Apa yang Terjadi pada Atom Selama Reaksi Kimia?

Reaksi kimia terjadi ketika atom dari dua atau lebih zat bertukar atau berbagi elektron. Reaksi menghasilkan atom dan molekul dengan elektron diatur berbeda. Konfigurasi atom yang berubah melibatkan perubahan energi, yang berarti reaksi kimia melepaskan atau menyerap cahaya, panas, atau listrik. Pada gilirannya, untuk memisahkan atom ke keadaan semula, energi harus dihilangkan atau disediakan.

Reaksi kimia mengatur banyak proses kehidupan sehari-hari dan bisa sangat rumit, dengan atom dan molekul memasuki reaksi dan menghasilkan kombinasi atom dan molekul yang sama sekali berbeda sebagai produk dari reaksi. Berbagai jenis reaksi dan cara elektron dipertukarkan atau dibagikan dapat menghasilkan produk yang berbeda seperti plastik, obat-obatan, dan deterjen.

TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)

Selama reaksi kimia, atom-atom dari zat asli memperoleh, kehilangan, atau berbagi elektronnya dengan zat-zat yang bereaksi dengannya. Reaksi menciptakan zat baru yang terdiri dari kombinasi atom baru dan konfigurasi elektron yang berbeda.

Atom terdiri dari inti atom dan elektron sekitarnya. Elektron mengatur diri mereka sendiri dalam kulit di sekitar nukleus, dan setiap kulit memiliki ruang untuk sejumlah elektron tetap. Misalnya, kulit terdalam atom memiliki ruang untuk dua elektron. Shell berikutnya memiliki ruang untuk delapan. Kulit ketiga memiliki tiga subkulit yang memiliki ruang untuk dua, enam dan 10 elektron. Hanya elektron di kulit terluar, atau kulit valensi, yang ambil bagian dalam reaksi kimia.

Sebuah atom selalu dimulai dengan jumlah elektron yang tetap, yang diberikan oleh nomor atom. Elektron dari nomor atom mengisi kulit elektron dari dalam ke luar, meninggalkan elektron yang tersisa di kulit luar. Elektron di kulit valensi terluar menentukan bagaimana atom berperilaku, apakah menerima, memberi atau berbagi elektron untuk mengambil bagian dalam reaksi kimia dan untuk membentuk dua jenis ikatan kimia: ionik dan kovalen.

Atom paling stabil ketika kulit elektron valensinya penuh. Tergantung pada nomor atom atom, itu bisa berarti memiliki dua, delapan atau lebih elektron di kulit terluar. Salah satu cara untuk melengkapi kulit adalah atom yang memiliki satu atau dua elektron di kulit valensinya untuk menyumbangkannya ke atom yang kehilangan satu atau dua elektron di kulit terluarnya. Reaksi kimia tersebut melibatkan pertukaran elektron antara dua atau lebih atom dengan zat yang dihasilkan terdiri dari dua atau lebih ion.

Misalnya, natrium memiliki nomor atom 11, artinya kulit terdalam memiliki dua elektron; kulit berikutnya memiliki delapan, dan kulit valensi terluar memiliki satu. Natrium dapat memiliki kulit terluar yang lengkap jika ia menyumbangkan elektron ekstranya. Klorin, di sisi lain, memiliki nomor atom 17. Ini berarti ia memiliki dua elektron di kulit terdalamnya, delapan di kulit berikutnya, dua di subkulit berikutnya, dan lima di subkulit terluar di mana ada ruang untuk enam. Klorin dapat melengkapi kulit terluarnya dengan menerima elektron ekstra.

Faktanya, natrium dan klorin bereaksi dengan nyala kuning cerah untuk membentuk senyawa baru, natrium klorida atau garam meja. Dalam reaksi kimia itu, setiap atom natrium memberikan satu elektron luarnya ke atom klorin. Atom natrium menjadi ion bermuatan positif, dan atom klorin menjadi bermuatan negatif. Dua ion bermuatan berbeda menarik untuk membentuk molekul natrium klorida yang stabil dengan ikatan ion.

Banyak atom memiliki lebih dari satu atau dua elektron di kulit valensinya, tetapi melepaskan tiga atau empat elektron dapat membuat atom yang tersisa tidak stabil. Sebaliknya, atom tersebut memasuki pengaturan berbagi dengan atom lain untuk membentuk ikatan kovalen.

Misalnya, karbon memiliki nomor atom enam, yang berarti ia memiliki dua elektron di kulit bagian dalam dan empat di kulit kedua dengan ruang untuk delapan. Secara teori, atom karbon dapat melepaskan empat elektron terluarnya atau menerima empat elektron untuk melengkapi kulit terluarnya dan membentuk ikatan ionik. Dalam praktiknya, atom karbon membentuk ikatan kovalen dengan atom lain yang dapat berbagi elektron, seperti atom hidrogen.

Dalam metana, satu atom karbon berbagi empat elektronnya dengan empat atom hidrogen, masing-masing dengan satu elektron bersama. Berbagi berarti bahwa delapan elektron didistribusikan di atas atom karbon dan hidrogen sedemikian rupa sehingga kulit yang berbeda terisi penuh pada waktu yang berbeda. Metana adalah contoh ikatan kovalen yang stabil.

Tergantung pada atom yang terlibat, reaksi kimia dapat menghasilkan banyak kombinasi ikatan karena elektron ditransfer dan dibagi dalam berbagai pengaturan yang stabil. Dua fitur terpenting dari reaksi kimia adalah konfigurasi elektron yang berubah dan stabilitas produk reaksi.