Pengertian Energi Aktivasi dan contohnya

Energi aktivasi merupakan faktor penentu terjadinya reaksi kimia, yang memiliki pengaruh besar pada kecepatan reaksi.

Ada beberapa contoh reaksi kimia yang melibatkan kehidupan sehari-hari manusia pada umumnya, yang menjadikan kajiannya mendasar. Contoh reaksi yang sangat penting bagi kita adalah pembakaran bensin pada kendaraan bermotor, yang terjadi agar menghasilkan energi yang cukup bagi kendaraan untuk dapat bergerak.

Reaksi kimia dapat diproses dengan kecepatan yang bervariasi. Misalnya reaksi pembentukan intan sangat lambat, tetapi ledakan kembang api terjadi seketika.

Bagian dari Kimia yang mempelajari kecepatan reaksi kimia adalah Kinetika Kimia, yang lebih memfokuskan pada mekanisme yang menentukan dan mempengaruhi kecepatan reaksi kimia, seperti energi aktivasi. Namun, kita tidak dapat berbicara tentang energi aktivasi tanpa mengomentari kontak antara reaktan dan tumbukan yang menguntungkan.

  • Kontak antar reagen: Reagen yang bersentuhan satu sama lain;
  • Tumbukan yang menguntungkan: Molekul-molekul reagen harus bertabrakan satu sama lain sehingga jumlah atom terbesar bersentuhan.

Menurut Termokimia, selama terjadinya reaksi, setiap reagen memiliki sejumlah energi dan, selain itu, ia juga harus bersentuhan dengan energi dari lingkungan luar.

Dengan cara yang sangat obyektif, kita dapat mendefinisikan energi aktivas adalah energi yang dibutuhkan untuk terjadinya suatu reaksi. Sebagai contoh, agar nyala api kompor dapat terbentuk, diperlukan percikan listrik untuk memungkinkan terjadinya reaksi antara gas oksigen dan gas memasak.

Tumbukan antara partikel reaktan, dengan orientasi yang baik dan energi aktivasi yang cukup, selalu menghasilkan senyawa yang disebut kompleks aktif. Kompleks yang teraktivasi bukanlah produk, tetapi senyawa antara yang terbentuk antara reaktan dan produk. Ini adalah senyawa tidak stabil yang, setelah berasal, terurai dan membentuk produk. Berikut adalah representasi pembentukan kompleks HF teraktivasi dari reaksi antara H2 dan F2:

Pengertian

Kebutuhan energi minimum yang harus dipenuhi untuk reaksi kimia terjadi disebut energi aktivasi. Reaksi kimia antara dua zat hanya terjadi ketika sebuah atom, ion, atau molekul satu bertabrakan dengan atom, ion, atau molekul yang lain. Dan untuk lebih jelasnya silah simak uraian singkat berikut ini

Energi aktivasi adalah sejumlah energi minimum yang diperlukan oleh suatu zat untuk dapat bereaksi hingga terbentuk zat baru. Reaksi kimia dapat berlangsung endoterm maupun eksoterm. Reaksi endoterm spontan, apabila energi yang diperlukan cukup diambil dari lingkungan saja.

Namun banyak reaksi yang harus dipanaskan agar dapat bereaksi. Reaksi eksoterm spontan, terjadi langsung saat zat-zat dicampur. Semua reaksi pembakaran eksoterm,namun memerlukan energi ambang untuk memulai reaksi, karena tak cukup hanya mengambil dari lingkungan saja. Semua energi untuk bereaksi ini adalah energi aktivasi.

Setiap zat memiliki sejumlah energi dalam, yaitu energi potensial. Energi ini terdapat pada setiap benda yang diam. Benda yang diam, tanpa kelihatan adanya gerakan, di dalamnya terdiri atas partikel-partikel yang sangat kecil, dinamakan atom. Setiap atom ini terdapat elektron yang terus bergerak tanpa henti, mengelilingi intinya.

Setiap zat yang tampak diam, di dalamnya selalu ada gerakan dan gerakan ini memerlukan energi. Setiap saat sejumlah energi potensialnya dapat berubah menjadi energi kinetik. Jumlah kedua jenis energi ini merupakan energi dalam zat.

Korek api, bagian ujungnya terdapat fosfor merah, P4 yang berfungsi seagai bahan bakar. Untuk membakar korek api, diperlukan energi ambang agar korek itu mencapai titik nyala. Walaupun reaksi pembakaran tergolong eksoterm. Bayangkan, seandainya reaksi pembakaran berlangsung dengan sendirinya, semua bahan bakar, bahkan, kertas, kain, plastik, karet, apa saja, diam-diam langsung terbakar, habislah sudah apapun di dunia ini, logampun akan meleleh.

Reaksi fosfor merah dari korek api memerlukan energi ambang atau energi aktivasi untuk memulai reaksi dengan oksigen. Dalam video ini, ditunjukkan suatu percobaan sederhana, memanaskan korek api dengan menggunakan wadah reaksi yang diletakkan di atas api, kemudian 2 batang korek api dimasukkan ke dalamnya. Ternyata kalor yang mengenai forfor merah dapat memberikan energi cukup sehingga reaksi dapat berlabgsung. Tampak api menyala dalam wadah reaksi itu.

Energi aktivasi dan laju reaksi

Energi aktivasi suatu reaksi kimia berkaitan erat dengan laju reaksi tersebut. Secara khusus, semakin tinggi energi aktivasi, semakin lambat reaksi kimianya. Ini karena molekul hanya dapat menyelesaikan reaksi setelah mencapai puncak penghalang energi aktivasi.

Semakin tinggi penghalang, semakin sedikit molekul yang memiliki cukup energi untuk melewatinya pada saat tertentu. [Mengapa beberapa molekul memiliki lebih banyak energi daripada yang lain?]

Banyak reaksi yang memiliki energi aktivasi yang tinggi sehingga pada dasarnya tidak berjalan sama sekali tanpa masukan energi. Misalnya, pembakaran bahan bakar seperti propana melepaskan energi, tetapi laju reaksi efektif nol pada suhu kamar. (Untuk lebih jelasnya, ini adalah hal yang baik – tidak akan begitu bagus jika tabung propana secara spontan terbakar di rak!).

Setelah percikan memberikan energi yang cukup untuk membawa beberapa molekul melewati penghalang energi aktivasi, molekul-molekul itu menyelesaikan reaksinya, melepaskan energi. Energi yang dilepaskan membantu molekul bahan bakar lain mengatasi penghalang energi juga, yang mengarah ke reaksi berantai.

Sebagian besar reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel mirip dengan contoh pembakaran hidrokarbon: energi aktivasi terlalu tinggi untuk reaksi berlangsung secara signifikan pada suhu lingkungan. Pada awalnya, ini tampak seperti masalah; bagaimanapun juga, Anda tidak dapat memicu percikan di dalam sel tanpa menyebabkan kerusakan.

Untungnya, energi aktivasi suatu reaksi dapat diturunkan, dan dengan demikian dapat meningkatkan laju reaksi. Proses mempercepat reaksi dengan mengurangi energi aktivasi disebut katalisis, dan faktor yang ditambahkan untuk menurunkan energi aktivasi disebut katalis. Katalis biologis dikenal sebagai enzim, dan Anda dapat membacanya di artikel lain.

Related Posts