Ciri-ciri Reaksi Kimia

Pada   bab sebelumnya kalian telah mempelajari tentang perubahan fisika dan perubahan kimia. Perubahan fisika merupakan perubahan suatu materi menjadi materi lain yang tidak menyebabkan terjadinya materi berjenis baru. Adapun perubahan kimia merupakan perubahan materi yang disertai terbentuknya materi baru. Perubahan kimia disebut dengan istilah reaksi kimia.
Reaksi kimia dapat terjadi secara alami, tanpa campur tangan manusia. Hal ini terlihat pada pembentukan stalaktit dan stalakmit di dalam gua yang merupakan timbunan kalsium karbonat yang berasal dari tetesan air tanah selama ribuan dan jutaan tahun.
Reaksi kimia pun dapat kalian lakukan di laboratorium melalui percobaan- percobaan. Setelah mempelajari bab ini, diharapkan kalian dapat mengidentifikasi suatu peristiwa atau percobaan termasuk reaksi kimia atau bukan.

 A.  Pengertian Reaksi Kimia

Gambar 11.1 Contoh-contoh reaksi- reaksi kimia, misaI gambar gelas kimia yang keluar asap karena reaksi kimia

Reaksi kimia terjadi jika antara zat-zat yang bercampur memben­tuk zat baru dengan suatu ikatan kimia. Adanya ikatan kimia menyebabkan zat yang terbentuk memiliki sifat yang jauh berbeda dengan materi pemben-tuknya. Beberapa contoh reaksi kimia yang sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari adalah pembusukan sampah, terbakarnya kertas, kayu yang terbakar, perkaratan besi karena udara lembap, terurainya air menjadi gas oksigen dan gas hidrogen pada peristiwa elektrolisis, dan sebagainya.
Reaksi kimia merupakan perubahan kimia dari satu bentuk materi menjadi bentuk materi yang lain. Zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia, dapat dibedakan menjadi zat-zat yang bereaksi dengan zat- zat hasil reaksi. Zat-zat yang bereaksi disebut juga sebagai pereaksi atau reaktan, sedangkan zat-zat hasil reaksi disebut dengan istilah produk. Zat-zat pereaksi dan zat-zat hasil reaksi dipisahkan oleh tanda anak panah. Penulisan pereaksi dan hasil reaksi yang dipisahkan oleh tanda anak panah tersebut dinamakan dengan persamaan reaksi kimia.

Penulisan Persamaan Reaksi

Dalam penulisan persamaan reaksi kimia, reaktan diletakkan di sebelah kiri anak panah atau di bagian pangkal anak panah, sedangkan produk terletak di sebelah kanan anak panah atau di bagian ujung anak panah. Arah anak panah menunjukkan arah reaksi tersebut berjalan.
Penulisan umum persamaan reaksi:

A + B ->   C + D
reaktan  produk .

Di samping itu persamaan reaksi juga meng­gambarkan massa zat sebelum dan sesudah reaksi juga sama, atau mengikuti hukum kekekalan massa yang akan dibahas lebih lanjut.

Persamaan reaksi kimia juga memberikan informasi dari wujud zat yang bereaksi. Wujud dari masing-masing zat yang bereaksi dan hasil reaksi dituliskan dengan huruf yang diletakkan sejajar di belakang rumus kimia dipisahkan dengan tanda kurung. Zat yang berwujud padat diberi simbol s (s: solid, padat), zat yang berwujud cair dengan simbol I (I: liquid, cairan), zat berwujud gas dengan simbol g (g: gas), sedangkan untuk zat-zat yang terlarut air diberi simbol aq (aq: aqueous solution, zat yang terlarut dalam air).
Misalnya logam besi bereaksi dengan gas oksigen menjadi besi(III) oksida, maka dapat dituliskan dengan kata-kata sebagai berikut.
Besi + gas oksigen Besi(III) oksida Penulisan persamaan kata-kata tersebut secara kimia dapat dituliskan dengan suatu persamaan reaksi. Besi dan gas oksigen bertindak sebagai pereaksi, maka dituliskan di sebelah kiri anak panah. Besi(III) oksida sebagai hasil reaksi dituliskan di sebelah kanan anak panah. Logam besi mempunyai lambang unsur Fe, karena logam besi merupakan unsur yang berbentuk padat, maka perlu diberi keterangan wujud padat (s), gas oksigen mempunyai rumus molekul (0₂) dan berwujud gas (g), sedangkan besi(III) oksida mempunyai rumus molekul (Fe₂0₃) dan berwujud padat (s).
Menurut penulisan kimia reaksi tersebut dapat dituliskan dengan persamaan reaksi: Fe(s) + 0₂(g) -> Fe₂0₃(s)
Beberapa contoh persamaan reaksi dapat dilihat di bawah.

1. Reaksi peruraian air (H₂0) H₂0(/) H₂(g) + 0₂(g)
2. Reaksi pembentukan garam dapur Na(s) + C\₂(g) NaCI(s)
3. Reaksi pembakaran karbon C(s) + O₂(g) -> CO₂(g)
4. Reaksi asam basa HCI(a<7) + NaOH(ac7) -> NaCI(ag) + H₂0(/)

B.  Ciri-ciri Reaksi Kimia

Berlangsungnya perubahan kimia atau reaksi kimia biasanya ditandai oleh suatu perubahan yang dapat diamati, misalnya dengan terlihatnya perubahan warna karena terjadinya zat yang jenisnya baru, terbentuknya endapan, terjadinya gas, dan adanya perubahan suhu. Berikut ini ciri-ciri terjadinya suatu reaksi kimia disertai contohnya.

1. Timbulnya Gelembung Gas

Gambar 11.4 Timbulnya gelembung merupakan salah satu ciri terjadinya zat yang jenisnya baru

contoh :
Logam besi dengan larutan asam klorida menghasilkan gas hidrogen.

Fe(s) + 2HCI (aq) -> FeCI₂(aq) + H₂(g)
Logam seng + larutan asam klorida, juga menghasilkan gas hidrogen.
Zn(s) + 2HC\(aq) -> ZnCI₂(a<?) + H ₂{g)

2. Terbentuknya Endapan

Gambar 11.5 Reaksi perak nitrat dengan natrium klorida akan menghasilkan endapan perak klorida yang berwarna putih

Contoh:
Larutan timbal(II) asetat dengan larutan kalium iodida (KI), menghasilkan endapan berwarna kuning.
Pb(CH₃COO)₂(a<7) + 2KI(a<7) -> Pbl₂(s) + 2CH₃COOK(a<7)
Larutan perak nitrat dengan natrium klorida, membentuk endapan berwarna putih.
AgN0₃(3<7) + NaCI(a<7) -» AgCI(s) + NaN0₃(aq)

3. Terjadinya Perubahan Warna

Gambar 11.6 Larutan asam klorida (HCI) mula-mula jernih berubah menjadi kekuningan setelah direaksikan dengan logam besi

Contoh

Larutan kalium permanganat yang berwarna merah-ungu akan menjadi bening atau merah muda jika ditetesi dengan asam sulfat (H₂S0₄) dan asam oksalat (H₂C₂0₄).
2KMnO₄(aq) + 3H₂S0₄(aq) + 5H₂C₂0₄(aq) K₂S0₄(ac7) + 2MnS0₄(a<7) + 8H₂0(l) + 10CO₂(g)
Logam besi dengan larutan asam klorida akan menghasil­kan gas hidrogen dan larutan besi klorida yang berwarna kekuningan.
Fe(s) + HCI(aq) FeCI₂(aq) + H ₂(g)

4. Terjadinya Perubahan Suhu

Gambar 11.7 Batu gamping menjadi panas ketika ditambah dengan air karena terjadi reaksi kimia

Contoh:
Larutan barium oksida (BaO) dengan amonium klorida (NH₄CI), menyebabkan penu­runan suhu.
BaO(aq) + 2NH₄CI(a<7) -> BaCI₂(a<7) + 2NH₃(a<7) + H₂0 (/)
Kristal kalsium oksida (CaO) dengan air (H₂0), menyebab­kan kenaikan suhu.
CaO(s) + H₂0(/)->Ca(0H)₂(ag)

C.  Kecepatan/Laju Reaksi

Tentunya kalian pernah melihat anak-anak bermain petasan atau pertunjukan kembang api? Pada waktu Amerika Serikat menyerang Irak, akhir 2003 lalu kita bahkan dapat menyaksikan ledakan senjata-senjata perang, dan aksi- aksi peledakan bom di televisi. Pada reaksi-reaksi dahsyat seperti itu, 1hanya membutuhkan waktu 1/10 detik atau bahkan lebih singkat. Sebaliknya pada reaksi pembentukan minyak bumi dari sisa-sisa tumbuhan dan hewan membutuhkan waktu berjuta-juta tahun agar terbentuk minyak
Apakah kecepatan reaksi itu? Dalam persamaan reaksi telah kalian ketahui bahwa reaksi berjalan mulai dari reaktan menuju produk. Reaktan terletak di sebelah kiri anak panah atau pangkal anak panah, sedangkan produk terletak di sebelah kanan atau ujung anak panah. Dalam hal ini jika diandaikan reaksi berjalan terus, maka secara logika terlihat bahwa jumlah reaktan akan semakin berkurang, sedangkan produk akan semakin bertambah.
Kecepatan reaksi dapat didefinisikan sebagai kecepatan berkurangnya reaktan tiap satuan waktu. Atau jika ditinjau dari produk kecepatan reaksi dapat didefinisikan sebagai kecepatan bertambahnya produk tiap satuan waktu.

V= Berkurangnya reaktan /Waktu yang dibutuhkan

atau

V= Bertambahnya produk/Waktu yang dibutuhkan

Beberapa Faktor yang Mempengaruhi Kecepatan Reaksi

Mengapa makanan seperti daging dan tempe ketika dimasukkan lemari es menjadi lebih awet dibanding jika ditaruh di lemari biasa? Penyimpanan makanan dalam lemari es bertujuan agar reaksi berjalan lambat atau berhenti. Makanan yang diletakkan di dalam lemari es, akan mengalami pelambatan reaksi pembusukan sehingga makanan dapat lebih awet.
Pada umumnya dalam reaksi kimia yang disengaja atau diinginkan, kalian ingin agar cepat membentuk produk. Untuk itu harus dilakukan perlakuan yang dapat mempercepat terjadinya reaksi seperti yang diinginkan. Beberapa perlakuan yang dapat mempengaruhi kecepatan terjadinya produk dinamakan faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kecepatan reaksi. Banyak faktor yang dapat berperan dalam proses antara lain: ukuran materi, suhu, pencernaan makanan dalam pengadukan, tekanan gas,  konsentrasi, dan katalisator. Dalam bab ini akan dibahas beberapa faktor saja seperti ukuran materi, suhu, dan pengadukan, sedangkan untuk faktor yang lainnya akan dipelajari pada pembahasan berikutnya.

1. Pengaruh Ukuran Materi terhadap Kecepatan Reaksi

Dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam industri, sering dilakukan kegiatan untuk mengatur kecepatan reaksi. Perhatikanlah sekeliling kalian. Setiap orang yang makan pasti dikunyah terlebih dahulu sebelum ditelan. Mengapa hal itu dilakukan? Tujuan pengunyahan dalam sistem pencernaan adalah untuk menghancurkannya secara fisika sehingga selanjutnya sari makanan lebih mudah dan cepat diuraikan secara kimia.
Peristiwa tersebut menggambarkan perbedaan ukuran partikel dari zat yang bereaksi. Semakin kecil ukuran partikel maka reaksi akan berjalan semakin cepat.
Dari berbagai percobaan terlihat bahwa reaksi dari materi yang mempunyai ukuran lebih kecil akan berjalan lebih cepat. Hal tersebut dapat diterangkan, dengan semakin kecil ukuran suatu materi, maka mengandung arti memperluas permukaan sentuh materi tersebut.
Semakin kecil ukuran partikel suatu benda, maka akan semakin banyak jumlah total permukaan benda tersebut (dalam massa yang sama). Oleh karena luas permukaan semakin banyak, maka kemungkinan terjadinya tumbukan antarpermukaan partikel akan semakin sering terjadi.

2. Pengaruh Suhu terhadap Kecepatan Reaksi

Gambar 11.9 Menyimpan makanan dalam lemari es memperlambat proses pembusukan makanan

Pernahkah kalian menggoreng telur? Apa yang terjadi bila  dibandingkan dengan merebus  telur. Mengapa demikian? Minyak bila dipanaskan suhunya akan lebih tinggi dibandingkan air yang mendidih. Hal itu mengakibatkan telur yang digoreng lebih cepat matang bila dibandingkan dengan yang direbus.
Begitu juga dengan reaksi kimia. Reaksi kimia cenderung berlangsung lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi. Namun kita juga bisa mempercepat reaksi dengan menurunkan suhu, misalnya memperlambat proses pembu­sukan makanan/buah-buahan dengan mendinginkannya di lemari es.

3. Pengaruh Pengadukan terhadap Kecepatan Reaksi

Apakah pengadukan juga mempengaruhi kecepatan reaksi? Jika jawabannya ya, mengapa pengadukan dapat mempercepat reaksi? Pengadukan mempercepat terjadinya reaksi karena mempercepat tumbukan antarpartikel. Tumbukan antarpartikel zat tersebut menyebabkan adanya transfer energi. Transfer energi inilah yang menimbulkan terjadinya reaksi kimia.