La energía liberada en el marco de una tormenta eléctrica convierten a los rayos en fuentes de energía de activación.
Energía de activación es un concepto presente en el campo de la cinética química y otras especialidades científicas que hace referencia a la cantidad mínima que se requiere en materia de energía para dar inicio a un proceso, fenómeno o actividad.
Es imprescindible que las moléculas de un sistema dispongan de un nivel básico de energía para que pueda producirse, desarrollarse y completarse una reacción química. Comúnmente es el calor la fuente principal de energía de activación, aunque no es la única (en una reacción fotoquímica, por ejemplo, la proveedora de la energía de activación es la luz). En este marco, las moléculas de reactivo consiguen absorber de su entorno energía térmica, la cual impulsa la aceleración de los movimientos moleculares y le suma potencia y frecuencia a las colisiones, además de provocar el agite de átomos.
Es importante saber, por un lado, que solamente se completa una reacción química cuando las moléculas llegan al pico de la barrera de activación. Cuanto más elevada es dicha barrera de energía, dicen los expertos en el tema, menor es el número de moléculas con energía suficiente para poder superar ese obstáculo. Por lo tanto, hay que tener en cuenta, asimismo, que hay en las reacciones químicas un vínculo estrecho entre la energía de activación y la llamada velocidad de reacción: a más energía de activación, más lentitud en el proceso termodinámico. También es oportuno mencionar que a través de una catálisis es posible, mediante un catalizador, disminuir la energía de activación para así incrementar la velocidad de una reacción química.
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ResumenTipos de energía de activación
Al buscar información relacionada con los tipos existentes de energía de activación, el foco de interés se orienta, por ejemplo, a categorías que se vinculan a la energía calorífica que, al bastar para desencadenar una combustión, se constituye como una energía de activación. El aporte mínimo inicial de energía para que surja una reacción química exotérmica (como lo es el proceso de una combustión) da lugar a varias clasificaciones.
Los focos de ignición pueden suscitarse por calor desprendido por un fenómeno o proceso mecánico (fricción o compresión), químico (autoignición/combustión espontánea), eléctrico (chispas eléctricas, por ejemplo) o nuclear (como la fusión nuclear).
Como se advierte al consultar la teoría, se reconocen a nivel general dos grandes orígenes de la energía de activación que lleva a los reactivos a convertirse en productos: uno es la naturaleza (la energía liberada por los rayos durante una tormenta alcanza como energía de activación, por describir un caso concreto) y otro es la actividad o el esfuerzo del ser humano para generarla.
Para poder desencadenarse, una reacción química requiere una mínima cantidad de energía, conocida como energía de activación.
Importancia
Es sumamente necesaria e importante la energía de activación. Sin ella no es posible que se inicie una reacción química.
Resulta constructivo tener presente que, pese a estar vinculadas entre sí, las nociones de energía de activación y de entalpía de activación no son sinónimos. Esta última se relaciona con la energía que se necesita para comenzar la reacción. Los especialistas han establecido que la energía de activación, vital para la reorganización de enlaces, está determinada por el cambio que se evidencia en la entalpía durante la fase de paso de reactivos al conocido como complejo activado. La llamada entropía de activación, en cambio, marca el nivel de desorden o el grado de redistribución de energía en pos de posibilitar la reacción.
Para cálculos en los cuales entra en juego la energía de activación es útil, puntualmente, la ecuación de Arrhenius. Mediante ella se comprueba cómo es la dependencia que involucra a la constante de velocidad, la temperatura y la energía de activación. Cabe resaltar que, de una u otra manera, la idea de energía de activación consigue presencia o notoriedad en, por ejemplo, la teoría de colisiones y la teoría del estado de transición.
El calor, una chispa o una llama, otorgan la energía de activación que permiten el desarrollo de combustión, un proceso que requiere, además, del uso de un combustible.
Ejemplos de energía de activación
Los ejemplos pueden servir para que resulte más sencillo entender qué y cómo es la energía de activación. Específicamente, analizando el proceso de combustión sale a la luz que la energía de activación surge de una chispa o de una llama que toma contacto con un combustible.
Por sus características y efectos, un rayo (es decir, una descarga electrostática originada de manera natural) que surge en el marco de una fuerte tormenta también puede ser una fuente de energía de activación.
Para conseguir un nivel suficiente de energía a fin de llegar al estado de transición, por otra parte, se apela a los catalizadores, catalogados como heterogéneos u homogéneos en función de la existencia, o no, de un catalizador que coincide con el sustrato en una fase. Con ellos, según se deduce de la práctica y de las experimentaciones científicas, es factible incrementar la velocidad de reacción o hacer que se desarrolle una determinada reacción a una temperatura menor a la inicial. Distinto es el caso de los inhibidores, ya que tienen la capacidad de desactivar una catálisis.
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