Reaksi kimia merupakan suatu proses alam yang selalu menghasilkan antarubahan senyawa kimia. Senyawa ataupun senyawa-senyawa awal yang terlibat dalam reaksi disebut sebagai reaktan. Reaksi kimia biasanya dikarakterisasikan dengan perubahan kimiawi, dan akan menghasilkan satu atau lebih produk yang biasanya memiliki ciri-ciri yang berbeda dari reaktan.
Pengertian Reaksi Kimia
Reaksi kimia adalah proses dimana bahan kimia berinteraksi untuk membentuk bahan kimia baru dengan komposisi yang berbeda. Secara sederhana, reaksi kimia adalah proses dimana reaktan diubah menjadi produk. Reaktan merupakan bahan awal dari reaksi sedangkan produk merupakan hasil akhir reaksi. Bagaimana terjadinya reaksi kimia ditentukan oleh sifat dari elemen ataupun senyawa yang bereaksi itu sendiri.
Reaksi kimia dapat diwakili oleh persamaan kimia yang dapat menunjukkan jumlah, jenis zat yang bereaksi, serta bentuk zat tersebut. Dalam persamaan kimia, simbol unsur digunakan untuk menunjukkan unsur yang bereaksi dan anak panah digunakan untuk menunjukkan arah reaksi.
Bentuk atau fasa zat dapat ditunjukkan dalam tanda kurung dengan simbol s untuk padatan, l untuk cairan, g untuk gas, dan aq untuk larutan berair. Panah reaksi dapat berupa ke arah kanan atau panah ganda untuk reaksi bolak balik. Berikut ini merupakan contoh reaksi kimia:
A (aq) + B (g) → C (s) + D (l)
Dari cotoh reaksi diatas, A dan B disebut sebagai reaktan yang bereaksi ke arah kanan untuk membentuk produk C dan D. Dapat diketahui bahwa zat A berupa larutan berair, B berupa zat gas sedangkan produknya C berupa padatan dan D berupa cairan.
Sejarah Penemuan Reaksi Kimia
Reaksi kimia seperti pembakaran, fermentasi, dan reduksi dari bijih menjadi logam sudah diketahui sejak dahulu kala. Teori-teori awal transformasi dari material-material ini dikembangkan oleh filsuf Yunani Kuno, seperti Teori empat elemen dari Empedocles yang menyatakan bahwa substansi apapun itu tersusun dari 4 elemen dasar: api, air, udara, dan bumi. Pada abad pertengahan, transformasi kimia dipelajari oleh para alkemis. Mereka mencoba, misalnya, mengubah timbal menjadi emas, dengan mereaksikan timbal dengan campuran tembaga-timbal dengan sulfur.
Produksi dari senyawa-senyawa kimia yang tidak terdapat secara alami di bumi telah lama dicoba oleh para ilmuwan, seperti sintesis dari asam sulfat dan asam nitrat oleh alkemis Jābir ibn Hayyān. Proses ini dilakukan dengan cara memanaskan mineral-mineral sulfat dan nitrat, seperti tembaga sulfat, alum dan kalium nitrat. Pada abad ke-17, Johann Rudolph Glauber memproduksi asam klorida dan natrium sulfat dengan mereaksikan asam sulfat dengan natrium klorida. Dengan adanya pengembangan lead chamber process pada tahun 1746 dan proses Leblanc, sehingga memungkinkan adanya produksi asam sulfat dan natrium karbonat dalam jumlah besar, maka reaksi kimia dapat diaplikasikan dalam industri. Teknologi asam sulfat yang semakin maju akhirnya menghasilkan proses kontak pada tahun 1880-an, dan proses Haber dikembangkan pada tahun 1909–1910 untuk sintesis amonia.
Dari abad ke-16, sejumlah peneliti seperti Jan Baptist van Helmont, Robert Boyle dan Isaac Newton mencoba untuk menemukan teori-teori dari transformasi-transformasi kimia yang sudah dieksperimenkan. Teori plogiston dicetuskan pada tahun 1667 oleh Johann Joachim Becher. Teori itu mempostulatkan adanya elemen seperti api yang disebut "plogiston", yang terdapat dalam benda-benda yang dapat terbakar dan dilepaskan selama pembakaran. Teori ini dibuktikan salah pada tahun 1785 oleh Antoine Lavoisier, yang akhirnya memberikan penjelasan yang benar tentang pembakaran.
Pada tahun 1808, Joseph Louis Gay-Lussac akhirnya mengetahui bahwa karakteristik gas selalu sama. Berdasarkan hal ini dan teori atom dari John Dalton, Joseph Proust akhrinya mengembangkan hukum perbandingan tetap yang nantinya menjadi konsep awal dari stoikiometri dan persamaan reaksi
Pada bagian kimia organik, telah lama dipercaya bahwa senyawa yang terdapat pada organisme yang hidup itu terlalu kompleks untuk bisa didapatkan melalui sintesis kimia. Menurut konsep vitalisme, senyawa organik dilengkapi dengan "kemampuan vital" sehingga "berbeda" dari material-material inorganik. Tapi pada akhirnya, konsep ini pun berhasil dipatahkan setelah Friedrich Wöhler berhasil mensintesis urea pada tahun 1828. Kimiawan lainnya yang memiliki kontribusi terhadap ilmu kimia organik di antaranya Alexander William Williamson dengan sintesis eter yang dilakukannya dan Christopher Kelk Ingold yang menemukan mekanisme dari reaksi substitusi.
Ciri - Ciri Reaksi Kimia
Perubahan pada suatu kimia atau reaksi kimia bisa diketahui dari gejala gejala yang menyertainya. Gejala ini disebut dengan cirri-ciri reaksi kimia. Lalu apa saja cirri-ciri reaksi kimia? Simak penjelasannya berikut ini:
Terjadinya perubahan warna.
Jika terjadi perubahan warna yang bisa kamu amati pada suatu reaksi kimia seperti antara amilum dan iridium, maka biasanya hasil dari reaksi kimia tersebut berupa larutan yang memiliki warna biru.
Terjadi gas
Apakah kamu pernah berdekatan dengan bengkel las karbit? Pernahkan kamu penasaran dengan bau yang menyengat yang berasal dari bengkel tersebut? Bau yang berasal dari bengkel las karbit tersebut berasal dari gas etuna yang berasal dari reaksi kimia antara karbit dan air yang biasa digunakan pada saat mengelas.
Terjadi endapan
Sebuah endapan yang berasal dari reaksi kimia dapat kamu temukan pada alat alat memasak dan juga bisa kamu temukan dengan mudah pada air yang diproses untuk dijernihkan menggunakan larutan tawas.
Terjadi perubahan suhu
Apabila terjadi perubahan suhu pasti kamu bisa mengamatinya ketika batu gamping dicampur dengan air yang akan menghasilkan uap. Selain itu kamu juga bisa menemukan perubahan suhu yang sama juga terjadi pada reaksi karbit dengan air.
Menghasilkan energi
Reaksi kimia akan selalu disertai dengan energi baik energi yang berupa panas, listrik atau pun cahaya. Reaksi kimia yang menghasilkan energi biasanya disebut dengan eksoterm sementara reaksi yang menyerap energi biasa disebut dengan reaksi endoterm.
Sementara itu contoh reaksi kimia yang bisa kamu temukan dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut:
- Pembakaran kayu
- Besi berkarat
- Proses fotosintesis yang terjadi pada daun
- Proses pembuatan tape
- Proses pencernaan makanan
- Dan masih banyak lagi.
Macam - Macam Reaksi Kimia
Saat ini terdapat beberapa jenis reaksi kimia yang diketahui dan dapat diidentifikasi, berikut ini jenis-jenis reaksi kimia beserta contohnya:
Reaksi pembentukan (Sintesis)
Secara umum, reaksi sintesis adalah reaksi dimana zat yang lebih sederhana saling bergabung untuk membentuk senyawa yang lebih kompleks. Reaksi pembentukan pada awalnya ditemukan oleh Lavoiser yang melakukan eksperimen dengan mencampurkan udara yang mudah terbakar yaitu hidrogen dengan udara dalam bentuk oksigen yang kemudian kedua zat tersebut bergabung dan menghasilkan air. Berikut ini contoh reaksi pembentukan air:
2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (l)
Reaksi dekomposisi
Reaksi dekomposisi merupakan kebalikan dari reaksi sintesis, dalam reaksi ini senyawa yang kompleks dipecah menjadi senyawa yang lebih sederhana atau bahkan dipecah menjadi unsur bebas. Reaksi ini pada awalnya ditemukan oleh Joseph Prietsley pada tahun 1774 saat dia memecah senyawa merkuri (II) oksida dengan panas matahari menghasilkan unsur bebasnya.
2HgO → 2Hg (l) + O2 (g)
Reaksi pembakaran
Reaksi pembakaran merupakan reaksi antara bahan yang mudah terbakar dengan oksidator untuk membentuk produk teroksidasi. Pada umumnya terjadi ketika suatu hidrokarbon bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbondioksida dan air.
Reaksi pembakaran selalu melibatkan oksigen dalam prosesnya karena zat ini yang akan mengoksidasi bahan lain untuk dapat terbakar. Pembakaran juga dapat dilihat dengan adanya api yang menjadi ciri khas dari reaksi pembakaran, namun tidak semua reaksi pembakaran menghasilkan api. Berikut ini contoh reaksi pembakaran:
CH4 (g) + 2O2 (g) → CO2 (g) + 2H2O (l)
Reaksi redoks (Reduksi-Oksidasi)
Reaksi oksidasi digambarkan sebagai proses dimana suatu spesies mengalami kehilangan elektron sedangkan reaksi reduksi adalah proses dimana suatu spesies memperoleh elektron. Kedua peristiwa ini terjadi secara bersamaan sehingga oksidasi pasti hadir dengan diikuti reduksi dan sebaliknya reduksi juga dapat terjadi dengan diikuti oksidasi. Contoh sederhana reaksi ini yaitu sebagai berikut:
Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu
Dalam reaksi ini, oksidasi terjadi pada Zn dimana Zn akan mengalami kehilangan 2 elektron menjadi Zn bermuatan 2+. Sedangkan reduksi terjadi pada Cu2+ dimana Cu2+ akan menerima 2 elektron dari Zn sehingga muatannya menjadi netral.
Reaksi perpindahan tunggal
Dalam suatu reaksi kimia tertentu, suatu konstituen tunggal dapat menggantikan konstituen lain yang sudah tergabung dalam senyawa kimia. Reaksi ini ditemukan oleh John Daniell pada sel yang ditemukannya dimana unsur seng dapat menggantikan posisi tembaga dalam larutan tembaga sulfat akibat adanya pertukaran elektron. Berikut ini merupakan reaksi yang terjadi dalam sel daniell :
Zn (s) + CuSO4 (aq) → ZnSO4 (aq) + Cu (s)
Reaksi asam-basa (Penetralan)
Reaksi asam basa merupakan reaksi yang terjadi ketika zat bersifat asam dan zat bersifat basa ditempatkan bersama sehingga mereka bereaksi untuk saling menetralkan sifat asam dan basanya menghasilkan garam dan air.
Asam dapat diwakilkan oleh atom hidrogen yang kehilangan elektron menjadi H+ sedangkan basa diwakilkan oleh molekul air yang kehilangan satu hidrogen menjadi OH–. Banyak ilmuwan yang mendefinisikan asam basa dengan cara yang berbeda. Contoh reaksi dari asam basa yaitu sebagai berikut:
HCl (aq) + NaOH (aq) → H2O (l) + NaCl (aq)
Dalam hal ini HCl berperan sebagai asam karena dia akan terionisasi menghasilkan H+ dan kemudian akan bereaks dengan OH– yang juga terionisasi dari NaOH. Hasil reaksi ini berupa air dan garam hasil penetralan.
Reaksi perpindahan ganda
Pada prinsipnya reaksi ini seperti dengan reaksi perpindahan tunggal, namun pada reaksi perpindahan ganda terjadi ketika dua zat ion bergabung dan kedua zat tersebut saling bertukar pasangan. Secara umum reaksi perpindahan ganda dapat digambarkan sebagai berikut:
AB + CD → AD + CB
Dimana A dan C merupakan kation atau ion bermuatan positif, sedangkan B dan D merupakan anion yang bermuatan negatif. Contoh reaksi perpindahan ganda terjadi dalam reaksi sabun dengan kalsium klorida.
CaCl2 (aq) + 2NA (C17H35COO) (aq) → 2NaCl (aq) + Ca (C17H35COO)2
Contoh Reaksi Kimia
Reaksi kimia sangat erat kaitannya dengan kehidupan, berikut ini contoh reaksi kimia yang dapat kita temukan dalam berbagai bidang kehidupan.
Fotosintesis Tumbuhan
Tumbuhan menerapkan reaksi kimia yang biasa kita kenal dengan fotosintesis untuk mengubah karbon dioksida dan air menjadi glukosa (makanan) dan oksigen sehingga bisa digolongkan sebagai reaksi pembentukan.
Reaksi ini juga merupakan reaksi kimia paling umum dan paling penting karena ini berkaitan dengan bagaimana tanaman dapat menghasilkan makanan untuk diri mereka sendiri dan dapat dimanfaatkan juga oleh manusia sebagai bahan makanan.
6 CO2 + 6 H2O + Cahaya matahari → C6H12O6 + 6 O2
Logam berkarat
Seperti yang sudah dikatakan diawal bahwa pengkaratan logam merupakan salah satu contoh dari reaksi kimia yang secara spesifik reaksi ini dapat disebut sebagai reaksi oksidasi. Berikut ini persamaan reaksi besi berkarat:
Fe + O2 + H2O → Fe2O3.H2O
Reaki sabun dan detergen
Ketika anda mandi ataupun membersihkan pakaian menggunakan sabun dan detergen, tanpa disadari bahwa hal tersebut melibatkan reaksi kimia. Reaksi ini biasa disebut penyabunan dimana sabun akan mengemulsi kotoran dalam bentuk noda berminyak sehingga dapat berikatan dengan sabun.
Selanjutnya kotoran yang sudah terikat sabun akan dibersihkan dengan menggunakan air. Sedangkan detergen juga dapat bertindak sebagai surfaktan untuk menurunkan tegangan permukaan air sehingga dapat berinteraksi dengan minyak secara lebih luas, dapat mengisolasi minyak tersebut dan membersihkannya.
Demikianlah artikel yang menjelaskan secara lengkap mengenai pengertian reaksi kimia, macam, ciri, dan contohnya secara umum. Semoga melalui tulisan ini memberikan pemahaman kepada pembaca yang sedang mempelarinya. Mohon maaf jika ada kesalahan. Terima kasih
Referensi
Atkins, Peter W.; Julio de Paula (2006), Physical Chemistry (edisi ke-4th), Weinheim: Wiley-VCH, ISBN 978-3-527-31546-8.
Brock, William H. (1997), Viewegs Geschichte der Chemie, Braunschweig: Vieweg, ISBN 3-540-67033-5.
Brückner, Reinhard (2004), Reaktionsmechanismen (edisi ke-3rd), München: Spektrum Akademischer Verlag, ISBN 3-8274-1579-9.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar