Nøgleforskellen mellem fri energi og aktiveringsenergi er, at fri energi er den mængde energi, der er tilgængelig for et termodynamisk system til at udføre termodynamisk arbejde, hvorimod aktiveringsenergi af en kemisk reaktion er den energibarriere, der skal overvindes i for at få produkter fra reaktionen.
Fri energi og aktiveringsenergi er to forskellige udtryk, der også har forskellige anvendelser. Begrebet fri energi bruges om termodynamiske systemer i fysisk kemi, hvorimod begrebet aktiveringsenergi hovedsageligt bruges om kemiske reaktioner i biokemi.
Hvad er gratis energi?
Fri energi er den mængde energi, der er tilgængelig for et termodynamisk system til at udføre termodynamisk arbejde. Fri energi har dimensioner af energi. Værdien af den frie energi i et termodynamisk system bestemmes af systemets nuværende tilstand, ikke af dets historie. Der er to hovedtyper af fri energi, der ofte diskuteres i termodynamik: Helmholtz fri energi og Gibbs fri energi.
Helmholtz fri energi er den energi, der er tilgængelig i et lukket termodynamisk system til at udføre termodynamisk arbejde ved konstant temperatur og volumen. Derfor indikerer den negative værdi af Helmholtz energi det maksimale arbejde, som et termodynamisk system kan udføre ved at holde dets volumen konstant. For at holde volumen konstant udføres noget af det samlede termodynamiske arbejde som grænsearbejde (for at holde systemets grænse som den er).
Gibbs frie energi er den energi, der er tilgængelig i et lukket, termodynamisk system til at udføre termodynamisk arbejde ved konstant temperatur og tryk. Systemets volumen kan variere. Gratis energi er angivet med G.
Hvad er aktiveringsenergi?
Aktiveringsenergi af en kemisk reaktion er den energibarriere, der skal overvindes for at opnå produkter fra reaktionen. Med andre ord er det den mindste energi, der kræves for en reaktant at omdanne til et produkt. Det er altid nødvendigt at give aktiveringsenergi for at starte en kemisk reaktion.
Vi betegner aktiveringsenergi som Ea eller AE; vi måler det med enheden kJ/mol. Desuden betragtes aktiveringsenergi som den mindste energi, der kræves for at danne mellemproduktet med den højeste potentielle energi i en kemisk reaktion. Nogle kemiske reaktioner har en langsom progression og foregår via to eller flere trin. Her dannes mellemprodukter og omarrangeres derefter for at danne det endelige produkt. Den energi, der kræves for at starte reaktionen, er den energi, der kræves for at danne mellemproduktet med den højeste potentielle energi.
Yderligere kan katalysatorer reducere aktiveringsenergien. Derfor bruges katalysatorer ofte for at overvinde energibarrieren og lade den kemiske reaktion skride frem. Enzymer er biologiske katalysatorer, der kan reducere aktiveringsenergien af reaktionen, der finder sted i væv.
Hvad er forskellen mellem fri energi og aktiveringsenergi?
Fri energi og aktiveringsenergi er to forskellige udtryk, der også har forskellige anvendelser. Den vigtigste forskel mellem fri energi og aktiveringsenergi er, at fri energi er den mængde energi, der er tilgængelig for et termodynamisk system til at udføre termodynamisk arbejde, hvorimod aktiveringsenergien for en kemisk reaktion er den energibarriere, der skal overvindes for at opnå produkter fra reaktionen.
Nedenfor er en oversigt over forskellen mellem fri energi og aktiveringsenergi i tabelform.
Opsummering – Gratis energi vs aktiveringsenergi
Fri energi og aktiveringsenergi er to forskellige udtryk, der har forskellige anvendelser. Den vigtigste forskel mellem fri energi og aktiveringsenergi er, at fri energi er den mængde energi, der er tilgængelig for et termodynamisk system til at udføre termodynamisk arbejde, hvorimod aktiveringsenergien for en kemisk reaktion er den energibarriere, der skal overvindes for at opnå produkter fra reaktionen.
