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Energia de Ativação e Complexo Ativado

Os relâmpagos fornecem a energia de ativação necessária para que ocorra a reação entre os gases oxigênio e nitrogênio na atmosfera
Os relâmpagos fornecem a energia de ativação necessária para que ocorra a reação entre os gases oxigênio e nitrogênio na atmosfera

Para que uma reação ocorra, é necessário que os reagentes recebam certa quantidade de energia, que é denominada de energia de ativação. Assim, temos:

Definição conceitual de energia de ativação

Por exemplo, na atmosfera existem os gases oxigênio (O2) e nitrogênio (N2). Há um grande número de choques entre suas moléculas, porém, a reação só ocorre quando recebe alguma forma de energia externa, que, no caso, costuma ser fornecida pelas descargas elétricas dos relâmpagos.

Assim, quanto maior a energia de ativação, mais difícil será para que a reação ocorra e, consequentemente, ela se dará de forma mais lenta. O contrário também é verdadeiro, reações com uma menor energia de ativação ocorrem com maior velocidade. Isso significa que a energia de ativação é na verdade uma barreira energética a ser ultrapassada para que ocorra a reação química.

Quando a energia de ativação é atingida, forma-se primeiro o complexo ativado, que é uma estrutura intermediária e instável entre os reagentes e os produtos.

Definição conceitual de complexo ativado

Abaixo temos uma reação genérica que demonstra a formação do complexo ativado:

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Esquema de formação do complexo ativado

Portanto, a energia de ativação é a menor energia necessária que se deve fornecer aos reagentes para a formação do complexo ativado, resultando na ocorrência da reação.

Isso pode ser representado graficamente, conforme mostrado a seguir:

Representação gráfica da energia de ativação e do complexo ativado

Observe abaixo como escrever os digramas tanto para reações endotérmicas como exotérmicas:

Representação gráfica da energia de ativação e do complexo ativado em reações endotérmicas e exotérmicas

Um exemplo que pode ser citado é a reação que ocorre entre o monóxido de carbono (CO) e o dióxido de nitrogênio (NO2) para a formação do gás carbônico (dióxido de carbono - CO2) e o óxido de nitrogênio (NO):

CO(g)  + NO2(g)  → CO2(g)  + NO(g)

Com o estado intermediário (complexo ativado), temos:

CO+ NO2 → COONO → CO2 + NO  

A representação gráfica dessa reação, com o seu complexo ativado e sua energia de ativação, é descrita abaixo:

Representação gráfica da energia de ativação e do complexo ativado

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