Misalkan Anda melakukan reaksi di laboratorium kimia Anda tetapi butuh tiga sampai empat jam untuk menyelesaikan reaksi tersebut. Jadi Anda berdiri diam saat teman Anda sudah selesai dengan reaksinya. Bagaimana dia membuat reaksi yang cepat menjadi mungkin?
Nah, ada beberapa cara di mana dia bisa melakukannya, seperti meningkatkan suhu atau konsentrasi reaktan atau bahkan dengan menggunakan sesuatu yang dikenal sebagai katalis. Katalis adalah zat yang digunakan untuk meningkatkan laju reaksi kimia tanpa mengkonsumsi katalis itu sendiri.
Energi aktivasi
Setiap kali Anda melakukan reaksi dan reaktan mengalami perubahan untuk membentuk produk, ada perubahan energi yang terkait dengan reaksi lengkap juga. Ini adalah konsep yang terkenal dalam kimia bahwa produk biasanya memiliki energi yang lebih rendah daripada reaktan. Peningkatan energi dari reaktan ini adalah penyebab ketidakstabilan mereka dan mereka siap bereaksi untuk membentuk produk yang memiliki energi lebih rendah dan, dengan demikian, lebih stabil.
Namun, untuk beralih dari reaktan ke produk, reaktan harus melalui fase yang disebut fase transisi. Dalam fase transisi ini, ikatan lama dan ikatan baru dianggap hidup berdampingan secara bersamaan sedemikian rupa sehingga tidak benar-benar ada tetapi efeknya dapat dirasakan. Keadaan transisi ini lebih tidak stabil daripada keadaan di mana reaktan awalnya dan jadi ini terkait dengan energi yang lebih tinggi. Jika reaktan harus mengalami perubahan untuk membentuk produk, itu harus memiliki energi yang cukup untuk mengatasi penghalang ini.
Bagaimana cara kerja katalis?
Ada sebuah bukit energi curam yang reaksinya harus naik terlebih dahulu dan kemudian meluncur di sepanjang sisi lain untuk menjadi produk. Energi ini berasal dari sumber yang mungkin internal atau eksternal. Ada reaksi tertentu yang mengarah pada evolusi energi yang dapat dimanfaatkan oleh reaktan untuk mengalami perubahan.
Energi juga dapat dipasok secara eksternal dengan meningkatkan suhu sistem dan memungkinkan partikel untuk mendapatkan energi kinetik yang cukup untuk menyebabkan reaksi. Tetapi katalis bekerja dengan cara yang berbeda daripada memenuhi persyaratan energi yang ada. Mereka menyediakan jalur alternatif untuk reaksi kimia berlangsung sehingga kebutuhan energi baru lebih rendah dari yang sebelumnya. Dengan demikian, sementara mereka tidak membantu molekul bereaksi dalam memperoleh energi yang cukup untuk melompati bukit, mereka menurunkan tinggi bukit sehingga lebih sedikit energi yang dibutuhkan untuk mendaki.
Penggunaan katalis
Katalis digunakan di berbagai industri, dan diperkirakan bahwa semua industri kimia menggunakan katalis dalam satu bentuk atau yang lain. Katalis digunakan dalam penyulingan minyak bumi serta hidrogenasi lemak. Katalis penting karena membuat setiap reaksi lebih cepat dan waktu merupakan faktor penting dalam industri apa pun. Mereka juga menurunkan kebutuhan energi dan dengan demikian menjadi lebih mudah untuk melakukan reaksi yang biasanya akan memiliki pertimbangan energi yang lebih tinggi. Katalis telah menjadi bagian tak terpisahkan dari semua cabang kimia.