Semua bahan dari seluruh dunia tersedia. tepung, telur, panas. Namun, jika titik awalnya tidak tepat, kuenya tidak akan selesai. Ini akan menjadi berantakan. Sederhananya, ini adalah energi aktivasi. Ini adalah inisiasi minimum yang diperlukan untuk memindahkan atom atau molekul dari keadaan diam ke reaksi. Tanpanya, tidak ada yang terjadi.
Dalam kimia, ini disebut ambang batas. Ini adalah tingkat energi spesifik yang harus dicapai suatu partikel agar dapat mengalami perubahan kimia atau gerakan fisik. Anggap saja sebagai penghalang energi. Jika molekul tidak cukup kuat untuk mengatasi penghalang ini, reaksi akan berhenti. Periode.
Penjelasan teori keadaan transisi
Untuk benar-benar memahami cara kerjanya, Anda perlu mempelajari teori keadaan transisi. Di sini, energi aktivasi didefinisikan sebagai perbedaan kandungan energi antara konfigurasi teraktivasi dan keadaan awal.
Bayangkan bolanya ada di lembah. Anda harus mendorongnya ke atas bukit untuk membawanya ke sisi lain. Puncak gunung itu sedang dalam masa transisi. Energi yang diperlukan bola untuk mencapai titik tertingginya adalah energi aktivasi.
Konsep ini secara matematis diwujudkan dalam persamaan Arrhenius. Kelihatannya menakutkan, tapi ini hanyalah pola seberapa cepat sesuatu bisa terjadi.
k = A e ^ (- E a / R T )
Mari kita uraikan tanpa menggunakan terlalu banyak jargon.
- k adalah konstanta laju reaksi. Pada dasarnya, ini adalah kecepatan respons.
- A adalah prefaktor. Ini menggambarkan seberapa sering molekul bertabrakan. Setiap reaksi berbeda.
- E a disebut energi aktivasi.
- R adalah konstanta gas universal. Ini berarti sekitar 8,314 joule per kelvin per mol.
- T adalah suhu dalam Kelvin.
Persamaan ini menunjukkan hubungan searah. Ketika energi aktivasi meningkat, konstanta laju menurun. Semakin tinggi hambatannya, semakin lambat reaksinya.
Ini bukan hanya tentang bahan kimia
Kita biasanya membicarakan hal ini sehubungan dengan pencampuran cairan atau gas, tetapi energi aktivasi juga berlaku untuk transportasi fisik. Difusi adalah contoh penting.
Ketika partikel berdifusi dari area dengan konsentrasi tinggi ke area dengan konsentrasi rendah, mereka harus mengatasi penghalang energi. Koefisien difusi D mengikuti ekspresi eksponensial serupa.
D = D 0 e ^ (-E a / R T )
Di sini D 0 adalah konstan. Prinsipnya tetap sama. Semakin tinggi energi aktivasi difusi, semakin lambat pergerakan partikel.
Bagaimana para ilmuwan mengukurnya
Anda tidak dapat membaca energi aktivasi dengan melihat ke dalam gelas kimia. Tidak tercantum pada botolnya.
Para ilmuwan menentukan nilai-nilai ini secara eksperimental. Ukur konstanta laju atau koefisien difusi pada suhu yang berbeda. Dengan memplot informasi ini, kita dapat bekerja mundur untuk mencari energi aktivasi.
Ini adalah proses observasi dan perhitungan. Anda mengubah suhu. Amati bagaimana kecepatannya berubah. Selanjutnya, hitung angka-angkanya untuk menemukan ambang batas energi kritis.
Mengapa Anda harus mewaspadai kendala ini
Energi aktivasi tidak hanya dipahami oleh ahli kimia berjas putih. Hal ini menjelaskan mengapa hal ini terkadang terjadi dengan cepat dan terkadang memakan waktu bertahun-tahun.
itu menjelaskan alasannya
