Cara Mengidentifikasi 6 Jenis Reaksi Kimia

Reaksi kimia adalah bagian penting dari teknologi, berkontribusi pada berbagai aktivitas manusia yang merupakan bagian dari kehidupan kita sehari-hari. Contoh reaksi kimia yang kita temui sehari-hari termasuk pembakaran bahan bakar dan pembuatan anggur dan bir. Reaksi kimia juga banyak terdapat di alam, mulai dari pelapukan kimia batuan, fotosintesis pada tumbuhan dan proses respirasi pada hewan.

Dalam aspek yang lebih luas, ada tiga jenis reaksi: fisika, kimia dan nuklir. Reaksi kimia dapat dibagi lagi menjadi banyak kategori. Enam umum jenis reaksi kimia adalah: sintesis, dekomposisi, perpindahan tunggal, perpindahan ganda, pembakaran dan reaksi asam-basa. Para ilmuwan mengklasifikasikannya berdasarkan apa yang terjadi ketika beralih dari reaktan ke produk. Ini membantu dalam memprediksi reaktivitas reagen dan produk yang terbentuk dari reaksi.

SEBUAH reaksi kimia adalah proses di mana satu atau lebih zat, reaktan, mengalami transformasi kimia untuk membentuk satu atau lebih zat yang berbeda, produk. Ini adalah proses yang melibatkan penataan ulang atom penyusun reaktan untuk membentuk produk, tanpa mengubah inti atom.

Misalnya, dalam proses yang digunakan untuk memproduksi soda dan seltzer, karbon dioksida digelembungkan ke dalam air di bawah kondisi bertekanan dan membentuk senyawa baru yang dikenal sebagai asam karbonat (H₂BERSAMA₃). Dengan persamaan ini, Anda tahu reaksi kimia telah terjadi.

BERSAMA₂(g) + H₂O(l) -> H₂BERSAMA₃(aq)

SEBUAH reaksi fisik berbeda dengan reaksi kimia. Perubahan fisika hanya melibatkan perubahan keadaan, misalnya, pembekuan air menjadi es dan sublimasi es kering menjadi karbon dioksida. Dalam kedua skenario, identitas kimia reaktan, H₂O dan CO₂, tidak berubah. Produk masih terdiri dari senyawa yang sama dengan reaktan.

H₂O(l) -> H₂O(s)

BERSAMA₂(s) -> CO₂(g)

SEBUAH reaksi nuklir juga dibedakan dari reaksi kimia. Ini melibatkan tabrakan dua inti untuk membentuk satu atau lebih nuklida yang berbeda dari inti induk. Misalnya, Ernest Rutherford melakukan transmutasi buatan pertama dengan memaparkan gas nitrogen ke partikel alfa, membentuk isotop ¹⁷O dan mengeluarkan proton dalam proses ini. Unsur dalam reaktan berubah, sehingga reaksi telah terjadi.

¹⁴N + —> ¹⁷O + p

Jenis reaksi kimia yang paling umum adalah sintesis, dekomposisi, perpindahan tunggal, perpindahan ganda, pembakaran dan asam-basa. Namun, kategorisasi tersebut tidak eksklusif. Misalnya, reaksi asam-basa juga dapat diklasifikasikan sebagai reaksi perpindahan ganda.

Reaksi sintesis adalah reaksi di mana dua atau lebih zat gabungan untuk membentuk yang lebih kompleks. Persamaan kimia untuk bentuk umum reaksi sintesis adalah sebagai berikut:

A + B -> AB

Salah satu contoh reaksi sintesis adalah penggabungan besi (Fe) dan belerang (S) untuk membentuk besi sulfida.

Fe(s) + S(s) —> FeS(s)

Contoh lain adalah ketika gas natrium dan klor digabungkan untuk menghasilkan molekul yang lebih kompleks, natrium klorida.

2Na(s) + Cl₂(g) —> 2NaCl (s)

Reaksi dekomposisi bekerja sangat berlawanan dengan reaksi sintesis. Ini adalah reaksi di mana zat yang lebih kompleks pecah menjadi yang lebih sederhana. Bentuk umum dari reaksi dekomposisi dapat ditulis sebagai:

AB —> A + B

Contoh reaksi dekomposisi adalah elektrolisis air untuk membentuk gas hidrogen dan oksigen.

H₂O(l) -> H₂(g) + O₂(g)

Dekomposisi juga dapat bersifat termal, seperti konversi asam karbonat menjadi air dan karbon dioksida dalam kondisi pemanasan. Ini biasanya terlihat pada minuman berkarbonasi.

H₂BERSAMA₃(aq) -> H₂O(l) + CO₂(g)

Juga dikenal sebagai reaksi penggantian tunggal, reaksi perpindahan tunggal adalah ketika elemen murni bertukar tempat dengan elemen lain dalam suatu senyawa. Itu dalam bentuk umum:

A + BC -> AC + B

Banyak logam dapat bereaksi dengan asam kuat. Misalnya, magnesium bereaksi dengan asam klorida membentuk gas hidrogen dan magnesium klorida. Dalam reaksi ini, magnesium bertukar tempat dengan hidrogen dalam asam klorida.

Mg (s) + 2HCl (aq) —> H₂(g) + MgCl₂(aq)

Magnesium juga dapat bereaksi dengan air untuk menghasilkan magnesium hidroksida dan gas hidrogen.

Mg(s) + 2H₂O(l) -> H₂(g) + Mg (OH)₂(aq)

Jenis lain dari reaksi kimia adalah perpindahan ganda, di mana kation dari dua reaktan bertukar tempat untuk membentuk dua produk yang sama sekali berbeda. Bentuk umum dari reaksi ini adalah:

AB + CD —> AD + CB

Salah satu contoh reaksi perpindahan ganda adalah ketika barium klorida bereaksi dengan magnesium sulfat membentuk barium sulfat dan magnesium klorida. Dalam reaksi ini, kation barium dan magnesium dalam reaktan berpindah tempat ke senyawa barium dan magnesium baru.

BaCl₂ + MgSO₄ -> BaSO₄ + MgCl₂

Contoh lain adalah reaksi timbal nitrat dengan kalium iodida membentuk timbal iodida dan kalium nitrat.

Pb (TIDAK₃)₂ + 2KI —> PbI₂ + 2KNO₃

Dalam kedua kasus, reaksi menghasilkan endapan (BaSO₄ dan PbI₂) dari dua reaktan larut, sehingga mereka juga dikelompokkan dalam reaksi pengendapan.

Reaksi pembakaran adalah redoks eksotermik reaksi kimia di mana bahan bakar bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan produk gas. Meskipun biasanya dimulai dengan suatu bentuk energi, seperti menggunakan korek api yang menyala untuk menyalakan api, panas yang dilepaskan memberikan energi untuk mempertahankan reaksi.

Reaksi pembakaran sempurna terjadi ketika kelebihan oksigen hadir dan menghasilkan terutama oksida umum seperti karbon dioksida dan sulfur dioksida. Untuk memastikan pembakaran penuh, oksigen yang ada harus dua atau tiga kali jumlah teoritis yang dihitung dengan stoikiometri. Pembakaran sempurna suatu hidrokarbon dapat dinyatakan dalam bentuk:

4C_xH_kamu + (4x+y) O₂ -> 4xCO₂ + 2yH₂O + panas

Pembakaran metana, yang merupakan hidrokarbon jenuh, melepaskan panas yang cukup besar (891 kJ/mol) dan dapat diringkas dengan persamaan sebagai berikut:

CH₄ + 2O₂ -> CO₂ + 2H₂O + panas

Naftalena adalah contoh lain dari hidrokarbon dan pembakaran sempurnanya juga menghasilkan karbon dioksida, air dan panas.

C₁₀H₈ + 12O₂ -> 10CO₂ + 4H₂O + panas

Alkohol juga dapat berfungsi sebagai sumber bahan bakar untuk pembakaran, seperti metanol.

CH₃OH+ O₂ -> CO₂ + 2H₂O + panas

Pembakaran tidak sempurna terjadi ketika tidak ada cukup oksigen untuk sepenuhnya bereaksi dengan bahan bakar untuk menghasilkan karbon dioksida dan air. Contohnya adalah ketika metana dibakar dalam pasokan oksigen terbatas untuk menghasilkan kombinasi karbon monoksida, karbon dioksida, abu karbon dan air. Hal ini dapat dinyatakan dengan persamaan di bawah ini, diatur oleh jumlah oksigen yang ada.

Sedikit oksigen:

CH₄ + O₂ -> C + 2H₂HAI

Beberapa oksigen:

2CH₄ + 3O₂ —> 2CO + 4H₂HAI

Lebih banyak tetapi tidak cukup oksigen:

4CH₄ + 7O₂ —> 2CO + 2CO₂ + 8H₂HAI

Terlalu banyak karbon monoksida dapat menyebabkan keracunan udara karena bergabung dengan hemoglobin untuk membentuk karboksihemoglobin dan mengurangi kapasitasnya untuk memberikan oksigen. Oleh karena itu penting untuk memastikan pembakaran sempurna bahan bakar untuk keperluan rumah tangga dan industri.

Reaksi asam-basa adalah reaksi antara asam dan basa, dan air adalah salah satu produknya. Ini adalah jenis khusus dari reaksi perpindahan ganda (A dan B bertukar tempat) dan contoh reaksi kimia ini ditulis sebagai:

HA + BOH —> BA + H₂HAI

Contoh sederhana dari reaksi asam-basa adalah ketika antasida (kalsium hidroksida) menetralkan asam lambung (asam klorida).

Ca (OH)₂ + 2HCl —> CaCl₂ + 2H₂HAI

Contoh lain adalah reaksi cuka (asam asetat) dengan soda kue (natrium bikarbonat). Dalam proses ini, air dan karbon dioksida terbentuk tetapi tidak ada panas yang dilepaskan, sehingga bukan reaksi pembakaran.

CH₃COOH + NaHCO₃ -> CH₃COONa + H₂O + CO₂