Sementara beberapa reaksi kimia dimulai segera setelah reaktan bersentuhan, untuk banyak reaksi lainnya, bahan kimia gagal bereaksi sampai disuplai dengan sumber energi eksternal yang dapat memberikan aktivasi energi. Ada beberapa alasan mengapa reaktan dalam jarak dekat mungkin tidak langsung terlibat dalam reaksi kimia, tetapi ini penting: untuk mengetahui jenis reaksi yang memerlukan energi aktivasi, berapa banyak energi yang dibutuhkan dan reaksi mana yang berlangsung segera. Hanya dengan demikian reaksi kimia dapat dimulai dan dikendalikan dengan cara yang aman.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Energi aktivasi adalah energi yang diperlukan untuk memulai reaksi kimia. Beberapa reaksi berlangsung segera ketika reaktan disatukan, tetapi untuk banyak reaksi lainnya, menempatkan reaktan dalam jarak dekat saja tidak cukup. Sumber energi eksternal untuk memasok energi aktivasi diperlukan agar reaksi dapat berlangsung.
Definisi Energi Aktivasi
Untuk menentukan energi aktivasi, inisiasi reaksi kimia harus dianalisis. Reaksi seperti itu terjadi ketika molekul bertukar elektron atau ketika ion dengan muatan berlawanan disatukan. Agar molekul dapat bertukar elektron, ikatan yang membuat elektron terikat pada molekul harus diputus. Untuk ion, ion bermuatan positif telah kehilangan elektron. Dalam kedua kasus, energi diperlukan untuk memutuskan ikatan awal.
Sumber energi eksternal dapat menyediakan energi yang dibutuhkan untuk mengeluarkan elektron yang bersangkutan dan memungkinkan reaksi kimia untuk melanjutkan. Satuan energi aktivasi adalah satuan seperti kilojoule, kilokalori atau kilowatt jam. Setelah reaksi berlangsung, ia melepaskan energi dan mandiri. Energi aktivasi hanya diperlukan di awal, untuk memulai reaksi kimia.
Berdasarkan analisis ini, energi aktivasi didefinisikan sebagai energi minimum yang diperlukan untuk memulai reaksi kimia. Ketika energi disuplai ke reaktan dari sumber eksternal, molekul mempercepat dan bertabrakan lebih keras. Tabrakan hebat itu menjatuhkan elektron, dan atom atau ion yang dihasilkan bereaksi satu sama lain untuk melepaskan energi dan menjaga agar reaksi tetap berjalan.
Contoh Reaksi Kimia yang Memerlukan Energi Aktivasi
Jenis reaksi yang paling umum membutuhkan energi aktivasi melibatkan berbagai jenis api atau pembakaran. Reaksi ini menggabungkan oksigen dengan bahan yang mengandung karbon. Karbon memiliki ikatan molekul yang ada dengan unsur-unsur lain dalam bahan bakar sementara gas oksigen ada sebagai dua atom oksigen yang terikat bersama. Karbon dan oksigen biasanya tidak bereaksi satu sama lain karena ikatan molekul yang ada terlalu kuat untuk diputus oleh tumbukan molekul biasa. Ketika energi eksternal seperti nyala api dari korek api atau percikan memutuskan beberapa ikatan, atom oksigen dan karbon yang dihasilkan bereaksi untuk melepaskan energi dan membuat api tetap menyala sampai kehabisan bahan bakar.
Contoh lain adalah hidrogen dan oksigen membentuk campuran eksplosif. Jika hidrogen dan oksigen dicampur bersama pada suhu kamar, tidak ada yang terjadi. Baik gas hidrogen dan oksigen terdiri dari molekul dengan dua atom yang terikat bersama. Segera setelah beberapa ikatan ini putus, misalnya oleh percikan api, sebuah ledakan terjadi. Percikan memberi beberapa molekul energi ekstra sehingga mereka bergerak lebih cepat dan bertabrakan, memutuskan ikatan mereka. Beberapa atom oksigen dan hidrogen bergabung untuk membentuk molekul air, melepaskan sejumlah besar energi. Energi ini mempercepat lebih banyak molekul, memutuskan lebih banyak ikatan dan memungkinkan lebih banyak atom bereaksi, menghasilkan ledakan.
Energi aktivasi adalah konsep yang berguna untuk memulai dan mengendalikan reaksi kimia. Jika suatu reaksi memerlukan energi aktivasi, reaktan dapat disimpan bersama dengan aman, dan reaksi yang sesuai tidak akan berlangsung sampai energi aktivasi disuplai dari eksternal sumber. Untuk reaksi kimia yang tidak memerlukan energi aktivasi, seperti logam natrium dan air misalnya, reaktan harus disimpan dengan hati-hati agar tidak bersentuhan secara tidak sengaja dan menyebabkan an reaksi.