ההבדל העיקרי בין אנרגיה חופשית לאנרגיית הפעלה הוא שאנרגיה חופשית היא כמות האנרגיה הזמינה למערכת תרמודינמית לביצוע עבודה תרמודינמית, בעוד שאנרגיית ההפעלה של תגובה כימית היא מחסום האנרגיה שיש להתגבר עליו. כדי להשיג מוצרים מהתגובה.
אנרגיה חופשית ואנרגיית הפעלה הם שני מונחים שונים שיש להם גם יישומים שונים. המונח אנרגיה חופשית משמש לגבי מערכות תרמודינמיות בכימיה פיזיקלית, בעוד שהמונח אנרגיית הפעלה משמש בעיקר לגבי תגובות כימיות בביוכימיה.
מהי אנרגיה חופשית?
אנרגיה חופשית היא כמות האנרגיה הזמינה למערכת תרמודינמית לביצוע עבודה תרמודינמית. לאנרגיה חופשית יש ממדים של אנרגיה. ערכה של האנרגיה החופשית של מערכת תרמודינמית נקבע לפי המצב הנוכחי של המערכת, לא לפי ההיסטוריה שלה. ישנם שני סוגים עיקריים של אנרגיה חופשית הנידונים לעתים קרובות בתרמודינמיקה: אנרגיה חופשית של הלמהולץ ואנרגיה חופשית של גיבס.
אנרגיה חופשית של Helmholtz היא האנרגיה הזמינה במערכת תרמודינמית סגורה לביצוע עבודה תרמודינמית בטמפרטורה ובנפח קבועים. לפיכך, הערך השלילי של אנרגיית הלמהולץ מציין את העבודה המקסימלית שמערכת תרמודינמית יכולה לבצע על ידי החזקת הנפח שלה קבוע. על מנת לשמור על נפח קבוע, חלק מהעבודה התרמודינמית הכוללת נעשית כעבודת גבול (כדי לשמור על גבול המערכת כפי שהיא).
אנרגיה החופשית של Gibbs היא האנרגיה הזמינה במערכת תרמודינמית סגורה לביצוע עבודה תרמודינמית בטמפרטורה ולחץ קבועים. עוצמת הקול של המערכת יכולה להשתנות. אנרגיה חופשית מסומנת ב-G.
מהי אנרגיית הפעלה?
אנרגיית ההפעלה של תגובה כימית היא מחסום האנרגיה שיש להתגבר עליו כדי לקבל תוצרים מהתגובה. במילים אחרות, זוהי האנרגיה המינימלית הנדרשת עבור מגיב להמיר למוצר. תמיד יש צורך לספק אנרגיית הפעלה כדי להתחיל תגובה כימית.
אנו מציינים אנרגיית הפעלה בתור Ea או AE; אנו מודדים אותו ביחידת קילו ג'ל/מול. יתר על כן, אנרגיית ההפעלה נחשבת כאנרגיה המינימלית הנדרשת ליצירת תוצר הביניים בעל האנרגיה הפוטנציאלית הגבוהה ביותר בתגובה כימית. לחלק מהתגובות הכימיות יש התקדמות איטית ומתרחשות בשני שלבים או יותר. כאן נוצרים תוצרי ביניים ולאחר מכן מסודרים מחדש ליצירת המוצר הסופי. לפיכך, האנרגיה הנדרשת כדי להתחיל את התגובה היא האנרגיה הנדרשת ליצירת התווך בעל האנרגיה הפוטנציאלית הגבוהה ביותר.
יתר על כן, זרזים יכולים להפחית את אנרגיית ההפעלה. לכן, לעתים קרובות משתמשים בזרזים על מנת להתגבר על מחסום האנרגיה ולתת לתגובה הכימית להתקדם. אנזימים הם זרזים ביולוגיים שיכולים להפחית את אנרגיית ההפעלה של התגובה המתרחשת ברקמות.
מה ההבדל בין אנרגיה חופשית לאנרגיית הפעלה?
אנרגיה חופשית ואנרגיית הפעלה הם שני מונחים שונים שיש להם גם יישומים שונים. ההבדל העיקרי בין אנרגיה חופשית לאנרגיית הפעלה הוא שאנרגיה חופשית היא כמות האנרגיה הזמינה למערכת תרמודינמית לביצוע עבודה תרמודינמית, בעוד שאנרגיית ההפעלה של תגובה כימית היא מחסום האנרגיה שיש להתגבר עליו כדי להשיג מוצרים ממנו התגובה.
להלן סיכום ההבדל בין אנרגיה חופשית לאנרגיית הפעלה בצורת טבלה.
סיכום – אנרגיה חופשית לעומת אנרגיית הפעלה
אנרגיה חופשית ואנרגיית הפעלה הם שני מונחים שונים שיש להם יישומים שונים. ההבדל העיקרי בין אנרגיה חופשית לאנרגיית הפעלה הוא שאנרגיה חופשית היא כמות האנרגיה הזמינה למערכת תרמודינמית לביצוע עבודה תרמודינמית, בעוד שאנרגיית ההפעלה של תגובה כימית היא מחסום האנרגיה שיש להתגבר עליו כדי להשיג מוצרים ממנו התגובה.
