Energi aktivasi: Perbedaan antara revisi
Perbaikan |
|||
| Baris 1: | Baris 1: | ||
Di dalam ilmu kimia, '''energi aktivasi''' merupakan sebuah istilah yang diperkenalkan oleh [[Svante Arrhenius]], yang didefinisikan sebagai energi yang harus dilampaui agar reaksi kimia dapat terjadi. Energi aktivasi bisa juga diartikan sebagai energi minimum yang dibutuhkan agar reaksi kimia tertentu dapat terjadi. Energi aktivasi sebuah reaksi biasanya dilambangkan sebagai '''''E<sub>a</sub>''''', dengan satuan |
Di dalam ilmu kimia, '''energi aktivasi''' merupakan sebuah istilah yang diperkenalkan oleh [[Svante Arrhenius]],<ref>{{Cite web|url=https://opentextbc.ca/introductorychemistry/chapter/activation-energy-and-the-arrhenius-equation-2/|title=Activation Energy and the Arrhenius Equation – Introductory Chemistry- 1st Canadian Edition|website=opentextbc.ca|language=en-US|access-date=2018-04-05}}</ref> yang didefinisikan sebagai energi yang harus dilampaui agar reaksi kimia dapat terjadi. Energi aktivasi bisa juga diartikan sebagai energi minimum yang dibutuhkan agar reaksi kimia tertentu dapat terjadi.<ref>{{Cite web|url=http://www.chem.fsu.edu/chemlab/chm1046course/activation|title=Activation Energy|website=www.chem.fsu.edu|access-date=2017-01-13|archive-url=https://web.archive.org/web/20161207175516/http://www.chem.fsu.edu/chemlab/chm1046course/activation|archive-date=2016-12-07|dead-url=yes|df=}}</ref> Energi aktivasi sebuah reaksi biasanya dilambangkan sebagai '''''E<sub>a</sub>''''', dengan satuan [[joule]] (J) atau [[joule per mol|kilojoule per mol]] (kJ/mol) atau [[kalori|kilokalori per mol]] (kkal/mol).<ref>Pratt, Thomas H. "Electrostatic Ignitions of Fires and Explosions" Wiley-AIChE (15 Juli 1997) Center for Chemical Process Safety{{pn|date=May 2018}}</ref> |
||
Energi aktivasi dapat dianggap sebagai besarnya [[penghalang potensial]] (kadang-kadang disebut penghalang energi) yang memisahkan [[minima]] dari [[energi potensial]] permukaan yang berkaitan dengan keadaan [[termodinamika]] awal dan akhir. Agar reaksi kimia<ref>{{cite journal |doi=10.1016/j.combustflame.2017.02.019 |title=Effect of catalytically active Ce 0.8 Gd 0.2 O 1.9 coating on the heterogeneous combustion of methane within MgO stabilized ZrO 2 porous ceramics |journal=Combustion and Flame |volume=180 |pages=32 |year=2017 |last1=Terracciano |first1=Anthony C |last2=De Oliveira |first2=Samuel |last3=Vazquez-Molina |first3=Demetrius |last4=Uribe-Romo |first4=Fernando J |last5=Vasu |first5=Subith S |last6=Orlovskaya |first6=Nina }}</ref> dapat berlangsung pada laju yang masuk akal, suhu sistem harus cukup tinggi sehingga terdapat sejumlah molekul dengan energi translasi yang sama dengan atau lebih besar dari energi aktivasi. |
|||
Terkadang suatu [[reaksi kimia]] membutuhkan energi aktivasi yang teramat sangat besar, maka dari itu dibutuhkan suatu [[katalis]] agar reaksi dapat berlangsung dengan pasokan energi yang lebih rendah. |
Terkadang suatu [[reaksi kimia]] membutuhkan energi aktivasi yang teramat sangat besar, maka dari itu dibutuhkan suatu [[katalis]] agar reaksi dapat berlangsung dengan pasokan energi yang lebih rendah. |
||
== Pengaruh suhu dan hubungannya dengan persamaan Arrhenius == |
|||
{{kimia-stub}} |
|||
{{Utama|Persamaan Arrhenius}} |
|||
[[Persamaan Arrhenius]] menyediakan dasar kuantitatif bagi hubungan antara energi aktivasi dan laju ketika suatu reaksi berlangsung. Dari persamaan ini, energi aktivasi dapat dinyatakan melalui hubungan |
|||
:<math>k = A e^{{-E_\textrm{a}}/{(RT)}}</math> |
|||
yang dalam persamaan ini, ''A'' adalah [[faktor pra-eksponensial]] bagi reaksi, ''R'' adalah [[konstanta gas]] semesta, ''T'' adalah suhu mutlak (biasanya dalam [[kelvin]]), dan ''k'' adalah [[konstanta laju reaksi|koefisien laju reaksi]]. Meski nilai ''A'' tidak diketahui, ''E''<sub>a</sub> dapat ditentukan dari variasi dalam koefisien laju reaksi sebagai fungsi suhu (di dalam keabsahan persamaan Arrhenius). |
|||
== Katalis == |
|||
{{Utama|Katalisis}} |
|||
[[Berkas:Activation energy.svg|jmpl|240x240px|Hubungan antara energi aktivasi (<math>E_\textrm{a}</math>) dan [[Entalpi pembentukan standar|entalpi pembentukan]] (Δ''H'') dengan dan tanpa katalis, diplot bersama [[koordinat reaksi]]. Posisi energi tertinggi (posisi puncak) mewakili keadaan transisi. Dengan katalis, energi yang dibutuhkan untuk memasuki keadaan transisi berkurang, sehingga mengurangi energi yang diperlukan untuk memulai reaksi.|alt=]] |
|||
Zat yang mengubah keadaan transisi untuk menurunkan energi aktivasi disebut [[katalis]]; sebuah katalis yang hanya terdiri dari protein dan (jika ada) kofaktor molekul kecil disebut [[enzim]]. Katalis meningkatkan laju reaksi tanpa dikonsumsi dalam reaksi.<ref>{{Cite web|url=http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/reactions/faq/examples-of-catalysts.shtml|title=General Chemistry Online: FAQ: Chemical change: What are some examples of reactions that involve catalysts?|website=antoine.frostburg.edu|access-date=2017-01-13}}</ref> Selain itu, katalis menurunkan energi aktivasi, tetapi tidak mengubah energi reaktan atau produk awalnya, sehingga tidak mengubah kesetimbangan.<ref>{{cite web|last1=Bui|first1=Matthew|title=The Arrhenius Law: Activation Energies|url=https://chem.libretexts.org/Core/Physical_and_Theoretical_Chemistry/Kinetics/Modeling_Reaction_Kinetics/Temperature_Dependence_of_Reaction_Rates/The_Arrhenius_Law/The_Arrhenius_Law%3A_Activation_Energies|website=Chemistry LibreTexts|publisher=UC Davis|accessdate=17 Februari 2017}}</ref> Sebaliknya, energi reaktan dan energi produk tetap sama dan hanya ''energi aktivasi'' yang diubah (diturunkan). |
|||
== Lihat pula == |
|||
* [[Kinetika kimia]] |
|||
* [[Suhu swasulut]] |
|||
* [[Suhu kinetik rata-rata]] |
|||
* [[Penerowongan kuantum]] |
|||
* [[Teori kinetika gas]] |
|||
== Referensi == |
|||
{{Reflist}} |
|||
[[Kategori:Kinetika kimia]] |
[[Kategori:Kinetika kimia]] |
||
Revisi per 10 Juni 2019 10.22
Di dalam ilmu kimia, energi aktivasi merupakan sebuah istilah yang diperkenalkan oleh Svante Arrhenius,[1] yang didefinisikan sebagai energi yang harus dilampaui agar reaksi kimia dapat terjadi. Energi aktivasi bisa juga diartikan sebagai energi minimum yang dibutuhkan agar reaksi kimia tertentu dapat terjadi.[2] Energi aktivasi sebuah reaksi biasanya dilambangkan sebagai Ea, dengan satuan joule (J) atau kilojoule per mol (kJ/mol) atau kilokalori per mol (kkal/mol).[3]
Energi aktivasi dapat dianggap sebagai besarnya penghalang potensial (kadang-kadang disebut penghalang energi) yang memisahkan minima dari energi potensial permukaan yang berkaitan dengan keadaan termodinamika awal dan akhir. Agar reaksi kimia[4] dapat berlangsung pada laju yang masuk akal, suhu sistem harus cukup tinggi sehingga terdapat sejumlah molekul dengan energi translasi yang sama dengan atau lebih besar dari energi aktivasi.
Terkadang suatu reaksi kimia membutuhkan energi aktivasi yang teramat sangat besar, maka dari itu dibutuhkan suatu katalis agar reaksi dapat berlangsung dengan pasokan energi yang lebih rendah.
Pengaruh suhu dan hubungannya dengan persamaan Arrhenius
Persamaan Arrhenius menyediakan dasar kuantitatif bagi hubungan antara energi aktivasi dan laju ketika suatu reaksi berlangsung. Dari persamaan ini, energi aktivasi dapat dinyatakan melalui hubungan
yang dalam persamaan ini, A adalah faktor pra-eksponensial bagi reaksi, R adalah konstanta gas semesta, T adalah suhu mutlak (biasanya dalam kelvin), dan k adalah koefisien laju reaksi. Meski nilai A tidak diketahui, Ea dapat ditentukan dari variasi dalam koefisien laju reaksi sebagai fungsi suhu (di dalam keabsahan persamaan Arrhenius).
Katalis
Zat yang mengubah keadaan transisi untuk menurunkan energi aktivasi disebut katalis; sebuah katalis yang hanya terdiri dari protein dan (jika ada) kofaktor molekul kecil disebut enzim. Katalis meningkatkan laju reaksi tanpa dikonsumsi dalam reaksi.[5] Selain itu, katalis menurunkan energi aktivasi, tetapi tidak mengubah energi reaktan atau produk awalnya, sehingga tidak mengubah kesetimbangan.[6] Sebaliknya, energi reaktan dan energi produk tetap sama dan hanya energi aktivasi yang diubah (diturunkan).
Lihat pula
Referensi
- ^ "Activation Energy and the Arrhenius Equation – Introductory Chemistry- 1st Canadian Edition". opentextbc.ca (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2018-04-05.
- ^ "Activation Energy". www.chem.fsu.edu. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2016-12-07. Diakses tanggal 2017-01-13.
- ^ Pratt, Thomas H. "Electrostatic Ignitions of Fires and Explosions" Wiley-AIChE (15 Juli 1997) Center for Chemical Process Safety[halaman dibutuhkan]
- ^ Terracciano, Anthony C; De Oliveira, Samuel; Vazquez-Molina, Demetrius; Uribe-Romo, Fernando J; Vasu, Subith S; Orlovskaya, Nina (2017). "Effect of catalytically active Ce 0.8 Gd 0.2 O 1.9 coating on the heterogeneous combustion of methane within MgO stabilized ZrO 2 porous ceramics". Combustion and Flame. 180: 32. doi:10.1016/j.combustflame.2017.02.019.
- ^ "General Chemistry Online: FAQ: Chemical change: What are some examples of reactions that involve catalysts?". antoine.frostburg.edu. Diakses tanggal 2017-01-13.
- ^ Bui, Matthew. "The Arrhenius Law: Activation Energies". Chemistry LibreTexts. UC Davis. Diakses tanggal 17 Februari 2017.