Semua materi terdiri dari molekul. Banyak molekul bisa damai berdampingan hampir tanpa batas. Beberapa molekul, bagaimanapun, menyebabkan beberapa jenis reaksi ketika mereka bersentuhan dengan molekul tertentu.

Supaya reaksi ini terjadi, molekul harus dibawa sangat dekat bersama-sama dan dalam orientasi tertentu. Energi aktivasi juga terlibat dalam banyak reaksi, karena biasanya, reaksi juga melibatkan pemecahan ikatan yang sudah ada sebelumnya.

Energi Aktivasi

Mengapa beberapa reaksi kimia terjadi dengan mudah sementara yang lainnya memerlukan masukan panas yang besar untuk dapat terjadi? Jika kita mencampur sodium metalik dengan air, reaksi dapat terjadi segera, melepaskan banyak panas (cukup untuk menyalakan gas hidrogen yang terbentuk). Logam Golongan II, seperti kalsium, bereaksi pada tingkat yang jauh lebih lambat. Berbeda dengan reaksi yang sangat kuat pada natrium, reaksi dengan kalsium kita mendapat gas hidrogen yang dilepaskan cukup lambat.

Menyediakan partikel reaktan dengan energi menyebabkan ikatan antara atom-atom bergetar dengan frekuensi yang lebih besar. Peningkatan energi getaran membuat ikatan kimia lebih mungkin untuk pecah dan reaksi kimia lebih mungkin terjadi ketika partikel-partikel tersebut bertumbukan dengan partikel lainnya. Energi aktivasi untuk reaksi adalah energi minimum partikel yang bertumbukan harus dimiliki untuk menjalani reaksi. Beberapa reaksi terjadi dengan mudah pada suhu kamar karena partikel yang bereaksi telah memiliki energi aktivasi yang diperlukan pada suhu tersebut. Reaksi lainnya hanya terjadi ketika dipanaskan karena partikel tidak memiliki energi yang cukup kecuali sumber eksternal panas diberikan pada partikel yang akan memberikan energi kinetik yang lebih besar.

Sejumlah besar energi sering diperlukan untuk reaksi kimia berlangsung, karena kekuatan ikatan yang perlu untuk dipecah. Jumlah energi aktivasi yang diperlukan untuk memulai reaksi sering disebut hambatan energi (energi barrier). Energi ini jarang disediakan oleh molekul yang sedang bertabrakan, faktor lainnya sehingga diperlukan untuk membantu molekul menghilangkan penghalang energi dan memfasilitasi reaksi kimia. Panas, merupakan faktor fisik, dan menambahkan enzim yang tepat, adalah faktor kimia, adalah dua contoh faktor yang mengaktifkan molekul.

Setelah reaksi kimia telah dimulai, sering melepaskan energi yang cukup, biasanya sebagai panas, untuk mengaktifkan reaksi berikutnya dan seterusnya dalam reaksi berantai. Inilah apa yang terjadi pada kembang api. Kayu dapat terletak di tumpukan kayu selama bertahun-tahun tanpa meledak dan terbakar secara spontan. Setelah dibakar, diaktifkan oleh percikan, itu benar-benar akan memakan dirinya dengan panas yang dilepaskan pasokan energi aktivasi untuk menjaga sisa pembakaran kayu. Pemanasan campuran akan meningkatkan laju reaksi.

Untuk sebagian besar reaksi biologis, pemanasan tidak praktis karena suhu tubuh terbatas pada rentang yang sangat kecil. Panas hanya dapat digunakan sebagai cara untuk mengatasi hambatan energi sampai batas yang sangat terbatas sebelum sel-sel akan rusak. Untuk reaksi dalam kehidupan dapat berlangsung, sel-sel harus menggunakan enzim yang secara selektif dapat menurunkan energi aktivasi reaksi.

Enzim adalah molekul protein yang bertindak sebagai katalis biologi. Katalis adalah molekul yang mempercepat reaksi kimia, tetapi tetap tidak berubah pada akhir reaksi. Hampir setiap reaksi metabolisme yang terjadi di dalam organisme hidup dikatalisis oleh enzim. Enzim memiliki bentuk tiga dimensi yang tepat dan memiliki situs aktif, yang mana molekul dapat melekatkan sendiri ke enzim. Bentuk situs aktif memungkinkan molekul tertentu untuk mengikat dengan sempurna, sehingga setiap jenis enzim biasanya akan bertindak hanya pada satu jenis molekul, disebut molekul substrat. Reaksi yang dikatalisis oleh enzim akan berlangsung cepat pada temperatur yang lebih rendah dibandingkan tanpa mereka.

Sebagai contoh, selama respirasi, molekul glukosa bereaksi dengan molekul oksigen dan dipecah untuk membentuk karbon dioksida dan air dan melepaskan energi. Karena glukosa dan oksigen secara alami tidak reaktif, sejumlah kecil energi aktivasi harus ditambahkan untuk memulai proses respirasi. Ketika salah satu molekul substrat berikatan dengan enzim yang diperlukan, bentuk molekul akan sedikit berubah. Hal ini pada gilirannya membuat lebih mudah bagi molekul yang mengikat molekul lain atau berubah menjadi produk reaksi. Dengan demikian, enzim telah mengurangi energi aktivasi reaksi, atau membuat lebih mudah bagi reaksi untuk berlangsung.

Jika hambatan energi tidak ada, molekul yang kompleks yang hidup tergantung pada energi tinggi akan menjadi tidak stabil dan memecah jauh lebih mudah. Oleh karena itu, hambatan energi aktivasi mencegah sebagian besar reaksi dapat terjadi dengan mudah. Hal ini memastikan lingkungan yang stabil bagi semua makhluk hidup.

Apakah Pengertian Energi aktivasi
Tagged on:

One thought on “Apakah Pengertian Energi aktivasi

  • 29/09/2014 at 01:08
    Permalink

    Mudah dimengerti dan sangat membantu. Terimakasih 🙂

    Reply

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *