Advertisement

Konsep Energi Bebas, Energi yang berguna, yang mampu melaksanakan kerja dalam keadaan isotermal disebut energi bebas, dan dinyatakan dengan simbol G. Huruf G digunakan sebagai penghormatan kepada J .W. Gibbs yang mengajukan konsep ini seabad yang silam. Satuan untuk G ialah kalori atau kilokalori. Konsep energi bebas kemudian dikembangkan untuk menyatakan jumlah energi yang dimiliki oleh suatu senyawa kimia, yaitu jumlah apa yang disebut kandungan panas (suatu istilah yang digunakan bukan untuk suhunya, melainkan potensialnya untuk melepaskan panas jika senyawa ini melaksanakan reaksi kimia) dan energi yang dimilikinya berdasarkan kondisinya yang terorganisasi. Kandungan energi bebas suatu zat tertentu A tak dapat diukur secara percobaan. Walaupun demikian jika A diubah menjadi B dalam reaksi A B, maka terjadi kemungkinan pengukuran perbedaan kandungan energi bebas antara A dan B, yaitu A G. Jika kandungan energi bebas hasil reaksi (GB) kurang daripada kandungan energi bebas pereaksi (GA), maka A G mempunyai nilai negatif.

A G = GB GA

Advertisement

= nilainya negatif jika GA > GB

Demikian pula jika B diubah kembali menjadi A, maka reaksinya akan menghasilkan kenaikan energi bebas, dan A G-nya positif. Reaksi kimia yang terjadi secara spontan akan memiliki A G negatif, sedangkan reaksi kimia yang menghasilkan A G positif hanya akan terlaksana jika diberi .tnergi untuk menggalakkan reaksi itu.

Nilai A G untuk suatu reaksi akan berubah jika suhu atau ,tonsentrasi pereaksi bervariasi. Menggunakan konsep energi bebas untuk meramalkan kecenderungan terjadinya proses suatu reaksi, perlu kiranya diadakan pengukuran A G dalam kondisi baku. Kondisi baku ini ditetapkan pada suhu 25°C dan konsentrasi 1 mol untuk masing-masing pereaksi dan basil reaksi. Karena reaksi biologis hampir selalu terjadi di sekitar keadaan netral, maka biologiwan lazimnya menentukan pH 7 sebagai syarat baku ketiga. Dengan ketentuan demikian, energi bebas baku suatu reaksi dinyatakan dengan penambahan tanda pangkat nol sehingga simbolnya A G°. J adi A G° untuk reaksi A B adalah perubahan energi bebas jika A diubah menjadi B pada 25°C dan pH 7 dengan syarat bahwa konsentrasi A dan B masing-masing 1 molar selama terjadinya reaksi itu. Walaupun syarat sebagai satuan molar tidaklah alami, A G° masih merupakan konsep penting, sebab angka ini menyatakan tenaga dorong suatu reaksi, yaitu kecenderungan A untuk diubah menjadi B dalam suatu campuran yang masing-masing berisi 1 mol. Jika umpamanya diketahui bahwa A G° besar dan negatif, dapat diduga bahwa dalam campuran A dan B hampir semua A akan diubah menjadi B, sebab ada kecenderungan kuat bagi A untuk terubah menjadi B daripada sebaliknya. Angka nilai A G° pada kenyataannya sebanding dengan logaritma konstanta K (lihat halaman 132). Karena konstanta keseimbangan dapat segera ditentukan dari pengukuran analitik, maka nilai A G° dari sebagian reaksi biokimia dihitung menurut konstanta keseimbangan.   16.1 menyatakan perbandingan berapa nilai K terhadap nilai A G° yang setaraf. Perhatikanlah bahwa karena hubungan itu dalam bentuk logaritma, perubahan besar dalam K akan cocok dengan perubahan yang relatif kecil dari A G°.

Advertisement