Reaksi kimia: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Tidak ada ringkasan suntingan Tag: Suntingan perangkat seluler Suntingan aplikasi seluler |
Tidak ada ringkasan suntingan Tag: Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler |
||
(40 revisi perantara oleh 23 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
[[Berkas:Hydrochloric acid ammonia.jpg|
'''Reaksi kimia''' atau '''bidasan kimia''' adalah suatu proses alam yang selalu menghasilkan antarubahan [[senyawa kimia]].<ref name="IUPAC">{{GoldBookRef|title=chemical reaction|file=C01033}}</ref> 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. Secara klasik, reaksi kimia melibatkan perubahan yang melibatkan pergerakan [[elektron]] dalam pembentukan dan pemutusan [[ikatan kimia]], walaupun pada dasarnya konsep umum reaksi kimia juga dapat diterapkan pada [[diagram Feynman|transformasi partikel-partikel elementer]] seperti pada [[reaksi nuklir]].
Reaksi-reaksi kimia yang berbeda digunakan bersama dalam [[sintesis kimia]] untuk menghasilkan produk senyawa yang diinginkan. Dalam [[biokimia]], sederet reaksi kimia yang [[katalisis|dikatalisis]] oleh [[enzim]] membentuk [[lintasan metabolisme]], di mana sintesis dan dekomposisi yang biasanya tidak mungkin terjadi di dalam sel dilakukan.
== Sejarah ==
[[Berkas:
Reaksi kimia seperti [[pembakaran]], [[fermentasi (biokimia)|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 [[Elemen klasik|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]].<ref>{{cite journal|last1=Weyer|first1=Jost|title=Neuere Interpretationsmglichkeiten der Alchemie|volume=7|pages=177|journal=Chemie in unserer Zeit|language=German|year=1973|doi=10.1002/ciuz.19730070604|issue=6}}</ref>
Baris 19:
== Persamaan ==
[[Persamaan reaksi]] digunakan untuk menggambarkan reaksi kimia. Persamaan reaksi terdiri dari [[rumus kimia]] atau [[rumus struktur]] dari reaktan di sebelah kiri dan produk di sebelah kanan. Antara produk dan reaktan dipisahkan dengan tanda panah (→) yang menunjukkan arah dan tipe reaksi. Ujung dari tanda panah tersebut menunjukkan reaksinya bergerak ke arah mana. Tanda panah ganda ({{eqm}}), yang mempunyai dua ujung tanda panah yang berbeda arah, digunakan pada [[kesetimbangan kimia|reaksi kesetimbangan]]. Persamaan kimia haruslah seimbang, sesuai dengan [[stoikiometri]], jumlah atom tiap unsur di sebelah kiri harus sama dengan jumlah atom tiap unsur di sebelah kanan. Penyeimbangan ini dilakukan dengan menambahkan angka di depan tiap molekul senyawa (dilambangkan dengan ''A, B, C'' dan ''D'' di diagram skema di bawah) dengan angka kecil (''a, b, c'' dan ''d'') di depannya.<ref
:<math>\mathrm{a\ A + b\ B \longrightarrow c\ C + d\ D}</math>
Reaksi yang lebih rumit digambarkan dengan skema reaksi, tujuannya adalah untuk mengetahui senyawa awal atau akhir, atau juga untuk menunjukkan [[fase transisi]]. Beberapa reaksi kimia juga bisa ditambahkan tulisan di atas tanda panahnya; contohnya penambahan air, panas, iluminasi, katalisasi, dsb. Juga, beberapa produk minor dapat ditempatkan di bawah tanda panah.
[[Berkas:Baeyer-Villiger-Oxidation-V1.svg|
[[Analisis retrosintetik]] dapat dipakai untuk mendesain reaksi sintesis kompleks. Analisis dimulai dari produk, contohnya dengan memecah ikatan kimia yang dipilih menjadi reagen baru. Tanda panah khusus (⇒) digunakan dalam reaksi retro.<ref>{{cite journal|last1=Corey|first1=E. J.|title=Robert Robinson Lecture. Retrosynthetic thinking?essentials and examples|journal=Chemical Society Reviews|volume=17|pages=111|year=1988|doi=10.1039/CS9881700111}}</ref>
Baris 31:
[[Reaksi elementer]] adalah reaksi pemecahan paling sederhana dan hasil dari reaksi ini tidak memiliki produk sampingan.<ref>{{GoldBookRef|title=elementary reaction|file=E02035}}</ref> Kebanyakan reaksi yang berhasil ditemukan saat ini adalah pengembangan dari reaksi elementer yang munculnya secara secara paralel atau berurutan. Sebuah reaksi elementer biasanya hanya terdiri dari beberapa molekul, biasanya hanya satu atau dua, karena kemungkinannya kecil untuk banyak molekul bergabung bersama.<ref>Gernot Frenking: ''Elementarreaktionen.'' In: Römpp Chemie-Lexikon, Thieme, 2006</ref>
[[Berkas:Azobenzene isomerization de.svg|
Reaksi paling penting dalam reaksi elementer adalah reaksi unimolekuler dan bimolekuler. Reaksi unimolekuler hanya terdiri dari satu molekul yang terbentuk dari transformasi atau [[diasosiasi (kimia)|diasosiasi]] satu atau beberapa molekul lain. Beberapa reaksi ini membutuhkan energi dari cahaya atau panas. Sebuah contoh dari reaksi unimolekuler adalah [[isomerisasi cis–trans]], di mana sebuah senyawa bentuk cis akan berubah menjadi bentuk trans.<ref name=rh/>
Baris 37:
:<math>\mathrm{AB \longrightarrow A + B}</math>
: <small> Disoasi dari molekul AB menjadi fragmen A dan B .</small>
Pada reaksi bimolekular, 2 molekul akan bertabreakan dan saling bereaksi. Hasil reaksinya dinamakan [[sintesis kimia]] atau [[reaksi adisi]].
Baris 68:
==== Sintesis ====
Dalam reaksi [[Reaksi kombinasi|kombinasi langsung]] atau [[Sintesis kimia|sintesis]], dua atau lebih senyawa sederhana bergabung membentuk senyawa baru yang lebih kompleks. Dua reaktan atau lebih yang bereaksi menghasilkan satu produk juga merupakan salah satu cara untuk mengetahui kalau itu reaksi sintesis.
Contoh dari reaksi ini adalah gas hidrogen bergabung dengan gas oksigen yang hasilnya adalah air.<ref name="to react or not to react">[http://www.schools.utah.gov/curr/science/sciber00/8th/matter/sciber/chemtype.htm To react or not to react?] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100825171739/http://schools.utah.gov/curr/Science/sciber00/8th/matter/sciber/chemtype.htm |date=2010-08-25 }}. Utah State Office of Education. Retrieved 4 June 2011.</ref>
Contoh lainnya adalah gas nitrogen bergabung dengan gas hidrogen akan membentuk amoniak, dengan persamaan reaksi:
Baris 74:
==== Dekomposisisi ====
Reaksi [[dekomposisi kimiawi|dekomposisi]] atau '''analisis''' adalah kebalikan dari reaksi sintesis. Sebuah senyawa yang lebih kompleks akan dipecah menjadi senyawa yang lebih sederhana.<ref name="to react or not to react"/><ref name="chemical reactions">[http://misterguch.brinkster.net/6typesofchemicalrxn.html
Contohnya adalah molekul air yang dipecah menjadi gas oksigen dan gas hidrogen, dengan persamaan reaksi:
:2 [[Air|H<sub>2</sub>O]] → 2 H<sub>2</sub> + [[Oksigen|O]]<sub>2</sub>
Baris 96:
=== Oksidasi dan reduksi ===
[[Berkas:redox reaction.png|
[[Berkas:Redox Halves.png|thumb|Dua bagian reaksi redoks]]▼
{{Image frame
Reaksi [[redoks]] dapat dipahami sebagai transfer elektron dari salah satu senyawa (disebut [[reduktor]]) ke senyawa lainnya (disebut [[oksidator]]). Dalam proses ini, senyawa yang satu akan teroksidasi dan senyawa lainnya akan tereduksi, oleh karena itu disebut ''redoks''. Oksidasi sendiri dimengerti sebagai kenaikan [[bilangan oksidasi]], dan reduksi adalah penurunan [[bilangan oksidasi]]. Dalam prakteknya, transfer dari elektron ini akan selalu mengubah bilangan oksidasinya, tapi banyak reaksi yang diklasifikasikan sebagai reaksi redoks walaupun sebenarnya tidak ada elektron yang berpindah (seperti yang melibatkan ikatan [[kovalen]]).<ref>{{cite|author1=Christian B. Anfinsen|url=http://books.google.com/books?id=HvARsi6S-b0C&pg=PA7|title=Advances in protein chemistry|publisher=Academic Press|year=1991|isbn=0-12-034242-1|page=7}}</ref><ref>{{cite|author1=A.G. Sykes|url=http://books.google.com/books?id=qnRkjATn0YUC&pg=PA359|title=Advances in Inorganic Chemistry, Volume 36|publisher=Academic Press|year=1991|isbn=0-12-023636-2|page=359}}</ref>▼
|content = <div style="text-align:center;">
Reduction<br />
Oxidant + e<sup>–</sup> ⟶ Product<br />
(Electrons '''gained'''; oxidation number '''decreases''')<br />
<br />
Oxidation<br />
Reductant ⟶ Product + e<sup>–</sup><br />
(Electrons '''lost'''; oxidation number '''increases''')
</div>
|width = 300
|align = right
}}
▲Reaksi [[redoks]] dapat dipahami sebagai transfer elektron dari salah satu senyawa (disebut [[reduktor]]) ke senyawa lainnya (disebut [[oksidator]]). Dalam proses ini, senyawa yang satu akan teroksidasi dan senyawa lainnya akan tereduksi, oleh karena itu disebut ''redoks''. Oksidasi sendiri dimengerti sebagai kenaikan [[bilangan oksidasi]], dan reduksi adalah penurunan [[bilangan oksidasi]]. Dalam
Contoh reaksi redoks adalah:
Baris 122 ⟶ 137:
=== Presipitasi ===
[[Berkas:Chemical precipitation diagram multilang.svg|
[[Presipitasi (kimia)|Presipitasi]] adalah proses reaksi terbentuknya padatan (endapan) di dalam sebuah larutan sebagai hasil dari reaksi kimia. Presipitasi ini biasanya terbentuk ketika konsentrasi ion yang larut telah mencapai batas [[kelarutan]]<ref>{{GoldBookRef|title=precipitation|file=P04795}}</ref> dan hasilnya adalah membentuk [[garam (kimia)|garam]]. Reaksi ini dapat dipercepat dengan menambahkan agen presipitasi atau mengurangi pelarutnya. Reaksi presipitasi yang cepat akan menghasilkan residu mikrokristalin dan proses yang lambat akan menghasilkan [[kristal]] tunggal. Kristal tunggal juga dapat diperoleh dari [[rekristalisasi (kimia)|rekristalisasi]] dari garam mikrokristalin.<ref>Jörg Wingender, Stefanie Ortanderl ''Ausfällung.'' In: ''Römpp Chemie-Lexikon.'', Thieme, July 2009</ref>
Baris 129 ⟶ 144:
=== Reaksi fotokimia ===
[[Berkas:Paterno-Buchi reaction.svg|
Dalam [[reaksi fotokimia]], atom dan molekul akan menyerap energi ([[foton]]) dari cahaya dan mengubahnya ke [[eksitasi]]. Atom dan molekul ini lalu dapat melepaskan energi dengan memecahkan ikatan kimia, maka menghasilkan radikal. Reaksi ang termasuk ke dalam reaksi fotokimia di antaranya reaksi hidrogen-oksigen, [[polimerisasi radikal]], [[reaksi berantai]] dan [[reaksi penataan ulang]].<ref>Atkins, pp. 937–950</ref>
Banyak proses-proses penting menggunakan fotokimia. Contoh yang paling umum adalah [[fotosintesis]], di mana tanaman menggunakan energi matahari untuk mengubah [[karbon dioksida]] dan [[air]] menjadi [[glukosa]] dan [[oksigen]] sebagai hasil samping. Manusia mengandalkan fotokimia dalam pembentukan vitamin D, dan [[persepsi visual]] dihasilkan dari reaksi fotokimia di [[rhodopsin]].<ref name="rh">Christophe Dugave [http://books.google.com/books?id=udSCHPq5Ii0C&pg=PA56 Cis-trans isomerization in biochemistry], Wiley-VCH, 2006 ISBN 3-527-31304-4 p. 56</ref> Pada [[kunang-kunang]], sebuah [[enzim]] pada abdomen mengkatalisasi reaksi yang menghasilkan [[bioluminesensi]].<ref>David Stanley Saunders [http://books.google.com/books?id=3qJOw5Gh_UMC&pg=PA179 Insect clocks], Elsevier, 2002, ISBN 0-444-50407-9 p. 179</ref> Banyak reaksi fotokimia, seperti pembentukan ozon, terjadi di atmosfer bumi yang merupakan bagian dari [[kimia atmosfer]].
== Katalisis ==
[[Berkas:Activation energy.svg|
Pada [[katalisis]], reaksinya tidak berlangsung secara spontan,
Katalis heterogen biasanya padat dan berbentuk bubuk agar dapat memaksimalkan luas permukaan yang bereaksi. Zat-zat yang penting pada katalisis heterogen di antaranya logam-logam [[grup platinum]] dan logam transisi lainnya. Zat-zat ini biasanya digunakan pada [[hidrogenasi]], [[pembentukan katalitik]] dan sintesis dari senyawa-senyawa kimia seperti [[asam nitrat]] dan [[amonia]]. Asam adalah contoh dari katalis homogen, mereka meningkatkan nukleofilitas dari [[karbonil]]. Kelebihan dari katalis homogen adalah mudah untuk dicampurkan dengan reaktannya,
== Reaksi dalam kimia organik ==
Baris 164 ⟶ 179:
[[Substitusi elektrofilik]] merupakan kebalikan dari substitusi nukleofilik di mana atom atau molekul yang melepas, atau [[elektrofil]]nya, mempunyai kerapatan elektron yang rendah sehingga bermuatan positif. Biasanya elektrofil ini adalah atom karbon dari [[gugus karbonil]], karbokation atau [[sulfur]] atau kation [[nitronium]]. Reaksi ini berlangsung pada hidrokarbon aromatik saja, sehingga disebut [[substitusi aromatik elektrofilik]]. Serangan elektrofil akan menciptakan kompleks yang disebut sebagai σ-compleks, sebuah fase transisi di mana sistem aromatiknya hilang. Lalu, gugus lepas (biasanya proton), akan terpisah dan sifat kearomatikannya kembali. Alternatif lain untuk substitusi aromatik adalah substitusi alifatik elektrofilik. Substitusi ini mirip dengan substitusi aromatik elektrofilik dan juga mempunyai 2 tipe utama yaitu S<sub>E</sub>1 dan S<sub>E</sub>2<ref>Brückner, pp. 203–206</ref>
[[Berkas:Electrophilic aromatic substitution.svg|
=== Adisi dan eliminasi ===
Baris 171 ⟶ 186:
{{double image|center|E1-mechanism.svg|400|E1cb-mechanism.svg|400|Eliminasi E1|eliminasi E1cb}}
{{clear}}
[[Berkas:E2-mechanism.svg|
Mekanisme E2 juga memerlukan basa. Akan tetapi, pergantian posisi basa dan eliminasi gugus lepas berlangsung secara serentak dan tidak menghasilkan zat antara ionik. Berbeda dengan eliminasi E1, konfigurasi stereokimia yang berbeda dapat dihasilkan dalam reaksi yang memiliki mekanisme E2 karena basa akan lebih memfavoritkan eleminasi proton yang berada pada posisi-anti terhadap gugus lepas. Oleh karena kondisi dan reagen reaksi yang mirip, eliminasi E2 selalu bersaing dengan substitusi S<sub>N</sub>2.<ref>Brückner, hal. 172</ref>
[[Berkas:HBr-
Kebalikan dari reaksi eliminasi adalah reaksi adisi. Pada reaksi adisi, ikatan rangkap dua atau rangkap tiga diubah menjadi ikatan rangkap tunggal. Mirip dengan reaksi substitusi, ada beberapa tipe dari adisi yang dibedakan dari partikel yang mengadisi. Contohnya, pada [[adisi elektrofilik]] hidrogen bromida, sebuah elektrofil (proton) akan mengganti ikatan rangkap ganda dan membentuk [[karbokation]], lalu kemudian bereaksi dengan nukleofil (bromin). Karbokation dapat terbentuk di salah satu ikatan rangkap tergantung dari gugus yang melekat di akhir. Konfigurasi yang lebih tepat dapat diprediksikan dengan [[aturan Markovnikov]].<ref>Wiberg, pp. 950, 1602</ref> Aturan Markovnikov mengatakan: "Pada adisi heterolitik dari sebuuah molekul polar pada alkena atau alkuna, atom yang mempunyai keelektronegatifan yang besar, maka akan terikat pada atom karbon yang mengikat atom hidrogen yang lebih sedikit."<ref>{{GoldBookRef|title=Markownikoff rule|file=M03707}}</ref>
=== Reaksi kimia organik lainnya ===
[[Berkas:Cope Rearrangement Scheme.png|
{{multiple image | direction = vertical
| align = right
Baris 195 ⟶ 210:
:C<sub>10</sub>H<sub>8</sub>+ 12 O<sub>2</sub> → 10 CO<sub>2</sub> + 4 H<sub>2</sub>O
:CH<sub>2</sub>S + 6 [[fluorin|F<sub>2</sub>]] → [[karbon tetrafluorida|CF<sub>4</sub>]] + 2 [[hidrogen fluorida|HF]] + [[sulfur heksafluorida|SF<sub>6</sub>]]
* [[Disproporsionasi]], dengan satu reaktan membentuk dua jenis produk yang berbeda hanya pada keadaan oksidasinya.
: 2 Sn<sup>2+</sup> → Sn + Sn<sup>4+</sup>
Baris 212 ⟶ 227:
== Reaksi biokimia ==
[[Berkas:Induced fit diagram id.svg|
[[Biokimia|Reaksi biokimia]] pada umumnya dikendalikan oleh [[enzim]]. [[Protein|Protein-protein]] ini hanya dapat [[Katalisis enzim|mengkatalis]] satu jenis reaksi yang spesifik, sehingga reaksinya benar-benar dapat dikontrol. Reaksi ini berlangsung pada [[sisi aktif]] dari substrat. Reaksi katalisasi enzim ini bergantung pada banyak hal, di antaranya adalah bentuk enzimnya, jenis ikatannya, interaksi elektrostatik, pemberian dan penerimaan proton (pada reaksi asam/basa), dan lainnya.<ref>Peter Karlson
Reaksi kimia yang berlangsung di dalam tubuh makhluk hidup biasanya juga dikenal dengan sebutan [[metabolisme]]. Di antarasemua reaksi-reaksi ini, reaksi yang paling penting adalah reaksi [[anabolisme]], di mana [[DNA]] dan enzim-terkontrol memproses pembentukan [[protein]] dan [[karbohidrat]] dari senyawa-senyawa yang lebih kecil.<ref>{{GoldBookRef|title=anabolism|file=A00314}}</ref> [[Bioenergitika]] mempelajari sumber energi untuk reaksi biokimia. Sumber energi yang paling penting dalam reaksi ini adalah [[glukosa]], yang diproduksi tanaman melalui proses [[fotosintesis]]. Semua organisme membutuhkan glukosa untuk memproduksi [[adenosin trifosfat]] (ATP), yang digunakan makhluk hidup untuk menjalankan aktivitasnya.
== Penggunaan reaksi kimia ==
[[Berkas:Velp-thermitewelding-1.jpg|
Reaksi kimia
Beberapa reaksi yang spesifik mempunyai penggunaan yang khusus. Misalnya, reaksi [[termit]] dipakai untuk menghasilkan cahaya dan panas pada [[piroteknik]] dan [[pengelasan]]. Meskipun reaksi ini lebih agak sulit dikontrol daripada reaksi-reaksi sebelumnya,
== Lihat pula ==
Baris 242 ⟶ 257:
== Daftar pustaka ==
* {{cite|author1=Atkins, Peter W.|author2=Julio de Paula|title=Physical Chemistry|edition=4th|publisher=Wiley-VCH|location=Weinheim|year=2006|isbn= 978-3-527-31546-8}}.
* {{cite|author1=Brock, William H.|url=http://books.google.com/books?id=AJ-c8py7t6gC&pg=PA459|title=Viewegs Geschichte der Chemie|publisher=Vieweg|location=Braunschweig|year=1997|isbn=3-540-67033-5}}.
* {{cite|author1=Brückner, Reinhard|title=Reaktionsmechanismen|edition=3rd|publisher=Spektrum Akademischer Verlag|location=München|year=2004|isbn=3-8274-1579-9}}.
* {{cite|author1=Wiberg, Egon|author2=Wiberg, Nils|author3=Holleman, Arnold Frederick|url=http://books.google.com/books?id=Mtth5g59dEIC&pg=PA287|title=Inorganic chemistry|publisher=Academic Press|year=2001|isbn=0-12-352651-5}}.
{{portalkimia}}
|