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Le profil réactionnel d’une réaction chimique est indiqué dans le diagramme ci-dessous. Quelle lettre correspond à l’énergie d’activation?
Tout d’abord, on nous demande d’identifier l’énergie d’activation sur le diagramme. L’énergie d’activation 𝐸 a est définie comme la quantité minimale d’énergie requise par les particules de réactifs pour qu’elles entrent en collision et réagissent les unes avec les autres, qu’on appelle aussi augmentation initiale ou la hausse d’énergie nécessaire pour démarrer la réaction. Sans une énergie suffisante égale à l’énergie d’activation, les réactifs ne pourront pas se transformer en produits et la réaction ne se produira pas. Pour déterminer si 𝐴, 𝐵 ou 𝐶 représente l’énergie d’activation de la réaction chimique, examinons les informations qu’un profil réactionnel fournit sur une réaction chimique.
Un profil réactionnel, ou diagramme énergétique, illustre les variations d’énergie à différentes étapes d’une réaction chimique. Notez que l’axe des 𝑦 indique le niveau ou la quantité d’énergie potentielle stockée dans un composé, l’énergie augmentant lorsque l’on monte vers le haut de l’axe des 𝑦 et l’énergie diminuant lorsque l’on descend vers le bas de l’axe des 𝑦. L’axe des x représente l’avancement de la réaction, ou l’avancement de la réaction à partir des réactifs à gauche vers les produits à droite. Dans ce profil réactionnel, cela est également indiqué par la double flèche en bas du diagramme mentionné avec la lettre 𝐶, ce qui signifie que nous pouvons éliminer la mention 𝐶 car elle est liée à l’avancement de la réaction et n’est pas l’énergie d’activation.
En revenant aux positions de l’énergie potentielle des réactifs et des produits, le niveau d’énergie potentiel des réactifs par rapport au niveau d’énergie potentiel des produits indique que la réaction chimique est une réaction exothermique. Une réaction exothermique est définie comme une réaction chimique dans laquelle de l’énergie est libérée par les réactifs chimiques dans le milieu extérieur. Cela peut être noté avec un Δ𝐻 négatif ou une valeur négative de la variation d’enthalpie. La flèche verticale à double sens qui s’étend des réactifs aux produits, également mentionnée 𝐵 sur la figure, est connue comme étant la variation d’enthalpie, ou Δ𝐻, de la réaction et comme nous l’avons démontré sur le côté de la figure, devrait être un Δ𝐻 négatif pour indiquer la libération d’énergie lorsque les réactifs avec une énergie potentielle plus élevée sont transformés en produits avec une énergie potentielle plus basse.
La variation d’enthalpie, soit Δ𝐻, est définie comme la différence d’énergie entre les produits et les réactifs. Sur la base de ces informations, la partie du diagramme indiquée par la mention 𝐵 n’est pas la réponse car c’est la variation d’enthalpie de la réaction et non l’énergie d’activation. Cela signifie que la bonne réponse est la partie du diagramme représentée par la lettre 𝐴. Cela correspond à la définition indiquée pour l’énergie d’activation dans la mesure où elle se situe avant l’emplacement de l’énergie potentielle du produit, ce qui indique qu’il s’agit d’une énergie associée à des particules en réaction. Et cela montre des niveaux d’énergie supérieurs à ceux des réactifs, ce qui indique que c’est la hausse ou l’augmentation d’énergie nécessaire pour que les particules de réactifs réussissent à entrer en collision afin de créer de nouveaux produits.
Par conséquent, quelle lettre correspond à l’énergie d’activation ? La lettre 𝐴 correspond à l’énergie d’activation.
