自由能(free energy)和活化能(activation energy)的区别

自由能和活化能之间的关键区别在于，自由能是热力学系统进行热力学工作可用的能量量，而化学反应的活化能是为了从反应中获得产物而必须克服的能量屏障。...

自由能和活化能之间的关键区别在于，自由能是热力学系统进行热力学工作可用的能量量，而化学反应的活化能是为了从反应中获得产物而必须克服的能量屏障。

自由能和活化能是两个应用不同的术语。自由能一词用于物理化学中的热力学系统，而活化能一词主要用于生物化学中的化学反应。

什么是自由能(free energy)？

自由能是热力学系统进行热力学功的可用能量。自由能具有能量的维度。热力学系统的自由能值是由系统的当前状态决定的，而不是由它的历史决定的。热力学中经常讨论的自由能主要有两种：亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能。

亥姆霍兹自由能是在一个封闭的热力学系统中，在恒定的温度和体积下进行热力学工作的能量。因此，亥姆霍兹能的负值表示热力学系统通过保持其体积常数所能做的最大功。为了保持体积不变，一些总的热力学功作为边界功（保持系统的边界不变）。

吉布斯自由能是在一个封闭的热力学系统中，在恒定的温度和压力下进行热力学工作的能量。系统的容量可能会有所不同。自由能用G表示。

什么是活化能(activation energy)？

化学反应的活化能是为了从反应中获得产物而必须克服的能量屏障。换句话说，它是反应物转化为产物所需的最小能量。为了开始化学反应，总是需要提供活化能。

我们用Ea或AE表示活化能；此外，活化能被认为是化学反应中形成具有最高势能的中间体所需的最小能量。有些化学反应进展缓慢，通过两个或多个步骤进行。在这里，中间体形成，然后重新排列形成最终产品。因此，开始该反应所需的能量是形成具有最高势能的中间体所需的能量。

此外，催化剂可以降低活化能。因此，人们经常使用催化剂来克服能量障碍，使化学反应得以进行。酶是一种生物催化剂，可以降低组织中发生的反应的活化能。

自由能(free energy)和活化能(activation energy)的区别

自由能和活化能是两个应用不同的术语。自由能和活化能之间的关键区别在于，自由能是热力学系统进行热力学工作可用的能量量，而化学反应的活化能是为了从反应中获得产物而必须克服的能量屏障。

下面以表格形式总结了自由能和活化能之间的区别。

总结 - 自由能(free energy) vs. 活化能(activation energy)

引用

1.赫尔曼斯汀，安妮·玛丽。”化学中的活化能定义〉，ThoughtCo，2020年8月27日，这里提供。

发表于 2021-07-14 04:43
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分类：科学

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