主な相違点 – エネルギーと活性化エネルギー
エネルギーは、その形態によってさまざまに定義することができます。
しかし、化学や物理学では、エネルギーは仕事をする能力のことです。
ここでいう「仕事」とは、ある力に逆らって何かを動かす作用のことです。
したがって、仕事をさせるためには、特定の物体にエネルギーを与える必要がある。
活性化エネルギーとは、特定の反応を起こすために反応種が持っていなければならない最小限のエネルギー量のことです。
エネルギーと活性化エネルギーの主な違いは、エネルギーはさまざまな形で存在し、仕事をする能力であるのに対し、活性化エネルギーは化学反応において最も高い位置エネルギーを持つ活性化錯体を形成するために必要なエネルギーであることです。
エネルギーとは
エネルギーとは、物理的なシステムで仕事をする能力のことです。
「仕事」とは、力に逆らって何かを動かす作用のことである。
エネルギー保存の法則によると、エネルギーは生成も破壊もできませんが、ある形態から別の形態に変換することはできます。
エネルギーを測るにはさまざまな単位があります。
SI単位はジュールです。
1ジュールは、1ニュートンの力に対して物体を1メートル動かすのにかかる仕事と同じです。
システムの総エネルギーは、位置エネルギーと運動エネルギーのいずれかになります。
動いているシステムや物体は、どちらのエネルギーも持っています。
しかし、エネルギーにはさまざまな形態があります。
以下はその一部です。
| エネルギーの形｜説明 | |
| 位置エネルギー：重力が物体の位置に及ぼす影響により蓄えられるエネルギー。 | |
| 運動エネルギー｜運動している物体が持つエネルギー | |
| 熱エネルギー｜温度に関するエネルギー | |
| 電気エネルギー｜荷電粒子の運動から得られるエネルギー | |
| 光エネルギー｜目で見ることができるエネルギー |
また、エネルギーの形態は、再生可能エネルギーと非再生可能エネルギーに分類することができる。
再生可能エネルギーとは、簡単に補充できるエネルギー源を指します。
非再生可能エネルギーとは、簡単に補充できないエネルギー源を指します。
再生可能エネルギー
再生可能エネルギーの主なものは次のとおりです。
- 太陽エネルギー
- 風力エネルギー
- バイオマス
- 水力発電
- 地熱エネルギー
非再生可能エネルギー
再生不可能なエネルギーには、次のようなものがあります。
- 原子力エネルギー
- 石油
- 天然ガス
- 石炭
エネルギーを表すSI単位はジュール（J）ですが、同じ目的で使われる派生単位がたくさんあります。
例えば、非常に高いエネルギーを測定する場合、kJ（キロジュール）、MJ（メガジュール）、フットポンド力（米国で使用）、キロワット時（電気エネルギー用）などを使用します。
活性化エネルギーとは
化学反応の活性化エネルギーとは、反応から生成物を得るために乗り越えなければならないエネルギー障壁のことです。
反応物質が生成物に変化するために必要な最小限のエネルギーです。
したがって、化学反応を開始するためには、活性化エネルギーが必要です。
活性化エネルギーはEaと表記され、単位はkJ/molで測定されます。
活性化エネルギーという概念は、主に化学や生化学の分野で用いられています。
化学反応において最もポテンシャルエネルギーの高い中間体を形成するために必要な最小のエネルギーと考えられている。
化学反応の中には、進行が遅く、2段階以上のステップを経て起こるものがあります。
ここでは、中間体が形成され、それが転位して最終生成物が形成される。
そして、その反応を開始するのに必要なエネルギーは、最もポテンシャルエネルギーの高い中間体を形成するのに必要なエネルギーとなる。
活性化エネルギーは、エネルギー障壁とも考えられている。
触媒は活性化エネルギーを低下させることができる。
そのため、エネルギーの壁を乗り越えて化学反応を進行させるために、触媒が使われることが多い。
酵素は生物学的な触媒です。
組織内で行われる反応の活性化エネルギーを下げることができます。
上の画像はその一例です。
エネルギーと活性化エネルギーの違い
定義
エネルギー。
エネルギーとは、物理的なシステムにおいて仕事を行う能力のことです。
活性化エネルギー。
化学反応の活性化エネルギーは、反応から生成物を得るために乗り越えなければならないエネルギー障壁です。
異なる形態
エネルギーのことです。
エネルギーには、熱エネルギー、光エネルギー、電気エネルギーなど、さまざまな形態があります。
活性化エネルギー。
活性化エネルギーに種類はない。
触媒の効果
エネルギー。
触媒はすべてのエネルギーに作用するわけではなく、活性化エネルギーなど一部のエネルギーに作用する。
活性化エネルギー。
活性化エネルギーは、触媒の影響を直接受けます。
触媒は活性化エネルギーを減少させることができる。
単位
エネルギーのこと。
エネルギーはSI単位ジュールで表される。
活性化エネルギー。
活性化エネルギーはkJ/molで表される。
更新性
エネルギーのことです。
再生可能なエネルギーと再生不可能なエネルギーがある。
活性化エネルギー。
活性化エネルギーに関しては、更新性はない。
結論
活性化エネルギーはエネルギーの一形態です。
エネルギーと活性化エネルギーの大きな違いは、エネルギーはさまざまな形で存在し、仕事をする能力であるのに対し、活性化エネルギーは化学反応において最も高い位置エネルギーを持つ活性化錯体を形成するのに必要なエネルギーであることである。
