Năng lượng hoạt hóa là gì sinh học 10

Đề bài

Tại sao enzim xúc tác làm giảm năng lượng hoạt hoá của phản ứng sinh hoá ?

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Lời giải chi tiết

- Enzim làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng bằng cách tạo nhiều phản ứng sinh hóa tạo nhiều phản ứng trung gian. Ví dụ: Hệ thống A + B ↔ C+ D có chất xúc tác X tham gia phản ứng thì các phản ứng có thể tiến hành theo các giai đoạn sau: A+ B+ X → ABX →CDX → C + D + X. Thoạt đầu enzim liên kết với cơ chất để tạo hợp chất trung gian [ enzim – Cơ chất]. Cuối cùng phản ứng, hợp chất đó sẽ phân giải để cho sản phẩm của phản ứng và giải phóng enzim nguyên vẹn. enzim được giải phóng lại có thể xúc tác phản ứng với cơ chất mới. 

Loigiaihay.com

Năng lượng hoạt hóa là mức năng lượng tối thiểu cần thiết để bắt đầu phản ứng. Đó là chiều cao của hàng rào thế năng giữa thế năng tối thiểu của chất phản ứng và sản phẩm. Năng lượng hoạt hóa được ký hiệu là E a và thường có đơn vị là kilojoules trên mol [kJ / mol] hoặc kilocalories trên mol [kcal / mol]. Thuật ngữ “năng lượng hoạt hóa” do nhà khoa học Thụy Điển Svante Arrhenius đặt ra vào năm 1889. Phương trình Arrhenius liên hệ năng lượng hoạt hóa với tốc độ xảy ra phản ứng hóa học:

trong đó k là hệ số tốc độ phản ứng, A là hệ số tần số của phản ứng, e là số vô tỷ [xấp xỉ 2,718], E a là năng lượng hoạt hóa, R là hằng số khí phổ, và T là nhiệt độ tuyệt đối [Kelvin].

Đang xem: Năng lượng kích hoạt là gì

Từ phương trình Arrhenius, có thể thấy rằng tốc độ của phản ứng thay đổi theo nhiệt độ. Thông thường, điều này có nghĩa là các phản ứng hóa học xảy ra nhanh hơn ở nhiệt độ cao hơn. Tuy nhiên, có một số trường hợp “năng lượng hoạt hóa âm”, trong đó tốc độ phản ứng giảm dần theo nhiệt độ.

Tại sao cần năng lượng hoạt hóa?

Nếu bạn trộn hai hóa chất với nhau, chỉ có một số lượng nhỏ va chạm sẽ xảy ra tự nhiên giữa các phân tử chất phản ứng để tạo ra sản phẩm. Điều này đặc biệt đúng nếu các phân tử có động năng thấp. Do đó, trước khi một phần đáng kể của các chất phản ứng có thể chuyển hóa thành sản phẩm, năng lượng tự do của hệ phải được khắc phục. Năng lượng kích hoạt cung cấp cho phản ứng cần thêm một chút lực đẩy để bắt đầu. Ngay cả các phản ứng tỏa nhiệt cũng cần năng lượng hoạt hóa để bắt đầu. Ví dụ, một đống gỗ sẽ không tự cháy. Một que diêm sáng có thể cung cấp năng lượng kích hoạt để bắt đầu quá trình đốt cháy. Khi phản ứng hóa học bắt đầu, nhiệt lượng do phản ứng tỏa ra cung cấp năng lượng hoạt hóa để chuyển hóa nhiều chất phản ứng thành sản phẩm hơn.

Xem thêm: Phần mềm tạo mã vạch trực tuyến miễn phí, tốt nhất và dễ dàng nhất, tạo mã vạch trực tuyến, đọc mã vạch trực tuyến

Đôi khi một phản ứng hóa học diễn ra mà không cần thêm bất kỳ năng lượng bổ sung nào. Trong trường hợp này, năng lượng hoạt hóa của phản ứng thường được cung cấp bởi nhiệt từ nhiệt độ môi trường. Nhiệt làm tăng chuyển động của các phân tử chất phản ứng, cải thiện tốc độ va chạm của chúng với nhau và tăng lực va chạm. Sự kết hợp này làm cho các liên kết giữa các chất phản ứng dễ bị phá vỡ hơn, cho phép hình thành các sản phẩm.

Chất xúc tác và năng lượng hoạt hóa

Chất làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng hóa học được gọi là chất xúc tác. Về cơ bản, chất xúc tác hoạt động bằng cách thay đổi trạng thái chuyển tiếp của phản ứng. Các chất xúc tác không bị tiêu hao bởi phản ứng hóa học và chúng không làm thay đổi hằng số cân bằng của phản ứng.

Xem thêm: Sinh năm 1962 mệnh gì? Tử vi Nhâm Dần [1962] Nam, Nữ

Mối quan hệ giữa năng lượng hoạt hóa và Gibbs. năng lượng

Năng lượng hoạt hóa là một thuật ngữ trong phương trình Arrhenius được sử dụng để tính toán năng lượng cần thiết để vượt qua trạng thái chuyển đổi chất phản ứng thành sản phẩm. Phương trình Eyring là một quan hệ khác mô tả tốc độ của một phản ứng, ngoại trừ việc thay vì sử dụng năng lượng hoạt hóa, nó bao gồm năng lượng Gibbs của trạng thái chuyển tiếp. Năng lượng Gibbs của các nguyên tố ở trạng thái chuyển tiếp theo cả entanpi và entropi của phản ứng. Năng lượng kích hoạt và năng lượng Gibbs có liên quan với nhau, nhưng không thể hoán đổi cho nhau.

Deutsch Español български Türkçe Nederlands čeština Русский язык हिन्दी 日本語 polski Bahasa Melayu Svenska português Українська român 한국어 العربية tiếng Anh ภาษา Italiano Bahasa Indonesia

Xem thêm các bài viết trong chuyên mục này: Hỏi & Đáp