Selama reaksi kimia, ikatan yang menyatukan molekul pecah dan membentuk ikatan baru, menyusun ulang atom menjadi zat yang berbeda. Setiap ikatan membutuhkan jumlah energi yang berbeda untuk putus atau terbentuk; tanpa energi ini, reaksi tidak dapat berlangsung, dan reaktan tetap seperti semula. Ketika suatu reaksi selesai, mungkin telah mengambil energi dari lingkungan sekitarnya, atau memasukkan lebih banyak energi ke dalamnya.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Reaksi kimia memutuskan dan membentuk kembali ikatan yang menyatukan molekul.
Jenis Ikatan Kimia
Ikatan kimia adalah kumpulan gaya listrik yang menyatukan atom dan molekul. Kimia melibatkan beberapa jenis ikatan yang berbeda. Misalnya, ikatan hidrogen adalah daya tarik yang relatif lemah yang melibatkan molekul pembawa hidrogen, seperti air. Ikatan hidrogen menjelaskan bentuk kepingan salju dan sifat lain dari molekul air. Ikatan kovalen terbentuk ketika atom berbagi elektron, dan kombinasi yang dihasilkan lebih stabil secara kimiawi daripada atom itu sendiri. Ikatan logam terjadi antara atom logam, seperti tembaga dalam satu sen. Elektron dalam logam bergerak dengan mudah di antara atom; ini membuat logam konduktor listrik dan panas yang baik.
Konservasi Energi
Dalam semua reaksi kimia, energi kekal; itu tidak diciptakan atau dihancurkan tetapi berasal dari ikatan yang sudah ada atau lingkungan. Kekekalan Energi adalah hukum fisika dan kimia yang sudah mapan. Untuk setiap reaksi kimia, Anda harus memperhitungkan energi yang ada di lingkungan, ikatan reaktan, ikatan produk, dan suhu produk dan lingkungan. Energi total yang ada sebelum dan sesudah reaksi harus sama. Misalnya, ketika mesin mobil membakar bensin, reaksinya menggabungkan bensin dengan oksigen untuk membentuk karbon dioksida dan produk lainnya. Itu tidak menciptakan energi dari udara tipis; itu melepaskan energi yang tersimpan dalam ikatan molekul dalam bensin.
Endotermik vs. Reaksi Eksotermik
Ketika Anda melacak energi dalam reaksi kimia, Anda akan mengetahui apakah reaksi melepaskan panas atau mengkonsumsinya. Dalam contoh pembakaran bensin sebelumnya, reaksi melepaskan panas dan meningkatkan suhu di sekitarnya. Reaksi lain, seperti melarutkan garam meja dalam air, mengkonsumsi panas, sehingga suhu air sedikit lebih rendah setelah garam larut. Ahli kimia menyebut reaksi penghasil panas eksotermik, dan reaksi pemakan panas endotermik. Karena reaksi endotermik membutuhkan panas, mereka tidak dapat berlangsung kecuali jika ada panas yang cukup ketika reaksi dimulai.
Energi Aktivasi: Memulai Reaksi
Beberapa reaksi, bahkan yang eksotermik, membutuhkan energi hanya untuk memulai. Ahli kimia menyebutnya energi aktivasi. Ini seperti bukit energi yang harus didaki oleh molekul-molekul sebelum reaksi dimulai; setelah dimulai, menuruni bukit itu mudah. Kembali ke contoh pembakaran bensin, mesin mobil harus terlebih dahulu membuat percikan api; tanpa itu, tidak banyak yang terjadi pada bensin. Percikan memberikan energi aktivasi untuk bensin untuk bergabung dengan oksigen.
Katalis dan Enzim
Katalis adalah zat kimia yang mengurangi energi aktivasi suatu reaksi. Platinum dan logam serupa, misalnya, adalah katalis yang sangat baik. Konverter katalitik dalam sistem pembuangan mobil memiliki katalis seperti platinum di dalamnya. Saat gas buang melewatinya, katalis meningkatkan reaksi kimia dalam senyawa karbon monoksida dan nitrogen yang berbahaya, mengubahnya menjadi emisi yang lebih aman. Karena reaksi tidak menggunakan katalis, catalytic converter dapat melakukan tugasnya selama bertahun-tahun. Dalam biologi, enzim adalah molekul yang mengkatalisis reaksi kimia dalam organisme hidup. Mereka cocok dengan molekul lain sehingga reaksi dapat berlangsung lebih mudah.