Kandungan
Dalam tindak balas kimia, bahan permulaan, yang dipanggil reaktan, ditukar kepada produk. Walaupun semua tindak balas kimia memerlukan input tenaga permulaan, yang disebut sebagai tenaga pengaktifan, beberapa reaksi menghasilkan pembebasan tenaga bersih ke persekitaran, dan yang lain menghasilkan penyerapan tenaga bersih dari persekitaran. Keadaan yang terakhir ini dipanggil reaksi endergonik.
Tenaga reaksi
Ahli kimia menentukan tangki reaksi mereka sebagai "sistem" dan segala-galanya di alam semesta sebagai "persekitaran." Oleh itu, apabila reaksi endergonik menyerap tenaga dari persekitaran, tenaga memasuki sistem. Jenis bertentangan adalah tindak balas exergonik, di mana tenaga akan dilepaskan ke persekitaran.
Bahagian pertama dari setiap tindak balas selalu memerlukan tenaga, tidak kira jenis tindak balas. Walaupun kayu terbakar mengeluarkan haba dan secara spontan berlaku sebaik sahaja ia bermula, anda perlu memulakan proses dengan menambahkan tenaga. Api yang anda tambah untuk memulakan pembakaran kayu menyediakan tenaga pengaktifan.
Tenaga Pengaktifan
Untuk mendapatkan dari bahagian tindak balas kepada bahagian produk persamaan kimia, anda mesti mengatasi penghalang tenaga pengaktifan. Setiap tindak balas individu mempunyai saiz halangan ciri. Ketinggian penghalang tidak ada kaitan dengan sama ada tindak balas itu adalah endergonik atau exergonik; Sebagai contoh, tindak balas exergonik mungkin mempunyai penghalang tenaga pengaktifan yang sangat tinggi, atau sebaliknya.
Sesetengah tindak balas berlaku dalam pelbagai langkah, dengan setiap langkah mempunyai penghalang tenaga pengaktifan sendiri untuk diatasi.
Contoh
Reaksi sintetik cenderung menjadi endergonik, dan reaksi yang memecah molekul turun cenderung menjadi exergonik. Contohnya, proses asid amino bergabung untuk membuat protein, dan pembentukan glukosa dari karbon dioksida semasa fotosintesis adalah tindak balas yang berkekalan. Ini masuk akal, kerana proses yang membina struktur yang lebih besar mungkin memerlukan tenaga. Reaksi terbalik - contohnya, pernafasan selulosa glukosa ke dalam karbon dioksida dan air - adalah proses exergonik.
Pemangkin
Pemangkin boleh mengurangkan penghalang tenaga pengaktifan tindak balas. Mereka melakukannya dengan menstabilkan struktur perantaraan yang wujud di antara molekul reaktan dan produk, menjadikan penukaran itu lebih mudah. Pada dasarnya, pemangkin memberi reaktan sebagai "terowong" tenaga yang lebih rendah untuk melewati, menjadikannya lebih mudah untuk mencapai sisi produk penghalang tenaga pengaktifan. Terdapat banyak jenis pemangkin, tetapi beberapa yang paling terkenal ialah enzim, pemangkin dunia biologi.
Spontan Reaksi
Terlepas dari penghalang tenaga pengaktifan, hanya reaksi eksergonik berlaku secara spontan, kerana mereka memberhentikan tenaga. Namun, kita masih perlu membina otot dan memperbaiki badan kita, yang kedua-duanya adalah proses endergonik. Kita boleh memacu proses endergonik dengan menggabungkannya dengan proses exergonik yang memberikan tenaga yang cukup untuk memadankan perbezaan tenaga antara reaktan dan produk.