Энергетическая диаграмма реакции, также известная как диаграмма энергии активации, позволяет визуализировать изменения энергии системы во время протекания химической реакции. Для ее построения необходимы следующие экспериментальные данные:

Энергия активации $Ea$: Это количество энергии, которое необходимо, чтобы инициировать реакцию. Энергию активации можно определить с использованием различных методов, таких как зависимость скорости реакции от температуры $например,методАррениуса$.

Энергия продуктов $Ep$: Это энергия, полученная после завершения реакции. Энергия продуктов может быть получена путем измерения теплообразования продуктов реакции или через термохимические данные.

Энергия реагентов $Er$: Это энергия, которая соответствует исходным веществам, участвующим в реакции. Она также может быть получена через термохимические измерения.

Энергия промежуточных соединений $еслиимеется$: Некоторые реакции проходят через промежуточные стадии. Если они существуют, необходимо знать их энергии для более точного построения диаграммы.

Скорость реакции: Хотя для базовой диаграммы это не всегда необходимо, данные о том, как скорость реакции изменяется в зависимости от условий, могут помочь интерпретировать активность и устойчивость реакционного процесса.

Интерпретация энергетической диаграммы:

Исходные реагенты $данныеснизу$: Уровень энергии реагентов показывается внизу диаграммы. Они начинаются с определенного уровня энергии, и на диаграмме будет отображаться переходный комплекс.

Переходный комплекс $максимум$: Это точка на диаграмме, где достигается максимальная энергия. Она отражает наивысшую точку, которую необходимо преодолеть для преобразования реагентов в продукты. Эта энергия равна энергии активации.

Продукты $данныесверху$: Уровень энергии продуктов показывается ниже $еслиреакцииэкзотермические$ или выше $еслиреакцииэндотермические$ уровня энергии реагентов.

Энергетическая разница $\Delta E$: Разница между энергией продуктов и энергией реагентов $\Delta E=Ep-Er$ показывает, является ли реакция экзотермической $выделяетэнергию$ или эндотермической $поглощаетэнергию$.

Таким образом, энергетическая диаграмма позволяет визуально оценить, насколько "легко" или "трудно" проходит реакция, и на каких этапах могут возникнуть энергетические барьеры.