REAKSI KIMIA
• Definisi
• Jenis-jenis reaksi kimia
• Persamaan reaksi
Reaksi Kimia
:
Peristiwa perubahan kimia dari zat-zat yang
bereaksi (reaktan) berubah menjadi zat-zat hasil reaksi (produk)
REAKTAN
PRODUK
Pada reaksi kimia, suatu zat berubah menjadi satu atau lebih zat lain, yang jenisnya baru.
Untuk memudahkan mempelajari materi reaksi kimia terlebih dahulu harus
memahami bagaimana penulisan reaksi kimia.
Contoh : Untuk menuliskan reaksi kimia yang terjadi ketika bongkahan batu kapur yang dimasukkan ke dalam air dan
kemudian air menjadi panas.
CO2
Kapur tohor, atau dikenal pula dengan nama kimia kalsium oksida (CaO), adalah hasil
pembakaran kapur mentah (kalsium karbonat atau CaCO3) pada suhu kurang lebih 90 derajat Celcius.
Reaksi dalam pembuatan kapur :
CaO.MgO + H2O ⇌ Ca(OH)2.Mg(OH)2 + panas CaO.MgO + H2O ⇌ Ca(OH)2.MgO + panas CaO + H2O ⇌ Ca(OH)2 + panas
CaCO3.MgCO3 + panas ⇌ CaO.MgO + 2CO2 CaCO3 + panas ⇌ CaO + CO2
CaCO3 ⇌ CaO + CO2 ∆H=-1207
Jika disiram dengan air, maka kapur tohor akan menghasilkan panas dan berubah menjadi
kapur padam (kalsium hidroksida, CaOH)
CaCO3 : Lime stone (kalsium karbonat)
Batu kapur (bahasa
Inggris: limestone) (CaCO3) adalah sebuah batuan sedimen terdiri
dari mineral calcite (kalsium carbonate).
Untuk menuliskan reaksi yang terjadi antara kapur tohor CaO(s) dengan
air H2O(l) adalah sebagai berikut:
CaO (s) + H2O (l) Ca(OH)2 (s) (ΔHr = −63.7 kJ/mol of CaO)
Hasil dari proses reaksi kimia tersebut adalah Ca(OH) atau kalsium hidroksida sukar
larut dalam air dan apabila didiamkan maka akan tampak endapan/padatan putih di dasar bejana.
PERSAMAAN REAKSI
Persamaan reaksi menggambarkan reaksi kimia yang terdiri atas rumus kimia pereaksi dan hasil reaksi disertai koefisiennya masing-masing. Untuk memudahkan mempelajari materi reaksi kimia terlebih dahulu harus memahami bagaimana penulisan reaksi kimia.
Jenis-Jenis Reaksi Kimia
Didalam laboratorium kimia, reaksi kimia dapat diamati dengan mudah, karena
perubahan kimia selalu menghasilkan zat baru.
Zat-zat yang dihasilkan dapat berupa endapan, Gas, perubahan warna, dan juga
terjadi perubahan suhu.
Berdasarkan proses yang terjadi pada suatu reaksi kimia maka reaksi kimia dapat
digolongkan menjadi 7 jenis reaksin yaitu :
-reaksi pembentukan, -penguraian,
-pengendapan, -pertukaran, -netralisasi,
-pembakaran atau oksidasi, dan -reduksi.
1. Reaksi Pembentukan
Reaksi pembentukan merupakan penggabungan atom-atom dari beberapa unsur membentuk senyawa baru.
Contoh dari reaksi ini adalah pembentukan air.
2 H2 + O2 2H2O N2 + 3 H2 2 NH3 (amoniak)
2. Reaksi Penguraian
Reaksi penguraian merupakan reaksi kebalikan dari reaksi
pembentukan. Pada reaksi ini, senyawa terurai menjadi senyawa yang lebih sederhana atau menjdi unsur-unsurnya.
Contohnya seperti :
2 NH3 N2 + 3 H2 C2H2 2 C + 3 H2
Sedangkan penguraian dari senyawa menjadi senyawa yang lebih
sederhana, seperti :
asam karbonat : H2CO3 H2O + CO2 CaCO3 CaO + CO2
3. Reaksi Pengendapan
Reaksi pengendapan merupakan reaksi yang salah satu produk terbentuk
endapan
Endapan terjadi karena zat yang terjadi tidak atau sukar larut didalam
air atau pelarutnya.
Contohnya seperti:
Perak Nitrat: AgNO3 (aq) + HCl (aq) AgCl (s) + HNO3 (aq) Endapan yang terbentuk adalah endapan putih dari AgCl :
(A) Reaksi pengendapan (B) reaksi pembentukan gas
4. Reaksi Pertukaran
Jenis reaksi adalah jenis pertukaran antara kation ataupun pertukaran antara anion, dalam istilah lainya dan sebagainya dengan ion exchange. Pada peristiwa reaksi pertukaran maka salah satu produk dapat berupa
endapan atau bentuk gas sehingga zat terpisahkan Contohnya seperti :
Ba (Cl)2 (aq) + Na2SO4 2NaCl + BaSO4 (s)
Contoh lain adalah resin penukar kation
5. Reaksi Netralisasi
Reaksi netralisasi merupakan reaksi penetralan asam oleh basa dan menghasilkan air. Hasil air merupakan produk dari reaksi antara ion H+ pembawa sifat asam dengan ion
hidroksida (OH-) pembawa sifat basa,
Sebagai contoh adalah sebagai berikut:
HCl + NaOH NaCl + H2O
Contoh-contoh lain:
H+ + OH- → H2O
Reaksi netralisasi yang lain ditunjukan oleh reaksi antara asam sulfat H2SO4 dengan calcium hidroksida Ca(OH)2, seperti dibawah ini :
Reaksi : H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2 H2O
2 H+ SO42- + Ca2+ 2 OH- → Ca2+ SO42- + 2H+ 2 OH-
6. Reaksi Pembakaran
Reaksi pembakaran dengan definisi yang paling sederhana adalah reaksi darri
unsur maupun senyawa dengan oksigen.
Contohnya pada reaksi pembakaran hidrogen :
H2 + 2O2 2H2O
7. Reaksi Oksidasi dan Reduksi
Pada awalnya konsep reaksi redoks didasarkan pada keterlibatan oksigen. Reaksi yang mengikat oksigen dinamakan reaksi oksidasi dan reaksi yang
melepaskan oksigen disebut reaksi reduksi. Contoh :
Reaksi oksidasi : 4Fe + 3 O2 2Fe2O3 Reaksi reduksi : 4 Fe2O3 4Fe + 3 O2
Persamaan reaksi
Dalam ilmu kimia, persamaan reaksi atau persamaan kimia adalah penulisan simbolis dari sebuah reaksi kimia.
Rumus kimia pereaksi ditulis di sebelah kiri persamaan dan rumus kimia produk dituliskan di sebelah kanan.
Koefisien yang ditulis di sebelah kiri rumus kimia sebuah zat adalah koefisien stoikiometri, yang menggambarkan jumlah zat tersebut yang terlibat dalam reaksi relatif terhadap zat yang lain.
Persamaan reaksi yang pertama kali dibuat oleh ahli iatrokimia Jean Beguin pada 1615.
Dalam sebuah persamaan reaksi, pereaksi dan produk dihubungkan melalui simbol yang berbeda-beda.
Simbol → digunakan untuk reaksi searah, ⇆untuk
reaksi dua arah, dan ⇌ untuk reaksi kesetimbangan.
Misalnya, persamaan reaksi pembakaran metana
(suatu gas alam) oleh oksigen dituliskan sebagai
berikut
Selain itu, di paling kanan dari sebuah
persamaan reaksi kadang-kadang juga terdapat suatu besaran atau konstanta, misalnya
perubahan entalpi atau konstanta kesetimbangan
Misalnya proses Haber (reaksi sintesis amonia)
dengan perubahan entalpi (ΔH) dituliskan sebagai
berikut
Suatu persamaan disebut setara jika jumlah
suatu unsur pada sebelah kiri persamaan sama dengan jumlah unsur tersebut di sebelah kanan, dan dalam reaksi ionik, jumlah total muatan harus setara juga.
Ciri-Ciri Reaksi Kimia adalah:
1. Terjadi Perubahan Warna 2. Terjadi Perubahan Suhu 3. Terjadi Perubahan Endapan 4. Terjadi Pembentukan Gas
1. Terjadi Perubahan Warna
Pada reaksi kimia, reaktan diubah menjadi produk. Perubahan
yang terjadi dapat disebabkan adanya pemutusan ikatan-ikatan antaratom reaktan dan pembentukan ikatan-ikatan bru yang membentuk produk. Untuk memutuskan ikatan diperlukan energi. Untuk membentuk ikatan yang baru, dilepaskan sejumlah energi. Jadi, pada reaksi kimia terjadi perubahan energi.
Reaksi kimia yang menghasilkan energi dalam bentuk panas
disebut dengan reaksi eksotermis. Reaksi yang menyerap energi panas disebut dengan reaksi endotermis.
Contoh: Api dapat menghangatkan tubuh yang kedinginan
dan ketika bernafas panas yang ada dalam tubuh akibat berolahraga dikeluarkan sehingga tubuh menjadi dingin.
2. Terjadi Perubahan Suhu
Pada reaksi kimia, reaktan diubah menjadi produk.
Perubahan yang terjadi dapat disebabkan adanya pemutusan ikatan-ikatan antaratom pereaksi dan pembentukan ikatan-ikatan baru yang membentuk produk. Untuk memutuskan ikatan diperlukan energi.
Reaksi kimia yang menghasilkan energi dalam bentuk
panas disebut dengan reaksi eksotermis, sedangkan reaksi yang menyerap energi panas disebut reaksi endotermis.
Reaksi kimia terjadi pada suatu ruang yang kita sebut
dbngan sistem, tempat di luar sistem disebut dengan lingkungan.
Pada reaksi eksotermis, terjadi perpindahan energi panas
dari sisitem ke lingkungan.
Pada reaksi endotermis terjadi perpindahan energi panas
3. Terjadi Pembentukan Endapan
Ketika mereaksikan dua larutan dalam sebuah tabung
reaksi, kadang-kadang terbentuk suatu sneyawa yang tidak larut, berbentuk padat, dan terpisah dari larutannya.
4. Terjadi Pembentukan Gas
Secara sederhana, dalam reaksi kimia
adanya gas yang terbentuk ditunjukkan dengan adanya gelembung-gelembung
dalam larutan yang direaksikan. Adanya gas dapat diketahui dari baunya yang khas,
seperti asam sulfida (H2S) dan amonia (NH3) yang berbau busuk.
Analisis berarti kegiatan yang dilakukan di
laboratorium untuk memeriksa kandungan suatu
zat dalam sampel, sedangkan kimia adalah cabang ilmu yang mempelajari komposisi,struktur,sifat zat atau materi yang juga berhubungan dengan
interaksinya mulai dari skala atom hingga molekul 29
30
Analisis : suatu rangkaian pekerjaan untuk
memeriksa/mengetahui/menentu kan kandungan dari suatu
sampel dengan tujuan tertentu.
Rangkaian pekerjaan tersebut dapat berupa penentuan kadar suatu
komponen, komposisi, struktur, sifat fisis, sifat kimia,fungsi
senyawa dan masih banyak lagi yang akan kita temukan di dunia 'keanalisan'
Kimia analisa adalah cabang ilmu kimia yang berfokus pada analisis cuplikan material untuk mengetahui
komposisi, struktur, dan fungsi kimiawinya.
Secara tradisional, kimia analisa dibagi menjadi dua jenis, kualitatif dan kuantitatif.
Analisa kualitatif bertujuan untuk mengetahui keberadaan suatu unsur atau senyawa kimia, baik organik maupun inorganik, sedangkan
analisa kuantitatif bertujuan untuk mengetahui jumlah suatu unsur atau senyawa dalam suatu cuplikan.
Metode klasik
Adanya tembaga dari percobaan
analisa kualitatif ini ditunjukkan dengan warna api yang hijau-kebiruan.
Kimia analisa modern dikategorisasikan melalui dua pendekatan, target dan metode. Berdasarkan targetnya, kimia analisa dapat dibagi menjadi
-kimia bioanalitik, -analisis material, -analisis kimia,
-analisis lingkungan, dan -forensik.
Berdasarkan metodenya, kimia analisa dapat dibagi menjadi: - spektroskopi,
- Spektrometri massa
- kromatografi dan elektroforesis - kristalografi
- mikroskopi dan - elektrokimia.
Meskipun kimia analisa modern didominasi oleh instrumen-instrumen
canggih, akar dari kimia analisa dan beberapa prinsip yang digunakan dalam kimia analisa modern berasal dari teknik analisis tradisional yang masih
Analisa gravimetrik
menentukan massa dari suatu analit dengan
menimbang sampel sebelum dan/atau setelah mengalami beberapa perubahan.
Contoh yang umum adalah menentukan massa air
dalam suatu hidrat dengan memanaskan sampelnya untuk menghilangkan air yang ada, sehingga akan ada perbedaan massa karena molekul air akan terlepas.
Analisa volumetrik Pada titrasi terdapat penambahan reaktan ke larutan yang sedang
dianalisis sampai titik ekivalen tercapai. Jenis yang paling umum adalah titrasi asam-basa yang
menggunakan berbagai macam indikator yang menunjukkan perubahan warna. Ada beberapa macam titrasi, misalnya titrasi potensiometri. Tipe indikator yang digunakan berbeda-beda untuk
tercapainya titik ekivalen.
Analisa kimia
Analisis kualitatif berkaitan dengan identifikasi zat-zat kimia; mengenali unsur atau senyawa apa yang ada dalam suatu sampel.
Analisis kualitatif adalah pekerjaan yang bertujuan untuk mengetahui senyawa-senyawa yang terkandung dalam sampel uji.
Pada praktek lab kimia analitik kualitatif dimana mahasiswa dapat sampel yang tidak diketahui unsur atau senyawa dan diminta untuk menduganya. Berbagai cara dilakukan sesuai buku laboratorium. Dari awal cuman satu senyawa sampai lebih dari satu. Pada saat itu tidak menggunakan
instrument, hanya menambahkan zat kimia tertentu hingga terjadi warna yang khas dari unsur tertentu, terjadi pengendapan, menghasilkan warna yang khas bila dibakar diatas api dll.
Terasa mudah sekarang padahal dulu waktu praktek banyak gagalnya. Beruntung sampel sudah dalam bentuk larutan. Kalau dapatnya dalan bentuk padatan khan harus cari pelarutnya.
Penggunaan alat-alat instrumentasi juga sangat membantu. Bila senyawa kita organik maka bisa digunakan spektroskopi infrared dan nmr.
Kalau anorganik bisa menggunakan spektroskopi uv-vis. Sekedar ada absorbannya di daerah panjang gelombang tertentu.
Metode yang dipakai untuk tujuan ini bisa secara klasik atau instrumen, metoda klasik yang paling utama adalah analisis warna atau reaksi warna, metode ini dipakai untuk senyawa anorganik (kation dan anion),
atau juga untuk senyawa organik seperti sering digunakan
untuk skrining fitokimia dalam penentuan metabolit sekunder
tumbuhan. Metoda lain dalam tujuan ini adalah uji warna
nyala, kedua metoda tersebut diawali dengan analisis
organoleptis atau uji pendahuluan.
Instrumen analisis yang dikenal saat ini sebagian besar dapat
melakukan analisis kualitatif tergantung dari spesifikasi
instrumen. Contohnya Spektrofotometer UV-Vis untuk
senyawa organik yang memiliki gugus kromofor, AAS untuk
logam-logam (walau jarang untuk kualitatif), HPLC untuk
senyawa-senyawa organik, Spektrofotometer IR untuk analisis gugus fungsi senyawa organik, dll.
Kalau mau tahu kadar sampelnya maka digunakan analisis kuantitatif.
Analisis ini berkaitan dengan penetapan berapa banyak suatu zat tertentu yang terkandung dalam suatu sampel.
Zat yang ditetapkan tsb, yang disebut konstituen atau analit, menyusun entah sebagian kecil atau besar sampel yang dianalisis. Jika analit tersebut menyusun lebih dari 1 % dari sampel maka analit ini disebut konstituen utama. Zat itu
dianggap konstituen minor jika jumlahnya berkisar 0,01 % – 1% dari sampel. Sedangkan konstituen perunut (trace) jika jumlah zat tersebut kurang dari 0,01 %.
Analisis kuantitatif biasanya membutuhkan larutan yang konsentrasinya sudah diketahui. Kalau dititrasi biasanya peniternya diketahui kadarnya, kalau di spektroskopi menggunakan deret standar dll
Analisis kuantitatif adalah pekerjaan yang bertujuan untuk mengetahui kadar suatu senyawa dalam sampel.
Metoda klasik yang paling populer
adalah titrasi (metoda volumetri) dan gravimetri.
Instrumen analisis yang saat ini paling banyak
digunakan adalah HPLC dan spektrofotometer
UV-Vis untuk senyawa organik, sedangkan untuk
logam –AAS masih menjadi pilihan utama, dan
instrumen lain tergantung dari sifat senyawa yang akan ditentukan.
Spektroskopi
Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari materi dan atributnya berdasarkan cahaya, suara atau partikel yang dipancarkan, diserap atau dipantulkan oleh materi
tersebut. Spektroskopi juga dapat didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari interaksi
antara cahayadan materi. Dalam catatan sejarah, spektroskopi mengacu kepada cabang ilmu dimana "cahaya tampak" digunakan dalam teori-teori struktur materi serta analisis kualitatif dan kuantitatif. Dalam
masa modern, definisi spektroskopi berkembang seiring teknik-teknik baru yang dikembangkan untuk
memanfaatkan tidak hanya cahaya tampak, tetapi juga bentuk lain dari radiasi elektromagnetik dan
non-elektromagnetik seperti gelombang mikro, gelombang radio, elektron, fonon, gelombang suara, sinar x dan lain sebagainya.
Spektroskopi
Spektroskopi umumnya digunakan dalam kimia
fisik dan kimia analisis untuk mengidentifikasi suatu substansi melalui spektrum yang dipancarkan atau yang diserap. Alat untuk merekam spektrum
disebut spektrometer. Spektroskopi juga digunakan
secara intensif dalam astronomi dan penginderaan jarak jauh. Kebanyakan teleskop-teleskop besar mempunyai spektrograf yang digunakan untuk mengukur komposisi kimia dan atribut fisik lainnya dari suatu objek astronomi atau untuk mengukur kecepatan objek astronomi
berdasarkan pergeseran Doppler garis-garis spektral.
salah satu jenis spektroskopi adalah spektroskopi infra merah (IR). spektroskopi ini didasarkan pada vibrasi suatu molekul.
Analisis kimia bidang mechanical
engineering
Minggu depan:
Quis 2 : reaksi kimia dan analisis kimia