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活性化エネルギー .
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触媒 の有無に伴う活性化エネルギー(
E
a
{\displaystyle E_{\mathrm {a} ))
)と生成エンタルピー (
Δ
H
{\displaystyle \Delta H}
)の関係。最も高いエネルギー位置(頂点)は遷移状態 を表す。触媒の存在下(赤の破線)では、遷移状態へ移行するために必要なエネルギー(活性化エネルギー,
E
a
{\displaystyle E_{\mathrm {a} ))
)は減少し、その結果、反応の進行に必要なエネルギーは減少する。活性化エネルギー (かっせいかエネルギー、英 : activation energy )とは、反応の出発物質の基底状態 から遷移状態 に励起 するのに必要なエネルギーである。アレニウスパラメータ とも呼ばれる。活性化エネルギーが高いことを活性化障壁 と表現することもある。
吸熱反応 においては、反応物と生成物 の内部エネルギー (またはエンタルピー )に差がある場合には、最低限その差に相当するエネルギー を外部から受け取らなければならない。しかし、実際の反応においてはそれだけでは十分でなく、その差以上のエネルギーを必要とする場合がほとんどである。大きなエネルギーを受け取ることで、出発物質は生成物のエネルギーよりも大きなエネルギーを持った遷移状態 となり、遷移状態となった出発物質はエネルギーを放出しながら生成物へと変換する。これは発熱反応 の場合にも当てはまり、たとえ出発物質よりも生成物のエネルギーの方が低いとしても、活性化エネルギーの壁を越えられなければ反応は進行しない。例えば炭素 と酸素 を常温 ・常圧 で混ぜても反応しないが、熱 などにより活性化エネルギー分を供給してやることによって燃焼 反応が進行する。
触媒 作用とは、遷移状態を安定化することにより反応に必要な活性化エネルギーを下げ、反応を進みやすくすることである。
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