Kandungan
- TL; DR (Terlalu Panjang, Tidak Baca)
- Definisi Tenaga Pengaktifan
- Contoh Reaksi Kimia Memerlukan Tenaga Pengaktifan
Walaupun beberapa tindak balas kimia bermula sebaik sahaja reaktan bersentuhan, bagi kebanyakan yang lain, bahan kimia gagal bertindak balas sehingga dibekalkan dengan sumber tenaga luaran yang dapat memberikan tenaga pengaktifan. Terdapat beberapa sebab reaktan yang dekat dengannya mungkin tidak segera terlibat dalam reaksi kimia, tetapi adalah penting untuk mengetahui jenis reaksi yang memerlukan tenaga pengaktifan, berapa tenaga diperlukan dan tindak balas yang diteruskan dengan serta-merta. Hanya kemudiannya tindak balas kimia akan dimulakan dan dikawal secara selamat.
TL; DR (Terlalu Panjang, Tidak Baca)
Tenaga pengaktifan adalah tenaga yang diperlukan untuk memulakan reaksi kimia. Sesetengah tindak balas berlaku dengan serta-merta apabila reaktan dibawa bersama, tetapi bagi kebanyakan orang lain, meletakkan reaktan secara dekat tidak mencukupi. Sumber tenaga luaran untuk membekalkan tenaga pengaktifan diperlukan untuk tindak balas untuk diteruskan.
Definisi Tenaga Pengaktifan
Untuk menentukan tenaga pengaktifan, permulaan tindak balas kimia perlu dianalisis. Reaksi sedemikian berlaku apabila molekul bertukar elektron atau apabila ion dengan caj yang bertentangan dibawa bersama. Bagi molekul untuk menukar elektron, ikatan yang menjaga elektron yang terikat pada molekul mesti dipecahkan. Untuk ion-ion, ion-ion bermuatan positif telah kehilangan elektron. Dalam kedua-dua kes, tenaga diperlukan untuk memecahkan bon awal.
Sumber tenaga luaran boleh memberikan tenaga yang diperlukan untuk melepaskan elektron yang dipersoalkan dan membolehkan tindak balas kimia diteruskan. Unit tenaga pengaktifan adalah unit seperti kilojoule, kilokalori atau jam kilowatt. Apabila tindak balas sedang berjalan, ia mengeluarkan tenaga dan mengekalkan diri. Tenaga pengaktifan hanya diperlukan pada permulaan, untuk membiarkan tindak balas kimia bermula.
Berdasarkan analisis ini, tenaga pengaktifan ditakrifkan sebagai tenaga minimum yang diperlukan untuk memulakan tindak balas kimia. Apabila tenaga dibekalkan kepada reaktan dari sumber luaran, molekul-molekul mempercepat dan bertembung dengan lebih keras. Perlanggaran ganas mengetuk elektron secara bebas, dan atom-atom atau ion yang terhasil bertindak balas antara satu sama lain untuk melepaskan tenaga dan mengekalkan tindak balas.
Contoh Reaksi Kimia Memerlukan Tenaga Pengaktifan
Jenis reaksi yang paling biasa yang memerlukan tenaga pengaktifan melibatkan pelbagai jenis api atau pembakaran. Reaksi ini menggabungkan oksigen dengan bahan yang mengandungi karbon. Karbon mempunyai ikatan molekul yang ada dengan elemen lain dalam bahan bakar sementara gas oksigen wujud sebagai dua atom oksigen terikat bersama. Karbon dan oksigen biasanya tidak bertindak balas dengan satu sama lain kerana ikatan molekul yang ada terlalu kuat untuk dipecahkan oleh perlanggaran molekul biasa. Apabila tenaga luaran seperti api dari perlawanan atau percikan api memecah beberapa ikatan, oksigen dan atom karbon yang terhasil bertindak balas untuk melepaskan tenaga dan menahan api sehingga kehabisan bahan api.
Contoh lain ialah hidrogen dan oksigen yang membentuk campuran letupan. Jika hidrogen dan oksigen bercampur-campur bersama pada suhu bilik, tiada apa yang berlaku. Kedua-dua gas hidrogen dan oksigen terdiri daripada molekul dengan dua atom terikat bersama. Sebaik sahaja sesetengah bon ini dipecahkan, contohnya dengan percikan api, hasil letupan. Percikan memberikan beberapa molekul tenaga tambahan supaya mereka bergerak lebih cepat dan bertabrakan, memecahkan ikatan mereka. Sesetengah atom oksigen dan hidrogen bergabung untuk membentuk molekul air, melepaskan sejumlah besar tenaga. Tenaga ini mempercepatkan lebih banyak molekul, memecahkan lebih banyak ikatan dan membolehkan lebih banyak atom bertindak balas, mengakibatkan letupan.
Tenaga pengaktifan adalah konsep yang berguna apabila memulakan dan mengawal tindak balas kimia. Sekiranya reaksi memerlukan tenaga pengaktifan, reaktan boleh disimpan dengan selamat, dan tindak balas yang sama tidak akan berlaku sehingga tenaga pengaktifan dibekalkan dari sumber luaran. Untuk tindak balas kimia yang tidak memerlukan tenaga pengaktifan, seperti natrium logam dan air sebagai contoh, reaktan mesti disimpan dengan berhati-hati supaya mereka tidak dapat dihubungi secara tidak sengaja dan menyebabkan reaksi yang tidak terkawal.