Reaksi Adisi

TINJAUAN PUSTAKA

2.3 Reaksi Adisi

Reaksi adisi adalah reaksi penjenuhan atau pemutusan ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal. Jadi pada reaksi adisi, ikatan rangkap pada suatu molekul atau senyawa menerima atom atau gugus atom sehingga ikatan rangkapnya berubah menjadi ikatan tunggal. Jadi reaksi adisi terjadi pada molekul-molekul yang memiliki ikatan rangkap. Contoh : Reaksi adisi hidrogen ( Hidrogenasi ) pada etena dengan katalis logam Ni : CH2 = CH2 + H2 Ni

CH3– CH3

Pada reaksi adisi HX pada suatu alkena merupakan reaksi regioselektif yaitu suatu reaksi dimana adisi kepada suatu alkena tak simetris produknya akan melimpah dari pada arah yang lain. Jadi pada reaksi regioselektif akan diperoleh dua macam produk adisi isometrid namun produk yang satu akan lebih melimpah dari pada produk yang lain. (Fessenden, 1986)

Adisi HX pada alkena bersifat regioselektif karena H⁺ dari HX menjadi terikat pada karbon alkenil yang telah lebih banyak mengikat energi. Alasan selektifitas ini adalah bahwa jalur adisi ini menghasilkan karbokaktion antara yang lebih stabil diantara dua kemungkinan.

Mekanisme adisi HX pada alkena pembentukan sebuah karbokation pada alkena yang tidak simetris, misalnya propena.

13

Urutan kestabilan karbokation adalah tersier > sekunder > primer.

Untuk propena, kedua posisi adisi H⁺ akan menghasilkan dua kemungkinan : 1 Karbokation primer, berenergi tinggi dan kurang stabil.

2 Karbokation sekunder, bernergi rendah dan lebih stabil.

Keadaan transisi menuju ke zat antara ini mempunyai karakter karbokation. Oleh karena itu, karbokation sekunder memiliki keadaaan transisi yang berenergi lebih rendah dan dengan laju pembentukan yang lebih cepat. Adisi suatu pereaksi kepada suatu alkena tak simetris berlangsung lewat karbokation yang lebih stabil. Hal ini sesuai dengan aturan Markovnikov. (Polling, 1985)

2.4 Katalis

Salah satu cara lain untuk mempercepat laju reaksi adalah dengan jalan menurunkan energi pengaktifan suatu reaksi. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan katalis.

14

Suatu katalis berperan dalam reaksi tapi bukan sebagai pereaksi ataupun sebagai produk. Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi.

Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan agar suatu reaksi dapat berlangsung.

Gambar 2.4 Energi pengaktifan reaksi dengan katalis dan tanpa katalis

Akhir akhir ini, katalis banyak digunakan untuk menghasilkan produk yang lebih banyak dan dengan kualitas yang lebih baik. Banyak reaksi hanya dapat berlangsung dengan adanya katalis. Beberapa produk kimia yang hanya dapat dihasilkan dengan proses katalisis adalah asam sulfat, amoniak, dan karet sintetis. (Damanik, 1997)

Dalam penggunaannya, katalis dapat dibedakan ke dalam dua golongan utama: yaitu katalis homogen dan katalis heterogen.

15



 



F eCl3

Katalis homogen adalah katalis yang mempunyai fasa sama dengan zat yang

dikatalisis. Biasanya katalis homogen adalah berupa kompleks logam yang larut dalam medium reaksi.

Katalis homogen dapat digunakan pada suhu dan tekanan rendah dan biasanya spesifik untuk reaksi tertentu.

Contohnya besi (III) klorida pada reaksi penguraian hidrogen peroksida menjadi air dan gas oksigen menurut persamaan :

2 H2O2 (l) 2 H2O (l) + O2 (g)

Katalis heterogen adalah katalis yang ada dalam fase berbeda dengan pereaksi dalam

reaksi yang dikatalisisnya. Penggunaan katalis heterogen biasanya pada suhu dan tekanan tinggu. Umumnya katalis heterogen berupa zat padat yang terdiri dari logam atau oksida logam. Keuntungan penggunaan katalis heterogen adalah katalisnya dapat dipisahkan dengan penyaringan dari produk bila reaksi telah selesai. Banyak proses industri yang menggunakan katalis heterogen, sehingga proses dapat berlangsung lebih cepat dan biaya produksi dapat dikurangi.

Beberapa logam ada yang dapat mengikat cukup banyak molekul-molekul gas pada permukannya, misalnya Ni, Pt, Pd dan V. Gaya tarik menarik antara atom logam dengan molekul gas dapat memperlemah ikatan kovalen pada molekul gas, dan bahkan dapat memutuskan ikatan itu. Satu contoh sederhana untuk katalisis

16



 



MnO2

heterogen yaitu bahwa katalis menyediakan suatu permukaan di mana pereaksi-pereaksi ( atau substrat ) untuk sementara terjerap. Ikatan dalam substrat-substrat menjadi sedemikian lemah sehingga memadai terbentuknya produk baru. Ikatan atara produk dan katalis lebih lemah, sehingga akhirnya terlepas.

Katalis dapat bekerja dengan membentuk senyawa antara atau mengabsorpsi zat yang direaksikan. Sehingga katalis dapat meningkatkan laju reaksi, sementara katalis itu sendiri tidak mengalami perubahan kimia secara permanen. Cara kerjanya yaitu dengan menempel pada bagian substrat tertentu dan pada akhirnya dapat menurunkan energi pengaktifan dari reaksi, sehingga reaksi berlangsung dengan cepat.

Suatu reaksi yang menggunakan katalis disebut reaksi katalis dan prosesnya disebut katalisme. misalnya :

2 KClO3(g) 2KCl (s) + 3 O2 (g)

H_{2 (g)} + Cl_{2 (g)}

 

arang



2 HCl_(g)

Secara umum proses suatu reaksi kimia dengan penambahan katalis dapat dijelaskan sebagai berikut. Zat A dan zat B yang direaksikan membentuk zat AB dimana zat C sebagai katalis. A + B AB (reaksi lambat)

Bila tanpa katalis diperlukan energi pengaktifan yang tinggi dan terbentuknya zat AB lambat. Namun, dengan adanya katalis C, maka terjadilah reaksi :

17

A + C AC (reaksi cepat) Energi pengaktifan diturunkan, maka AC terbentuk cepat dan seketika itu juga AC bereaksi dengan B membentuk senyawa ABC. AC + B ABC (reaksi cepat).

Energi pengaktifan reaksi ini rendah sehingga dengan cepat terbentuk ABC yang kemudian mengurai menjadi AB dan C. sesuai reaksi ABC AB + C (reaksi cepat)

Ada dua macam katalis, yaitu katalis positif (katalisator) yang berfungsi mempercepat reaksi, dan katalis negatif (inhibitor) yang berfungsi memperlambat laju reaksi. Katalis positif berperan menurunkan energi pengaktifan, dan membuat orientasi molekul sesuai untuk terjadinya tumbukan. Akibatnya molekul gas yang teradsorpsi pada permukaan logam ini menjadi lebih reaktif daripada molekul gas yang tidak terabsorbsi. Prinsip ini adalah kerja dari katalis heterogen, yang banyak dimanfaatkan untuk mengkatalisis reaksi-reaksi gas.