utilizzasse l'energia termica da sola, l'energia libera rilasciata sotto forma di calore causerebbe la denaturazione delle proteine nella cellula. Inoltre, l'energia termica catalizzare in modo non specifico tutte le reazioni. Tuttavia, gli enzimi si legano solo a specifici reati chimici, chiamati substrati, e abbassano la loro energia di attivazione per catalizzare le reazioni cellulari selettive.
