Paisaje de Energía de Activación

El Paisaje de Energía de Activación transforma el diagrama de coordenadas de reacción 2D de los libros de texto en un paso de montaña de energía potencial 3D dinámico. Las esferas de reactivos en el valle izquierdo extraen energías cinéticas térmicas escaladas por la Temperatura e intentan escalar sobre el collado del estado de transición (complejo activado) hacia el valle de productos a la derecha. Las moléculas con energía cinética por debajo de la energía de activación efectiva (Ea) regresan al valle de reactivos, mientras que las moléculas energéticas superan el pico y se vuelven doradas como productos. Los estudiantes pueden arrastrar verticalmente el pico púrpura brillante del estado de transición, variar ΔH desde fuertemente exotérmica (-60 kJ/mol) hasta endotérmica (+60 kJ/mol), o activar el bloque de catalizador de platino verde para reducir la barrera en casi la mitad y observar cómo aumenta la velocidad de reacción.

• Arrastre el pico púrpura del Estado de Transición hacia arriba para aumentar la Ea no catalizada a 110 kJ/mol y observe cómo la mayoría de las esferas de reactivos azules retroceden sin reaccionar.
• Haga clic en el bloque de catalizador verde (o active la vía del catalizador) y observe cómo el paso de montaña desciende mientras la curva de referencia roja permanece a la altura original no catalizada.
• Suba el control deslizante de Temperatura de 260 K a 580 K y observe cómo el porcentaje de colisiones exitosas aumenta exponencialmente según la ecuación de Arrhenius.
• Deslice la entalpía ΔH de -45 kJ/mol (Exotérmica, valle de productos bajo) a +45 kJ/mol (Endotérmica, valle de productos alto) y verifique que el catalizador cambia Ea sin alterar ΔH.
• Presione Lanzar Onda de Reactivos para enviar una ráfaga de moléculas en colisión de alta energía a través del estado de transición.

1. 1Defina la energía de activación (Ea) y el estado de transición (complejo activado) en un diagrama de coordenadas de reacción de energía potencial.
2. 2Explique cómo el aumento de la temperatura incrementa la velocidad de reacción al elevar la fracción de colisiones con energía mayor o igual a Ea.
3. 3Describa cómo un catalizador aumenta las velocidades de reacción directa e inversa al proporcionar una vía alternativa con menor energía de activación.
4. 4Distinga entre perfiles de energía potencial exotérmicos (ΔH negativo) y endotérmicos (ΔH positivo) y explique por qué un catalizador no cambia ΔH.

Preguntas frecuentes de los docentes