reaksi kimia

Kimia

2022

Kami menjelaskan apa itu reaksi kimia, jenis-jenis yang ada, kecepatannya, dan karakteristik lainnya. Juga perubahan fisika dan kimia.

Reaksi kimia mengubah komposisi molekul zat.

Apa itu reaksi kimia?

Reaksi kimia (disebut juga perubahan kimia atau fenomena kimia) adalah proses termodinamika transformasi urusan. Dua atau lebih terlibat dalam reaksi ini zat (reagen atau reaktan), yang berubah secara signifikan dalam proses, dan dapat mengkonsumsi atau melepaskan Energi untuk menghasilkan dua atau lebih zat yang disebut produk.

Setiap reaksi kimia merupakan subjek penting untuk transformasi kimia, mengubah struktur dan komposisi molekulnya (tidak seperti Perubahan fisik yang hanya mempengaruhi bentuknya atau Keadaan agregasi). Perubahan kimia umumnya menghasilkan zat baru, berbeda dari apa yang kita miliki di awal.

Reaksi kimia dapat terjadi secara spontan di alam (tanpa campur tangan manusia), atau dapat juga dihasilkan oleh manusia di laboratorium dalam kondisi yang terkendali.

Banyak bahan yang kita gunakan sehari-hari diperoleh secara industri dari zat yang lebih sederhana yang digabungkan melalui satu atau lebih reaksi kimia.

Perubahan fisika dan kimia pada materi

Perubahan fisika pada materi adalah perubahan bentuk tanpa mengubah komposisinya, yaitu tanpa mengubah jenis zat yang bersangkutan.

Perubahan ini berkaitan dengan perubahan keadaan agregasi materi (padat, cairan, berbentuk gas) dan sifat fisik lainnya (warna, kepadatan, daya tarik, dll).

Perubahan fisik biasanya reversibel karena mereka mengubah bentuk atau keadaan materi, tetapi bukan komposisinya. Misalnya, saat merebus Air Kita dapat mengubah cairan menjadi gas, tetapi uap yang dihasilkan masih terdiri dari molekul air. Jika kita membekukan air, air akan menjadi padat tetapi secara kimiawi masih merupakan zat yang sama.

Perubahan kimia mengubah distribusi dan ikatan atom materi, mencapai bahwa mereka digabungkan dengan cara yang berbeda, sehingga memperoleh zat yang berbeda dari yang awal, meskipun selalu sama proporsiKarena materi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya berubah.

Misalnya, jika kita mereaksikan air (H2O) dan kalium (K), kita akan memperoleh dua zat baru: kalium hidroksida (KOH) dan hidrogen (H2). Ini adalah reaksi yang biasanya melepaskan banyak energi dan karena itu sangat berbahaya.

Ciri-ciri reaksi kimia

Reaksi kimia umumnya merupakan proses ireversibel, yaitu melibatkan pembentukan atau penghancuran tautan kimia diantara molekul reagen, menghasilkan kehilangan atau keuntungan energi.

Dalam reaksi kimia, materi berubah secara mendalam, meskipun terkadang rekomposisi ini tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Namun, proporsi reaktan dapat diukur, yang ditangani dengan stoikiometri.

Di sisi lain, reaksi kimia menghasilkan produk tertentu tergantung pada sifat reaktan, tetapi juga pada kondisi di mana reaksi terjadi.

Isu penting lainnya dalam reaksi kimia adalah kecepatan terjadinya, karena kontrol kecepatannya sangat penting untuk digunakan dalam industri, obat dll Dalam pengertian ini, ada metode untuk menambah atau mengurangi kecepatan reaksi kimia.

Contohnya adalah penggunaan katalis, zat yang meningkatkan kecepatan reaksi kimia. Zat-zat ini tidak mengambil bagian dalam reaksi, mereka hanya mengontrol laju di mana mereka terjadi. Ada juga zat yang disebut inhibitor, yang digunakan dengan cara yang sama tetapi menyebabkan efek sebaliknya, yaitu memperlambat reaksi.

Bagaimana reaksi kimia diwakili?

Reaksi kimia diwakili oleh persamaan kimia, yaitu, rumus di mana reagen yang berpartisipasi dan produk yang diperoleh dijelaskan, sering menunjukkan kondisi tertentu yang melekat pada reaksi, seperti adanya panas, katalis, cahaya, dll.

Persamaan kimia pertama dalam sejarah dibuat pada tahun 1615 oleh Jean Begin, dalam salah satu risalah pertama tentang kimia, itu Tirosinium chymicum. Hari ini mereka adalah ajaran umum dan berkat mereka kita dapat lebih mudah memvisualisasikan apa yang terjadi dalam reaksi tertentu.

Cara umum untuk merepresentasikan persamaan kimia adalah:

Di mana:

  • A dan B adalah reaktan.
  • C dan D adalah produknya.
  • ke, B, C kamu D adalah koefisien stoikiometri (yaitu angka yang menunjukkan jumlah reaktan dan produk) yang harus disesuaikan sehingga ada jumlah yang sama dari setiap elemen dalam reaktan dan produk. Dengan cara ini, Hukum Kekekalan Massa terpenuhi (yang menetapkan bahwa massa itu tidak diciptakan atau dihancurkan, itu hanya mengubah).

Dalam reaksi kimia, atom-atom menyusun kembali untuk membentuk zat baru.

Jenis dan contoh reaksi kimia

Reaksi kimia dapat diklasifikasikan menurut jenis reaktan yang bereaksi. Berdasarkan hal tersebut, reaksi kimia anorganik dan reaksi kimia organik dapat dibedakan. Tetapi pertama-tama, penting untuk mengetahui beberapa simbol yang digunakan untuk mewakili reaksi ini melalui persamaan kimia:

Reaksi anorganik. Melibatkan senyawa anorganik, dan dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

  • Menurut jenis transformasinya.
    • Reaksi sintesis atau adisi. Dua zat bergabung menghasilkan zat yang berbeda. Sebagai contoh:
    • Reaksi dekomposisi. Suatu zat terurai menjadi komponen-komponen sederhananya, atau suatu zat bereaksi dengan zat lain dan terurai menjadi zat lain yang mengandung komponen-komponennya. Sebagai contoh:
    • Reaksi perpindahan atau substitusi Suatu senyawa atau unsur menggantikan yang lain dalam suatu senyawa, menggantikannya dan membiarkannya bebas. Sebagai contoh:
    • Reaksi substitusi ganda. Dua reaktan bertukar senyawa atau unsur kimia serentak. Sebagai contoh:
  • Menurut jenis dan bentuk energi yang dipertukarkan.
    • Reaksi endoterm. Kalor diserap sehingga reaksi dapat terjadi. Sebagai contoh:
    • Reaksi eksoterm. Panas dilepaskan ketika reaksi terjadi. Sebagai contoh:
    • Reaksi endolumin. Diperlukan lampu agar reaksi dapat terjadi. Sebagai contoh: fotosintesis.
    • Reaksi eksoluminium. Cahaya dilepaskan ketika reaksi terjadi. Sebagai contoh:
    • Reaksi endoelektrik. Diperlukan tenaga listrik agar reaksi dapat terjadi. Sebagai contoh:
    • Reaksi eksoelektrik. Energi listrik dilepaskan atau dihasilkan ketika reaksi terjadi. Sebagai contoh:

  • Menurut kecepatan reaksi.
    • Reaksi lambat Jumlah reagen yang dikonsumsi dan jumlah produk yang terbentuk dalam waktu tertentu sangat sedikit. Contoh: oksidasi besi. Ini adalah reaksi lambat, yang kita lihat setiap hari pada benda besi yang berkarat. Jika reaksi ini tidak lambat, kita tidak akan memiliki struktur besi yang sangat tua di dunia sekarang ini.
    • Reaksi cepat. Jumlah reagen yang dikonsumsi dan jumlah produk yang terbentuk dalam waktu tertentu sangat banyak. Misalnya: reaksi natrium dengan air adalah reaksi yang selain berlangsung cepat, juga sangat berbahaya.
  • Menurut jenis partikel yang terlibat.
    • Reaksi asam basa. Ditransfer proton (H+). Sebagai contoh:
    • Reaksi oksidasi-reduksi. Ditransfer elektron. Dalam jenis reaksi ini kita harus melihat bilangan oksidasi unsur-unsur yang terlibat. Jika bilangan oksidasi suatu unsur meningkat, ia teroksidasi, jika berkurang, ia berkurang. Misalnya: dalam reaksi ini besi dioksidasi dan kobalt direduksi.
  • Menurut arah reaksi.
    • Reaksi reversibel. Keduanya berjalan dua arah, yaitu produk dapat menjadi reaktan lagi. Sebagai contoh:
    • Reaksi ireversibel. Mereka terjadi hanya dalam satu arti, yaitu, reaktan diubah menjadi produk dan proses sebaliknya tidak dapat terjadi. Sebagai contoh:

Reaksi organik. Mereka melibatkan senyawa organik, yang terkait dengan dasar kehidupan. Mereka bergantung pada jenis senyawa organik untuk klasifikasinya, karena setiap gugus fungsi memiliki kisaran reaksi spesifik. Contohnya alkana, alkena, alkuna, alkohol, keton, aldehida, eter, ester, nitril, dll.

Beberapa contoh reaksi senyawa organik adalah:

  • Halogenasi alkana. Sebuah hidrogen dari alkana digantikan oleh halogen yang sesuai.
  • Pembakaran alkana. Alkana bereaksi dengan oksigen menghasilkan karbon dioksida dan air. Jenis reaksi ini melepaskan sejumlah besar energi.
  • Halogenasi alkena. Dua dari hidrogen yang ada pada karbon yang membentuk ikatan rangkap diganti.
  • Hidrogenasi alkena. Dua hidrogen ditambahkan ke ikatan rangkap, sehingga menghasilkan alkana yang sesuai. Reaksi ini terjadi dengan adanya katalis seperti platinum, paladium, atau nikel.

Pentingnya reaksi kimia

Baik fotosintesis dan respirasi adalah contoh reaksi kimia.

Reaksi kimia sangat mendasar bagi keberadaan dan pemahaman dunia seperti yang kita kenal. Perubahan yang dialami materi di bawah kondisi alami atau buatan manusia (dan yang sering menghasilkan materi berharga) hanyalah salah satu contohnya. Bukti terbesar tentang pentingnya reaksi kimia adalah kehidupan itu sendiri, dalam semua ekspresinya.

keberadaan makhluk hidup dari semua jenis hanya mungkin berkat kapasitas reaksi materi, yang memungkinkan bentuk kehidupan seluler pertama untuk bertukar energi dengan lingkungannya melalui rute metabolisme, yaitu, melalui rangkaian reaksi kimia yang menghasilkan lebih banyak energi yang berguna daripada yang dikonsumsi.

Misalnya dalam kehidupan sehari-hari kita pernafasan Ini terdiri dari beberapa reaksi kimia, yang juga ada di fotosintesis dari tanaman.

Kecepatan reaksi kimia

Reaksi kimia memerlukan waktu yang ditentukan untuk terjadi, yang bervariasi tergantung pada sifat reaktan dan lingkungan di mana reaksi terjadi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi kimia umumnya adalah:

  • Kenaikan suhu Temperatur yang tinggi cenderung meningkatkan kecepatan reaksi kimia.
  • Peningkatan tekanan. Meningkatkan tekanan biasanya meningkatkan kecepatan reaksi kimia. Ini umumnya terjadi ketika zat yang sensitif terhadap perubahan tekanan, seperti gas, bereaksi. Dalam kasus cairan dan padatan, perubahan tekanan tidak menyebabkan perubahan signifikan dalam laju reaksi mereka.
  • Keadaan agregasi di mana reagen berada. Padatan cenderung bereaksi lebih lambat daripada cairan atau gas, meskipun kecepatannya juga akan tergantung pada reaktivitas masing-masing zat.
  • Penggunaan katalis (zat yang digunakan untuk meningkatkan kecepatan reaksi kimia). Zat-zat ini tidak mengambil bagian dalam reaksi, mereka hanya mengontrol laju di mana mereka terjadi. Ada juga zat yang disebut inhibitor, yang digunakan dengan cara yang sama tetapi menyebabkan efek sebaliknya, yaitu memperlambat reaksi.
  • Energi bercahaya (Cahaya). Beberapa reaksi kimia dipercepat ketika cahaya menyinari mereka.
  • Konsentrasi reagen. Sebagian besar reaksi kimia terjadi lebih cepat jika mereka memiliki konsentrasi reagen yang tinggi.
!-- GDPR -->