En 1888, el químico sueco Svante Arrhenius sugirió que las moléculas deben poseer una cantidad mínima de energía para reaccionar. Esa energía proviene de la energía cinética de las moléculas que colisionan. La energía cinética sirve para originar las reacciones, pero si las moléculas se mueven muy lento, las moléculas solo rebotarán al chocar con otras moléculas y la reacción no sucede. Para que reaccionen las moléculas, éstas deben tener una energía cinética total que sea igual o mayor que cierto valor mínimo de energía llamado energía de activación (Ea). Una colisión con energía Ea o mayor, consigue que los átomos de las moléculas alcancen el estado de transición. Pero para que se lleve a cabo la reacción es necesario también que las moléculas estén orientadas correctamente. La constante de la rapidez de una reacción (k) depende también de la temperatura ya que la energía cinética depende de ella. .
Complejo ActivadoEs una estructura intermedia entre los reactivos y los productos, con enlaces intermediarios entre los dos reactivos y los dos productos.
La energía de activación de la reacción corresponde a la energía necesaria para que la reacción se efectúe con menos energía de los reactivos. Cuanto más baja fuese la energía de activación de una reacción, más elevada será la velocidad de la misma.
Una reacción se llama exotérmica cuando provee para el medio una energía más alta que la necesaria para alcanzar el complejo activado.
Cuando una reacción es endotérmica, ella provee para el medio una energía más baja que la necesaria para alcanzar el complejo activado.
Catalizadores son sustancias que disminuyen la energía de activación para una dada reacción, sin alterar el ΔH de la misma. Los catalizadores no se alteran durante las reacciones. En la autocatálisis, uno de los productos de la reacción actúa como catalizador, al inicio de la reacción es lenta con la formación de este la velocidad va aumentando gradualmente. En la catálisis homogénea, catalizador y reactivos se encuentran en la misma fase. En la catálisis heterogenea, catalizador y reactivos se encuentran en fases diferentes. Las enzimas son catalizadores que actúan en reacciones biológicas y generalmente son bastante específicas y presentan temperatura óptima de actuación en el entorno de los 37º.
Un ejemplo particular es el que se da en la combustión de una sustancia. Por sí solos el combustible y el comburente no producen fuego, es necesario un primer aporte de energía para iniciar la combustión autosostenida. Una pequeña cantidad de calor aportada puede bastar que se desencadene una combustión, haciendo la energía calórica aportada las veces de energía de activación y por eso a veces a la energía de activación se la llama fuente de cosagracion. Según el origen de este primer aporte de energía lo clasificamos como:
El acontecimiento de una reacción química está obligatoriamente relacionado con el contacto entre moléculas reactivas y a una energía mínima necesaria. Esta energía mínima para el acontecimiento de la reacción es llamada como energía de activación.
Si la energía es suficiente, se vence la repulsión y las moléculas se aproximan lo suficiente para que se produzca una reordenación de los enlaces de las moléculas. La ecuación de Arrhenius proporciona la base cuantitativa de la relación entre la energía de activación y la velocidad a la que se produce la reacción. El estudio de las velocidades de reacción se denomina cinética química.
