aCara Membuat Boneka dari Kain Flanel

Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan, seperti kain flanel, gunting, dakron, jarum jahit tangan, benang, dan pola. Kemudian cetak pola diatas kain flanel lalu potong pola tersebut.

Jahit potongan pola menggunakan tusuk jeruji. Sisakan kira-kira 3 cm, masukkan dakron, kemudian jahit sampai selesai.

Ambil pola rambut, kemudian jahitkan dibagian kepala.

Jahit baju dan sepatu (recommend), daaaaan taraaaa!! :D 

Boneka flanel selesai :)

CARA BELAJAR YANG BAIK

Untuk menuju sukses di masa depan, para pelajar berlomba-lomba belajar untuk mendapatkan nilai yang baik di sekolah. Sesuai dengan pepatah “Belajar Merupakan Kunci Keberhasilan”. Belajar adalah memahami, merasakan, mengetahui, mencari, menjelaskan, sehingga dengan belajar orang akan mengetahui segala yang belum diketahui.

Belajar pada umumnya dilakukan pada saat jam pelajaran sekolah. Namun, untuk mendapatkan cara belajar yang efektif, belajar dibutuhkan waktu yang banyak. Tidak di jam sekolah saja, belajar wajib dilakukan saat dirumah. Belajar yang sukses tergantung dengan cara belajar masing-masing orang, setiap orang memiliki cara belajar yang berbeda. Namun, sebagian orang memiliki cara kerja otak yang sama, sehingga cara belajarnyapun sama. Berikut beberapa tips cara belajar yang baik.

1. Niatkan dalam diri, berikan motovasi belajar terlebih dahulu. Yakin dan berikan semangat dalam hati. Bahwa, dengan belajar kita dapat mendapatkan nilai yang baik di sekolah.
2. Mulai belajar dengan membaca terlebih dahulu. Setelah membaca, buat resume dari buku yang Anda baca. Membaca sambil menulis meningkatkan kinerja ingatan pada otak Anda.
3. Jika ada yang tidak dimengerti, jangan malu untuk bertnya. Dan jangan malu untuk menjawab pertanyaan dari orang lain. Belajar dari pertanyaan orang lain menambah pengetahuan Anda.
4. Hindari dari perbuatan mencontek. Kerjakan ujian dengan jawaban sendiri. Dengan begitu, Anda akan tahu, sisi mana yang belum diketahui, dan sisi mana yang harus dipelajari.
5. Belajar yang terlalu serius juga tidak baik untuk otak, beri jenjang waktu belajar dan refreshing. Bisa juga dilakukan dengan belajar kelompok, belajar kelompok menjadi alternative belajar yang efisien. Jika tidak ada yang dimengerti, Anda bisa bertanya langsung kepada teman belajar kelompok Anda.
6. Buat perencanaan waktu belajar yang baik. Misalnya, jika Anda bersekolah dari jam 7 sampai dengan jam 2 siang, berikan waktu 2 jam pada jam 7 malam sampai dengan jam 9 untuk mengulang pelajaran di sekolah.
7. Belajarlah dengan tekun, berlatih terus dengan berbagai soal pelajaran di sekolah.

Ke 7 tips diatas tidak akan berarti jika Anda sendiri tidak memiliki motivasi untuk belajar, tingkatkan motivasi belajar Anda, lalu ikuti tips belajar efektif diatas, Barengi belajar dengan doa yang tulus kepada Tuhan, agar diberikan hasil yang maksimal, semoga sukses.

Cara Mematikan Komputer yang Baik dan Benar

Setelah sebelumnya Belajar TIK membahas tentang bagaimana cara menghidupkan komputer yang baik dan benar, kali ini Belajar TIK akan membahas cara mematikan komputer yang baik dan benar. Berikut caranya :

• Pastikan semua aplikasi di tutup atau di keluarkan.
• Klik start pada taskbar.
• Klik shut down (untuk windows 7) atau klik turn off (untuk windows XP).
• Tunggu sampai proses selesai.
• Kemudian jika CPU sudah mati, berikutnya adalah matikan monitor dengan cara menekan tombol power.
• Lalu matikan perangkat yang lain seperti UPS dan Stabilizer

By: CINDY ALVIOLITA

Cara Memakai Jilbab

Kesetimbangan Kimia

Kesetimbangan Kimia

    Dalam tulisan ini, kita akan mempelajari pengertian kesetimbangan kimia, contoh aplikasi kesetimbangan kimia dalam industri, menentukan dan menghitung besarnya konstanta kesetimbangan kimia, mempelajari berbagai jenis kesetimbangan kimia, memanipulasi persamaan kesetimbangan kimia, serta mengkaji faktor-faktor yang dapat menggeser kesetimbangan kimia.

Salah satu proses yang sangat berguna dalam industri kimia adalahproses Haber, yaitu sintesis gas amonia dari gas nitrogen dan gas hidrogen. Reaksi kimia yang terjadi dalam proses Haber adalah sebagai berikut :

N_2(g) +  3 H_2(g) ——-> 2 NH_3(g)

Dengan cara penulisan ini, reaksi kimia menunjukkan bahwa gas hidrogen dan gas nitrogen bereaksi untuk menghasilkan gas amonia, dan hal ini akan terus berlangsung sampai salah satu atau kedua reaktannya habis. Tetapi, sesungguhnya, hal ini tidak sepenuhnya benar.

Apabila reaksi ini dilakukan dalam ruang tertutup (sebab reaktan maupun gas sama-sama berbentuk gas), gas nitrogen dan gas hidrogen akan bereaksi membentuk gas amonia. Namun, sebagian dari gas amonia tersebut akan segera terurai menjadi gas nitrogen dan gas hidrogen kembali, seperti yang ditunjukkan dalam persamaan reaksi berikut :

2 NH_3(g) ——-> N_2(g) +  3 H_2(g)

Oleh sebab itu, di dalam ruang tertutup tersebut, sesungguhnya terjadi dua reaksi yang saling berlawanan, yaitu gas nitrogen dan gas hidrogen bergabung menghasilkan gas amonia dan gas amonia terurai menghasilkan gas nitrogen dan gas hidrogen. Kedua reaksi tersebut dapat dituliskan secara bersamaan dengan menggunakan dua mata anak panah sebagai berikut :

N_2(g) +  3 H_2(g) <——>  2 NH_3(g)

Gas nitrogen dan gas hidrogen diletakkan di sisi kiri karena bahan itulah yang mula-mula dimasukkan ke dalam tempat reaksi. Kedua reaksi tersebut terjadi dengan kecepatan yang berbeda. Namun, cepat atau lambat, kecepatan kedua reaksi tersebut akan sama dan jumlah relatif dari gas nitrogen, gas hidrogen, dan gas amonia menjadi tetap (konstan). Ini merupakan contoh kesetimbangan kimia.

Kesetimbangan kimia dinamis tercapai pada saat dua reaksi kimia yang berlawanan terjadi pada tempat dan waktu yang sama dengan laju reaksi yang sama. Ketika sistem mencapaikesetimbangan, jumlah masing-masing spesi kimia menjadi konstan (tidak perlu sama).

Kadang-kadang, terdapat banyak produk (spesi kimia yang ada di sisi kanan tanda panah bolak-balik) ketika reaksi mencapaikesetimbangan. Tetapi, kadang-kadang, produknya justru sangat sedikit. Jumlah relatif dari produk dan reaktan dalamkesetimbangan dapat ditentukan dengan menggunakankonstanta kesetimbangan kimia (K) untuk reaksi tersebut.

Secara umum, untuk reaksi kesetimbangan hipotetis berikut :

a A  +  b B  <——>  c C  +  d D

Huruf besar menunjukkan spesi kimia dalam kesetimbangan kimiadan huruf kecil menyatakan koefisien reaksi pada reaksi kimia setara. Konstanta kesetimbangan kimia (K_eq) secara matematis dapat dinyatakan dalam persamaan berikut :

K_eq =  [C]^c [D]^d / [A]^a [B]^b

Persamaan K_eq dirumuskan oleh dua ahli kimia berkebangsaan Norwegia, yaitu Cato Guldberg dan Peter Waage, pada tahun 1864. Persamaan ini merupakan pernyataan matematis dari hukum aksi massa (law of mass action), yang menyatakan bahwa pada reaksi reversibel (bolak-balik, dua arah) yang mencapai keadaankesetimbangan pada temperatur tertentu, perbandingan konsentrasi reaktan dan produk memiliki nilai tertentu (konstan), yaitu K_eq (konstanta kesetimbangan kimia).

Bagian pembilang mengandung produk dari kedua spesi kimia yang berada di sisi kanan persamaan dengan masing-masing spesi kimia dipangkatkan dengan koefisien reaksinya dalam persamaan reaksi berimbang. Penyebutnya juga sama, tetapi digunakan spesi kimia yang berada di sebelah kiri persamaan reaksi. Oleh karena satuan yang digunakan dalam konstanta kesetimbangan kimia adalahkonsentrasi (molaritas), para ahli kimia menggunakan notasi  K_csebagai pengganti K_eq.

Nilai angka dari konstanta kesetimbangan kimia memberikan petunjuk tentang jumlah relatif dari produk dan reaktan. Nilai K_cjuga memberikan petunjuk apakah kesetimbangan cenderung ke arah reaktan atau produk. Apabila nilai K_c jauh melebihi satu (K_c>> 1), kesetimbangan akan cenderung ke kanan (produk), sehingga jumlah produk lebih besar dibandingkan reaktan. Sebaliknya, apabila nilai K_c jauh di bawah satu (K_c << 1),kesetimbangan akan cenderung ke kiri (reaktan), sehingga jumlah reaktan lebih besar dibandingkan reaktan.

Konsep kesetimbangan kimia sangat berguna dalam ilmu kimia.Konstanta kesetimbangan kimia digunakan dalam menyelesaikan berbagai permasalahan stoikiometri yang melibatkan sistemkesetimbangan. Dalam menggunakan K_c, konsentrasi reaktan dan produk saat kesetimbangan dilibatkan. Berdasarkan fasa spesi kimia yang terlibat dalam reaksi, sistem kesetimbangan dapat dibedakan menjadi dua, antara lain :

1. Kesetimbangan Homogen

Semua spesi kimia berada dalam fasa yang sama. Salah satu contoh kesetimbangan homogen fasa gas adalah sistemkesetimbangan N₂O₄/NO­₂. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

N₂O_4(g) <——> 2 NO_2(g)

K_c =   [NO₂]² / [N₂O₄]

Konsentrasi reaktan dan produk dalam reaksi gas dapat dinyatakan dalam bentuk tekanan parsial masing-masing gas (ingat persamaan gas ideal, PV=nRT). Dengan demikian, satuan konsentrasi yang diganti dengan tekanan parsial gas akan mengubah persamaan K_c menjadi K_p sebagai berikut :

K_p =   (P_NO2)² / (P_N2O4)

P_NO2 dan P_N2O4 adalah tekanan parsial masing-masing gas pada saat kesetimbangan tercapai. Nilai K_p menunjukkan konstanta kesetimbangan yang dinyatakan dalam satuan tekanan (atm). K_phanya dimiliki oleh sistem kesetimbangan yang melibatkan fasa gas saja.

Secara umum, nilai K_c tidak sama dengan nilai K_p, sebab besarnya konsentrasi reaktan dan produk tidak sama dengan tekanan parsial masing-masing gas saat kesetimbangan. Dengan demikian, terdapat hubungan sederhana antara K_c dan K_p yang dapat dinyatakan dalam persamaan matematis berikut :

K_p =  K_c (RT)^∆n

K_p =  konstanta kesetimbangan tekanan parsial gas

K_c =  konstanta kesetimbangan konsentrasi gas

R  =  konstanta universal gas ideal (0,0821 L.atm/mol.K)

T  =  temperatur reaksi (K)

∆n  =  Σ koefisien gas produk -  Σ koefisien gas reaktan

Selain kesetimbangan homogen fasa gas, terdapat pula sejumlah kesetimbangan homogen fasa larutan. Salah satu contoh kesetimbangan homogen fasa larutan adalah kesetimbangan ionisasi asam asetat (asam cuka) dalam air. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

CH₃COOH_(aq) <——>  CH₃COO^-_(aq) +  H⁺_(aq)

K_c =   [CH₃COO^-] [H⁺] / [CH₃COOH]

2. Kesetimbangan Heterogen

Kesetimbangan ini melibatkan reaktan dan produk dalam fasa yang berbeda. Sebagai contoh, saat padatan kalsium karbonat dipanaskan dalam wadah tertutup, akan terjadi reaksi berikut :

CaCO_3(s) <——>  CaO_(s) +  CO_2(g)

Dalam reaksi penguraian padatan kalsium karbonat, terdapat tiga fasa yang berbeda, yaitu padatan kalsium karbonat, padatan kalsium oksida, dan gas karbon dioksida. Dalam kesetimbangan kimia, konsentrasi padatan dan cairan relatif konstan, sehingga tidak disertakan dalam persamaan konstanta kesetimbangan kimia. Dengan demikian, persamaan konstanta kesetimbanganreaksi penguraian padatan kalsium karbonat menjadi sebagai berikut :

K_c =  [CO₂]

K_p =  P_CO2

Baik nilai K_c maupun K_p tidak dipengaruhi oleh jumlah CaCO₃ dan CaO (jumlah padatan).

Beberapa aturan yang berlaku dalam penentuan nilai konstanta kesetimbangan kimia saat reaksi kesetimbangan dimanipulasi (diubah) antara lain :

1. Jika reaksi dapat dinyatakan dalam bentuk penjumlahan dua atau lebih reaksi, nilai konstanta kesetimbangan reaksi keseluruhan adalah hasil perkalian konstanta kesetimbangan masing-masing reaksi.

A  +  B  <——>  C  +  D                               K_c’

C  +  D  <——>  E  +  F                               K_c’’

A  +  B  <——>  E  +  F                       K_c =  K_c’ x K_c’’

2. Jika reaksi ditulis dalam bentuk kebalikan dari reaksi semula, nilai konstanta kesetimbangan menjadi kebalikan dari nilaikonstanta kesetimbangan semula.

A  +  B  <——>  C  +  D           K_c’  =   [C] [D] / [A] [B]

C  +  D  <——>  A  +  B          K_c =   [A] [B] / [C] [D]   =   1 / K_c’

3. Jika suatu reaksi kesetimbangan dikalikan dengan faktor n, nilai konstanta kesetimbangan menjadi nilai konstanta kesetimbangan semula dipangkatkan dengan faktor n.

A  +  B  <——>  C  +  D                     K_c’  =   [C] [D] / [A] [B]

2 A  +  2 B  D  2 C  +  2 D             K_c =  [C]² [D]² / [A]² [B]² =  {  [C] [D] /  [A] [B] }² =  (K_c’)²

Salah satu kegunaan konstanta kesetimbangan kimia adalahmemprediksi arah reaksi. Untuk mempelajari kecenderungan arah reaksi, digunakan besaran Q_c, yaitu hasil perkalian konsentrasiawal produk dibagi hasil perkalian konsentrasi awal reaktan yang masing-masing dipangkatkan dengan koefisien reaksinya. Jika nilaiQ_c dibandingkan dengan nilai K_c, terdapat tiga kemungkinan hubungan yang terjadi, antara lain :

1. Q_c < K_c

Sistem reaksi reversibel kelebihan reaktan dan kekurangan produk. Untuk mencapai kesetimbangan, sejumlah reaktan diubah menjadi produk. Akibatnya, reaksi cenderung ke arah produk (ke kanan).

2. Q_c =  K_c

Sistem berada dalam keadaan kesetimbangan. Laju reaksi, baik ke arah reaktan maupun produk, sama.

3. Q_c > K_c

Sistem reaksi reversibel kelebihan produk dan kekurangan reaktan. Untuk mencapai kesetimbangan, sejumlah produk diubah menjadi reaktan. Akibatnya, reaksi cenderung ke arah reaktan (ke kiri).

Kesetimbangan kimia dapat diganggu oleh beberapa faktor eksternal. Sebagai contoh, pada pembahasan proses Habersebelumnya, telah diketahui bahwa nilai K_c pada proses Haberadalah 3,5.10⁸ pada suhu kamar. Nilai yang besar ini menunjukkan bahwa pada kesetimbangan, terdapat banyak gas amonia yang dihasilkan dari gas nitrogen dan gas hidrogen. Akan tetapi, masih ada gas nitrogen dan gas hidrogen yang tersisa padakesetimbangan. Dengan menerapkan prinsip ekonomi dalam dunia industri, diharapkan sebanyak mungkin reaktan diubah menjadi produk dan reaksi tersebut berlangsung sempurna. Untuk mendapatkan produk dalam jumlah yang lebih banyak,kesetimbangan dapat dimanipulasi dengan menggunakan prinsip Le Chatelier.

Seorang kimiawan berkebangsaan Perancis, Henri Le Chatelier, menemukan bahwa jika reaksi kimia yang setimbang menerima perubahaan keadaan (menerima aksi dari luar), reaksi tersebut akan menuju pada kesetimbangan baru dengan suatu pergeserantertentu untuk mengatasi perubahan yang diterima (melakukanreaksi sebagai respon terhadap perubahan yang diterima). Hal ini disebut Prinsip Le Chatelier.

Ada tiga faktor yang dapat mengubah kesetimbangan kimia, antara lain :

1.      Konsentrasi reaktan atau produk

2.      Suhu

3.      Tekanan atau volume pada sistem yang mengandung fasa gas

Untuk memproduksi gas amonia sebanyak mungkin, dapat dilakukan manipulasi kesetimbangan kimia dari segi konsentrasi reaktan maupun produk, tekanan ruangan, volume ruangan, dan suhu reaksi. Berikut ini adalah pembahasan mengenai masing-masing faktor.

1. Mengubah konsentrasi

Jika ke dalam sistem kesetimbangan ditambahkan gas nitrogen maupun gas hidrogen berlebih (reaktan berlebih), nilai Q_c menjadi lebih kecil dibandingkan K_c. Untuk mengembalikan ke kondisisetimbang, reaksi akan bergeser ke arah produk (ke kanan). Akibatnya, jumlah produk yang terbentuk meningkat. Hal yang sama juga akan terjadi jika gas amonia yang terbentuk langsung diambil. Reaksi akan bergeser ke arah kanan untuk mencapai kembali kesetimbangan.

Dapat disimpulkan bahwa jika dalam sistem kesetimbanganditambahkan lebih banyak reaktan atau produk, reaksi akan bergeser ke sisi lain untuk menghabiskannya. Sebaliknya, jika sebagian reaktan atau produk diambil, reaksi akan bergeser ke sisinya untuk menggantikannya.

2.Mengubah suhu

Reaksi pada proses Haber adalah reaksi eksotermis. Reaksi tersebut dapat dinyatakan dalam persamaan reaksi berikut :

N_2(g) +  3 H_2(g) <——>  2 NH_3(g) +  Kalor

    Jika campuran reaksi tersebut dipanaskan, akan terjadi peningkatan jumlah kalor dalam sistem kesetimbangan. Untuk mengembalikan reaksi ke kondisi setimbang, reaksi akan bergeser dari arah kanan ke kiri. Akibatnya, jumlah reaktan akan meningkat disertai penurunan jumlah produk. Tentu saja hal ini bukanlah sesuatu yang diharapkan. Agar jumlah amonia yang terbentuk meningkat, campuran reaksi harus didinginkan. Dengan demikian, jumlah kalor di sisi kanan akan berkurang sehingga reaksi akan bergeser ke arah kanan.

    Secara umum, memanaskan suatu reaksi menyebabkan reaksi tersebut bergeser ke sisi endotermis. Sebaliknya, mendinginkancampuran reaksi menyebabkan kesetimbangan bergeser ke sisieksotermis.

3. Mengubah tekanan dan volume

Mengubah tekanan hanya mempengaruhi kesetimbangan bila terdapat reaktan dan/atau produk yang berwujud gas. Padaproses Haber, semua spesi adalah gas, sehingga tekanan dapat mempengaruhi kesetimbangan.

Reaksi pada proses Haber terjadi dalam ruangan tertutup. Tekanan pada ruangan terjadi akibat tumbukan gas hidrogen, gas nitrogen, serta gas amonia terhadap dinding ruangan tersebut. Saat sistem mencapai keadaan setimbang, terdapat sejumlah gas nitrogen, gas hidrogen, dan gas amonia dalam ruangan. Tekanan ruang dapat dinaikkan dengan membuat tempat reaksinya menjadi lebih kecil (dengan memampatkannya, misal dengan piston) atau dengan memasukkan suatu gas yang tidak reaktif, seperti gas neon. Akibatnya, lebih banyak tumbukan akan terjadi pada dinding ruangan bagian dalam, sehingga kesetimbangan terganggu. Untuk mengatasi pengaruh tersebut dan memantapkan kembalikesetimbangan, tekanan harus dikurangi.

Setiap kali terjadi reaksi maju (dari kiri ke kanan), empat molekul gas (satu molekul gas nitrogen dan tiga molekul gas hidrogen) akan membentuk dua molekul gas amonia. Reaksi ini mengurangi jumlah molekul gas dalam ruangan. Sebaliknya, reaksi balik (dari kanan ke kiri), digunakan dua molekul gas amonia untuk mendapatkan empat molekul gas (satu molekul gas nitrogen dan tiga molekul gas hidrogen). Reaksi ini menaikkan jumlah molekul gas dalam ruangan.

Kesetimbangan telah diganggu dengan peningkatan tekanan. Dengan mengurangi tekanan, gangguan tersebut dapat dihilangkan. Mengurangi jumlah molekul gas di dalam ruangan akan mengurangi tekanan (sebab jumlah tumbukan akan berkurang). Oleh sebab itu, reaksi maju (dari kiri ke kanan) lebih disukai, sebab empat molekul gas akan digunakan dan hanya dua molekul gas yang akan terbentuk. Sebagai akibat dari reaksi maju ini, akan dihasilkan gas amonia yang lebih banyak.

Secara umum, meningkatkan tekanan (mengurangi volume ruangan) pada campuran yang setimbang menyebabkan reaksinya bergeser ke sisi yang mengandung jumlah molekul gas yang paling sedikit. Sebaliknya, menurunkan tekanan(memperbesar volume ruangan) pada campuran yang setimbang menyebabkan reaksinya bergeser ke sisi yang mengandung jumlah molekul gas yang paling banyak. Sementara untuk reaksi yang tidak mengalami perubahan jumlah molekul gas (mol reaktan = mol produk), faktor tekanan dan volume tidak mempengaruhi kesetimbangan kimia.

Katalis meningkatkan laju reaksi dengan mengubah mekanisme reaksi agar melewati mekanisme dengan energi aktivasi  terendah.  Katalis tidak dapat menggeser kesetimbangan kimia. Penambahan katalis hanya mempercepat tercapainya keadaansetimbang.

Dari beberapa faktor di atas, hanya perubahan temperatur(suhu) reaksi yang dapat mengubah nilai konstanta kesetimbangan (K_c maupun K_p). Perubahan konsentrasi, tekanan, dan volume hanya mengubah konsentrasi spesi kimia saatkesetimbangan, tidak mengubah nilai K. Katalis hanya mempercepat tercapainya keadaan kesetimbangan, tidak dapat menggeser kesetimbangan kimia.

Termokimia

Termokimia dengan Termodinamika

Termokimia merupakan penerapan hukum pertama termodinamika terhadap peristiwa kimia yang membahas tentang kalor yang menyertai reaksi kimia. Untuk memahami termokimia perlu dibahas tentang:

(a) Sistem, lingkungan, dan alam semesta.

(b) Energi yang dimiliki setiap zat.

(c) Hukum kekekalan energi.

Sistem, Lingkungan, Alam Semesta — Termokimia

Jika sepotong pita magnesium kita masukkan ke dalam larutan asam klorida, maka pita magnesium akan segera larut atau bereaksi dengan HCl disertai pelepasan kalor yang menyebabkan gelas kimia beserta isinya menjadi panas. Campuran pita magnesium dan larutan HCl itu kita sebut sebagai Sistem. Sedangkan gelas kimia serta udara sekitarnya kita sebut sebagai Lingkungan. Jadi, sistem adalah bagian dari alam semesta yang sedang menjadi pusat perhatian. Bagian lain dari alam semesta yang berinteraksi dengan sistem kita sebut lingkungan.

Pada umumnya (termokimia) sebuah sistem jauh lebih kecil dari lingkungannya.Di alam ini terjadi banyak kejadian atau perubahan sehingga alam mengandung sistem dalam jumlah tak hingga, ada yang berukuran besar (seperti tata surya), berukuran kecil (seorang manusia dan sebuah mesin), dan berukuran kecil sekali (seperti sebuah sel dan satu atom).Akibatnya, satu sistem kecil dapat berada dalam sistem besar, atau satu sistem merupakan lingkungan bagi sistem yang lain. Akan tetapi bila sebuah sistem dijumlahkan dengan lingkungannya,akan sama besarnya dengan sebuah sistem lain dijumlahkan dengan lingkungannya, yang disebut alam semesta. Termokimia kelas XI

Alam semesta adalah sistem ditambah lingkungannya.Oleh sebab itu, alam semesta hanya ada satu, tiada duanya. Interaksi antara sistem dan lingkungan dapat berupa pertukaran materi dan atau pertukaran energi. Berkaitan dengan itu maka sistem dibedakan menjadi tiga , yaitu sistem terbuka, sistem tertutup, dan sistem terisolasi.

Sistem dalam termokimia dikatakan terbuka jika antara sistem dan lingkungan dapat mengalami pertukaran materi dan energi. Pertukaran materiartinya ada hasil reaksi yang dapat meninggalkan sistem (wadahreaksi), misalnya gas, atau ada sesuatu dari lingkungan yang dapat memasuki sistem. Sistem pada gambar 1 tergolong sistem terbuka. Selanjutnya sistem dikatakan tertutup jika antara sistem dan lingkungan tidak dapat terjadi pertukaran materi, tetapi dapat terjadi pertukaran energi. Pada sistem terisolasi, tidak terjadi pertukaran materi maupun energi dengan lingkungannnya.

Pertukaran energi antara sistem dan lingkungan dapat berupa kalor (q) atau bentuk-bentuk energi lainnya yang secara kolektif kita sebut kerja (w). Adanya pertukaran energi tersebut akan mengubah jumlah energi yang terkandung dalam sistem. Kerja adalah suatu bentuk pertukaran energi antara sistem dan lingkungan di luar kalor.

 

BY RHISMA TRIYANA

Kesetimbangan Kimia

Kesetimbangan Kimia

    Dalam tulisan ini, kita akan mempelajari pengertian kesetimbangan kimia, contoh aplikasi kesetimbangan kimia dalam industri, menentukan dan menghitung besarnya konstanta kesetimbangan kimia, mempelajari berbagai jenis kesetimbangan kimia, memanipulasi persamaan kesetimbangan kimia, serta mengkaji faktor-faktor yang dapat menggeser kesetimbangan kimia.

Salah satu proses yang sangat berguna dalam industri kimia adalahproses Haber, yaitu sintesis gas amonia dari gas nitrogen dan gas hidrogen. Reaksi kimia yang terjadi dalam proses Haber adalah sebagai berikut :

N_2(g) +  3 H_2(g) ——-> 2 NH_3(g)

Dengan cara penulisan ini, reaksi kimia menunjukkan bahwa gas hidrogen dan gas nitrogen bereaksi untuk menghasilkan gas amonia, dan hal ini akan terus berlangsung sampai salah satu atau kedua reaktannya habis. Tetapi, sesungguhnya, hal ini tidak sepenuhnya benar.

Apabila reaksi ini dilakukan dalam ruang tertutup (sebab reaktan maupun gas sama-sama berbentuk gas), gas nitrogen dan gas hidrogen akan bereaksi membentuk gas amonia. Namun, sebagian dari gas amonia tersebut akan segera terurai menjadi gas nitrogen dan gas hidrogen kembali, seperti yang ditunjukkan dalam persamaan reaksi berikut :

2 NH_3(g) ——-> N_2(g) +  3 H_2(g)

Oleh sebab itu, di dalam ruang tertutup tersebut, sesungguhnya terjadi dua reaksi yang saling berlawanan, yaitu gas nitrogen dan gas hidrogen bergabung menghasilkan gas amonia dan gas amonia terurai menghasilkan gas nitrogen dan gas hidrogen. Kedua reaksi tersebut dapat dituliskan secara bersamaan dengan menggunakan dua mata anak panah sebagai berikut :

N_2(g) +  3 H_2(g) <——>  2 NH_3(g)

Gas nitrogen dan gas hidrogen diletakkan di sisi kiri karena bahan itulah yang mula-mula dimasukkan ke dalam tempat reaksi. Kedua reaksi tersebut terjadi dengan kecepatan yang berbeda. Namun, cepat atau lambat, kecepatan kedua reaksi tersebut akan sama dan jumlah relatif dari gas nitrogen, gas hidrogen, dan gas amonia menjadi tetap (konstan). Ini merupakan contoh kesetimbangan kimia.

Kesetimbangan kimia dinamis tercapai pada saat dua reaksi kimia yang berlawanan terjadi pada tempat dan waktu yang sama dengan laju reaksi yang sama. Ketika sistem mencapaikesetimbangan, jumlah masing-masing spesi kimia menjadi konstan (tidak perlu sama).

Kadang-kadang, terdapat banyak produk (spesi kimia yang ada di sisi kanan tanda panah bolak-balik) ketika reaksi mencapaikesetimbangan. Tetapi, kadang-kadang, produknya justru sangat sedikit. Jumlah relatif dari produk dan reaktan dalamkesetimbangan dapat ditentukan dengan menggunakankonstanta kesetimbangan kimia (K) untuk reaksi tersebut.

Secara umum, untuk reaksi kesetimbangan hipotetis berikut :

a A  +  b B  <——>  c C  +  d D

Huruf besar menunjukkan spesi kimia dalam kesetimbangan kimiadan huruf kecil menyatakan koefisien reaksi pada reaksi kimia setara. Konstanta kesetimbangan kimia (K_eq) secara matematis dapat dinyatakan dalam persamaan berikut :

K_eq =  [C]^c [D]^d / [A]^a [B]^b

Persamaan K_eq dirumuskan oleh dua ahli kimia berkebangsaan Norwegia, yaitu Cato Guldberg dan Peter Waage, pada tahun 1864. Persamaan ini merupakan pernyataan matematis dari hukum aksi massa (law of mass action), yang menyatakan bahwa pada reaksi reversibel (bolak-balik, dua arah) yang mencapai keadaankesetimbangan pada temperatur tertentu, perbandingan konsentrasi reaktan dan produk memiliki nilai tertentu (konstan), yaitu K_eq (konstanta kesetimbangan kimia).

Bagian pembilang mengandung produk dari kedua spesi kimia yang berada di sisi kanan persamaan dengan masing-masing spesi kimia dipangkatkan dengan koefisien reaksinya dalam persamaan reaksi berimbang. Penyebutnya juga sama, tetapi digunakan spesi kimia yang berada di sebelah kiri persamaan reaksi. Oleh karena satuan yang digunakan dalam konstanta kesetimbangan kimia adalahkonsentrasi (molaritas), para ahli kimia menggunakan notasi  K_csebagai pengganti K_eq.

Nilai angka dari konstanta kesetimbangan kimia memberikan petunjuk tentang jumlah relatif dari produk dan reaktan. Nilai K_cjuga memberikan petunjuk apakah kesetimbangan cenderung ke arah reaktan atau produk. Apabila nilai K_c jauh melebihi satu (K_c>> 1), kesetimbangan akan cenderung ke kanan (produk), sehingga jumlah produk lebih besar dibandingkan reaktan. Sebaliknya, apabila nilai K_c jauh di bawah satu (K_c << 1),kesetimbangan akan cenderung ke kiri (reaktan), sehingga jumlah reaktan lebih besar dibandingkan reaktan.

Konsep kesetimbangan kimia sangat berguna dalam ilmu kimia.Konstanta kesetimbangan kimia digunakan dalam menyelesaikan berbagai permasalahan stoikiometri yang melibatkan sistemkesetimbangan. Dalam menggunakan K_c, konsentrasi reaktan dan produk saat kesetimbangan dilibatkan. Berdasarkan fasa spesi kimia yang terlibat dalam reaksi, sistem kesetimbangan dapat dibedakan menjadi dua, antara lain :

1. Kesetimbangan Homogen

Semua spesi kimia berada dalam fasa yang sama. Salah satu contoh kesetimbangan homogen fasa gas adalah sistemkesetimbangan N₂O₄/NO­₂. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

N₂O_4(g) <——> 2 NO_2(g)

K_c =   [NO₂]² / [N₂O₄]

Konsentrasi reaktan dan produk dalam reaksi gas dapat dinyatakan dalam bentuk tekanan parsial masing-masing gas (ingat persamaan gas ideal, PV=nRT). Dengan demikian, satuan konsentrasi yang diganti dengan tekanan parsial gas akan mengubah persamaan K_c menjadi K_p sebagai berikut :

K_p =   (P_NO2)² / (P_N2O4)

P_NO2 dan P_N2O4 adalah tekanan parsial masing-masing gas pada saat kesetimbangan tercapai. Nilai K_p menunjukkan konstanta kesetimbangan yang dinyatakan dalam satuan tekanan (atm). K_phanya dimiliki oleh sistem kesetimbangan yang melibatkan fasa gas saja.

Secara umum, nilai K_c tidak sama dengan nilai K_p, sebab besarnya konsentrasi reaktan dan produk tidak sama dengan tekanan parsial masing-masing gas saat kesetimbangan. Dengan demikian, terdapat hubungan sederhana antara K_c dan K_p yang dapat dinyatakan dalam persamaan matematis berikut :

K_p =  K_c (RT)^∆n

K_p =  konstanta kesetimbangan tekanan parsial gas

K_c =  konstanta kesetimbangan konsentrasi gas

R  =  konstanta universal gas ideal (0,0821 L.atm/mol.K)

T  =  temperatur reaksi (K)

∆n  =  Σ koefisien gas produk -  Σ koefisien gas reaktan

Selain kesetimbangan homogen fasa gas, terdapat pula sejumlah kesetimbangan homogen fasa larutan. Salah satu contoh kesetimbangan homogen fasa larutan adalah kesetimbangan ionisasi asam asetat (asam cuka) dalam air. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

CH₃COOH_(aq) <——>  CH₃COO^-_(aq) +  H⁺_(aq)

K_c =   [CH₃COO^-] [H⁺] / [CH₃COOH]

2. Kesetimbangan Heterogen

Kesetimbangan ini melibatkan reaktan dan produk dalam fasa yang berbeda. Sebagai contoh, saat padatan kalsium karbonat dipanaskan dalam wadah tertutup, akan terjadi reaksi berikut :

CaCO_3(s) <——>  CaO_(s) +  CO_2(g)

Dalam reaksi penguraian padatan kalsium karbonat, terdapat tiga fasa yang berbeda, yaitu padatan kalsium karbonat, padatan kalsium oksida, dan gas karbon dioksida. Dalam kesetimbangan kimia, konsentrasi padatan dan cairan relatif konstan, sehingga tidak disertakan dalam persamaan konstanta kesetimbangan kimia. Dengan demikian, persamaan konstanta kesetimbanganreaksi penguraian padatan kalsium karbonat menjadi sebagai berikut :

K_c =  [CO₂]

K_p =  P_CO2

Baik nilai K_c maupun K_p tidak dipengaruhi oleh jumlah CaCO₃ dan CaO (jumlah padatan).

Beberapa aturan yang berlaku dalam penentuan nilai konstanta kesetimbangan kimia saat reaksi kesetimbangan dimanipulasi (diubah) antara lain :

1. Jika reaksi dapat dinyatakan dalam bentuk penjumlahan dua atau lebih reaksi, nilai konstanta kesetimbangan reaksi keseluruhan adalah hasil perkalian konstanta kesetimbangan masing-masing reaksi.

A  +  B  <——>  C  +  D                               K_c’

C  +  D  <——>  E  +  F                               K_c’’

A  +  B  <——>  E  +  F                       K_c =  K_c’ x K_c’’

2. Jika reaksi ditulis dalam bentuk kebalikan dari reaksi semula, nilai konstanta kesetimbangan menjadi kebalikan dari nilaikonstanta kesetimbangan semula.

A  +  B  <——>  C  +  D           K_c’  =   [C] [D] / [A] [B]

C  +  D  <——>  A  +  B          K_c =   [A] [B] / [C] [D]   =   1 / K_c’

3. Jika suatu reaksi kesetimbangan dikalikan dengan faktor n, nilai konstanta kesetimbangan menjadi nilai konstanta kesetimbangan semula dipangkatkan dengan faktor n.

A  +  B  <——>  C  +  D                     K_c’  =   [C] [D] / [A] [B]

2 A  +  2 B  D  2 C  +  2 D             K_c =  [C]² [D]² / [A]² [B]² =  {  [C] [D] /  [A] [B] }² =  (K_c’)²

Salah satu kegunaan konstanta kesetimbangan kimia adalahmemprediksi arah reaksi. Untuk mempelajari kecenderungan arah reaksi, digunakan besaran Q_c, yaitu hasil perkalian konsentrasiawal produk dibagi hasil perkalian konsentrasi awal reaktan yang masing-masing dipangkatkan dengan koefisien reaksinya. Jika nilaiQ_c dibandingkan dengan nilai K_c, terdapat tiga kemungkinan hubungan yang terjadi, antara lain :

1. Q_c < K_c

Sistem reaksi reversibel kelebihan reaktan dan kekurangan produk. Untuk mencapai kesetimbangan, sejumlah reaktan diubah menjadi produk. Akibatnya, reaksi cenderung ke arah produk (ke kanan).

2. Q_c =  K_c

Sistem berada dalam keadaan kesetimbangan. Laju reaksi, baik ke arah reaktan maupun produk, sama.

3. Q_c > K_c

Sistem reaksi reversibel kelebihan produk dan kekurangan reaktan. Untuk mencapai kesetimbangan, sejumlah produk diubah menjadi reaktan. Akibatnya, reaksi cenderung ke arah reaktan (ke kiri).

Kesetimbangan kimia dapat diganggu oleh beberapa faktor eksternal. Sebagai contoh, pada pembahasan proses Habersebelumnya, telah diketahui bahwa nilai K_c pada proses Haberadalah 3,5.10⁸ pada suhu kamar. Nilai yang besar ini menunjukkan bahwa pada kesetimbangan, terdapat banyak gas amonia yang dihasilkan dari gas nitrogen dan gas hidrogen. Akan tetapi, masih ada gas nitrogen dan gas hidrogen yang tersisa padakesetimbangan. Dengan menerapkan prinsip ekonomi dalam dunia industri, diharapkan sebanyak mungkin reaktan diubah menjadi produk dan reaksi tersebut berlangsung sempurna. Untuk mendapatkan produk dalam jumlah yang lebih banyak,kesetimbangan dapat dimanipulasi dengan menggunakan prinsip Le Chatelier.

Seorang kimiawan berkebangsaan Perancis, Henri Le Chatelier, menemukan bahwa jika reaksi kimia yang setimbang menerima perubahaan keadaan (menerima aksi dari luar), reaksi tersebut akan menuju pada kesetimbangan baru dengan suatu pergeserantertentu untuk mengatasi perubahan yang diterima (melakukanreaksi sebagai respon terhadap perubahan yang diterima). Hal ini disebut Prinsip Le Chatelier.

Ada tiga faktor yang dapat mengubah kesetimbangan kimia, antara lain :

1.      Konsentrasi reaktan atau produk

2.      Suhu

3.      Tekanan atau volume pada sistem yang mengandung fasa gas

Untuk memproduksi gas amonia sebanyak mungkin, dapat dilakukan manipulasi kesetimbangan kimia dari segi konsentrasi reaktan maupun produk, tekanan ruangan, volume ruangan, dan suhu reaksi. Berikut ini adalah pembahasan mengenai masing-masing faktor.

1. Mengubah konsentrasi

Jika ke dalam sistem kesetimbangan ditambahkan gas nitrogen maupun gas hidrogen berlebih (reaktan berlebih), nilai Q_c menjadi lebih kecil dibandingkan K_c. Untuk mengembalikan ke kondisisetimbang, reaksi akan bergeser ke arah produk (ke kanan). Akibatnya, jumlah produk yang terbentuk meningkat. Hal yang sama juga akan terjadi jika gas amonia yang terbentuk langsung diambil. Reaksi akan bergeser ke arah kanan untuk mencapai kembali kesetimbangan.

Dapat disimpulkan bahwa jika dalam sistem kesetimbanganditambahkan lebih banyak reaktan atau produk, reaksi akan bergeser ke sisi lain untuk menghabiskannya. Sebaliknya, jika sebagian reaktan atau produk diambil, reaksi akan bergeser ke sisinya untuk menggantikannya.

2.Mengubah suhu

Reaksi pada proses Haber adalah reaksi eksotermis. Reaksi tersebut dapat dinyatakan dalam persamaan reaksi berikut :

N_2(g) +  3 H_2(g) <——>  2 NH_3(g) +  Kalor

    Jika campuran reaksi tersebut dipanaskan, akan terjadi peningkatan jumlah kalor dalam sistem kesetimbangan. Untuk mengembalikan reaksi ke kondisi setimbang, reaksi akan bergeser dari arah kanan ke kiri. Akibatnya, jumlah reaktan akan meningkat disertai penurunan jumlah produk. Tentu saja hal ini bukanlah sesuatu yang diharapkan. Agar jumlah amonia yang terbentuk meningkat, campuran reaksi harus didinginkan. Dengan demikian, jumlah kalor di sisi kanan akan berkurang sehingga reaksi akan bergeser ke arah kanan.

    Secara umum, memanaskan suatu reaksi menyebabkan reaksi tersebut bergeser ke sisi endotermis. Sebaliknya, mendinginkancampuran reaksi menyebabkan kesetimbangan bergeser ke sisieksotermis.

3. Mengubah tekanan dan volume

Mengubah tekanan hanya mempengaruhi kesetimbangan bila terdapat reaktan dan/atau produk yang berwujud gas. Padaproses Haber, semua spesi adalah gas, sehingga tekanan dapat mempengaruhi kesetimbangan.

Reaksi pada proses Haber terjadi dalam ruangan tertutup. Tekanan pada ruangan terjadi akibat tumbukan gas hidrogen, gas nitrogen, serta gas amonia terhadap dinding ruangan tersebut. Saat sistem mencapai keadaan setimbang, terdapat sejumlah gas nitrogen, gas hidrogen, dan gas amonia dalam ruangan. Tekanan ruang dapat dinaikkan dengan membuat tempat reaksinya menjadi lebih kecil (dengan memampatkannya, misal dengan piston) atau dengan memasukkan suatu gas yang tidak reaktif, seperti gas neon. Akibatnya, lebih banyak tumbukan akan terjadi pada dinding ruangan bagian dalam, sehingga kesetimbangan terganggu. Untuk mengatasi pengaruh tersebut dan memantapkan kembalikesetimbangan, tekanan harus dikurangi.

Setiap kali terjadi reaksi maju (dari kiri ke kanan), empat molekul gas (satu molekul gas nitrogen dan tiga molekul gas hidrogen) akan membentuk dua molekul gas amonia. Reaksi ini mengurangi jumlah molekul gas dalam ruangan. Sebaliknya, reaksi balik (dari kanan ke kiri), digunakan dua molekul gas amonia untuk mendapatkan empat molekul gas (satu molekul gas nitrogen dan tiga molekul gas hidrogen). Reaksi ini menaikkan jumlah molekul gas dalam ruangan.

Kesetimbangan telah diganggu dengan peningkatan tekanan. Dengan mengurangi tekanan, gangguan tersebut dapat dihilangkan. Mengurangi jumlah molekul gas di dalam ruangan akan mengurangi tekanan (sebab jumlah tumbukan akan berkurang). Oleh sebab itu, reaksi maju (dari kiri ke kanan) lebih disukai, sebab empat molekul gas akan digunakan dan hanya dua molekul gas yang akan terbentuk. Sebagai akibat dari reaksi maju ini, akan dihasilkan gas amonia yang lebih banyak.

Secara umum, meningkatkan tekanan (mengurangi volume ruangan) pada campuran yang setimbang menyebabkan reaksinya bergeser ke sisi yang mengandung jumlah molekul gas yang paling sedikit. Sebaliknya, menurunkan tekanan(memperbesar volume ruangan) pada campuran yang setimbang menyebabkan reaksinya bergeser ke sisi yang mengandung jumlah molekul gas yang paling banyak. Sementara untuk reaksi yang tidak mengalami perubahan jumlah molekul gas (mol reaktan = mol produk), faktor tekanan dan volume tidak mempengaruhi kesetimbangan kimia.

Katalis meningkatkan laju reaksi dengan mengubah mekanisme reaksi agar melewati mekanisme dengan energi aktivasi  terendah.  Katalis tidak dapat menggeser kesetimbangan kimia. Penambahan katalis hanya mempercepat tercapainya keadaansetimbang.

Dari beberapa faktor di atas, hanya perubahan temperatur(suhu) reaksi yang dapat mengubah nilai konstanta kesetimbangan (K_c maupun K_p). Perubahan konsentrasi, tekanan, dan volume hanya mengubah konsentrasi spesi kimia saatkesetimbangan, tidak mengubah nilai K. Katalis hanya mempercepat tercapainya keadaan kesetimbangan, tidak dapat menggeser kesetimbangan kimia.

Termokimia

Termokimia dengan Termodinamika

Termokimia merupakan penerapan hukum pertama termodinamika terhadap peristiwa kimia yang membahas tentang kalor yang menyertai reaksi kimia. Untuk memahami termokimia perlu dibahas tentang:

(a) Sistem, lingkungan, dan alam semesta.

(b) Energi yang dimiliki setiap zat.

(c) Hukum kekekalan energi.

Sistem, Lingkungan, Alam Semesta — Termokimia

Jika sepotong pita magnesium kita masukkan ke dalam larutan asam klorida, maka pita magnesium akan segera larut atau bereaksi dengan HCl disertai pelepasan kalor yang menyebabkan gelas kimia beserta isinya menjadi panas. Campuran pita magnesium dan larutan HCl itu kita sebut sebagai Sistem. Sedangkan gelas kimia serta udara sekitarnya kita sebut sebagai Lingkungan. Jadi, sistem adalah bagian dari alam semesta yang sedang menjadi pusat perhatian. Bagian lain dari alam semesta yang berinteraksi dengan sistem kita sebut lingkungan.

Pada umumnya (termokimia) sebuah sistem jauh lebih kecil dari lingkungannya.Di alam ini terjadi banyak kejadian atau perubahan sehingga alam mengandung sistem dalam jumlah tak hingga, ada yang berukuran besar (seperti tata surya), berukuran kecil (seorang manusia dan sebuah mesin), dan berukuran kecil sekali (seperti sebuah sel dan satu atom).Akibatnya, satu sistem kecil dapat berada dalam sistem besar, atau satu sistem merupakan lingkungan bagi sistem yang lain. Akan tetapi bila sebuah sistem dijumlahkan dengan lingkungannya,akan sama besarnya dengan sebuah sistem lain dijumlahkan dengan lingkungannya, yang disebut alam semesta. Termokimia kelas XI

Alam semesta adalah sistem ditambah lingkungannya.Oleh sebab itu, alam semesta hanya ada satu, tiada duanya. Interaksi antara sistem dan lingkungan dapat berupa pertukaran materi dan atau pertukaran energi. Berkaitan dengan itu maka sistem dibedakan menjadi tiga , yaitu sistem terbuka, sistem tertutup, dan sistem terisolasi.

Sistem dalam termokimia dikatakan terbuka jika antara sistem dan lingkungan dapat mengalami pertukaran materi dan energi. Pertukaran materiartinya ada hasil reaksi yang dapat meninggalkan sistem (wadahreaksi), misalnya gas, atau ada sesuatu dari lingkungan yang dapat memasuki sistem. Sistem pada gambar 1 tergolong sistem terbuka. Selanjutnya sistem dikatakan tertutup jika antara sistem dan lingkungan tidak dapat terjadi pertukaran materi, tetapi dapat terjadi pertukaran energi. Pada sistem terisolasi, tidak terjadi pertukaran materi maupun energi dengan lingkungannnya.

Pertukaran energi antara sistem dan lingkungan dapat berupa kalor (q) atau bentuk-bentuk energi lainnya yang secara kolektif kita sebut kerja (w). Adanya pertukaran energi tersebut akan mengubah jumlah energi yang terkandung dalam sistem. Kerja adalah suatu bentuk pertukaran energi antara sistem dan lingkungan di luar kalor.

 

BY RHISMA TRIYANA

Reaksi kimia

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Langsung ke: navigasi, cari

Uap hidrogen klorida dalam beker dan amonia dalam tabung percobaan bereaksi membentuk awan amonium klorida

Reaksi kimia adalah suatu proses alam yang selalu menghasilkan antarubahan senyawa kimia.^[1] 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 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 dikatalisis oleh enzim membentuk lintasan metabolisme, di mana sintesis dan dekomposisi yang biasanya tidak mungkin terjadi di dalam sel dilakukan.

Daftar isi

• 1 Sejarah
• 2 Persamaan
• 3 Reaksi elementer
• 4 Termodinamika
• 5 Pengelompokan reaksi kimia
  • 5.1 Empat reaksi dasar
    • 5.1.1 Sintesis
    • 5.1.2 Dekomposisisi
    • 5.1.3 Penggantian tunggal
    • 5.1.4 Penggantian ganda
  • 5.2 Oksidasi dan reduksi
  • 5.3 Reaksi asam-basa
  • 5.4 Presipitasi
  • 5.5 Reaksi pada zat padat
  • 5.6 Reaksi fotokimia
• 6 Katalisis
• 7 Reaksi dalam kimia organik
  • 7.1 Substitusi
  • 7.2 Adisi dan eliminasi
  • 7.3 Reaksi kimia organik lainnya
• 8 Reaksi lainnya
• 9 Kinetika kimia
• 10 Reaksi biokimia
• 11 Penggunaan reaksi kimia
• 12 Lihat pula
• 13 Bacaan lanjutan
• 14 Referensi
• 15 Bibliografi

Sejarah

Antoine Lavoisier mengembangkan teori pembakaran sebagai reaksi kimia dengan oksigen

Reaksi kimia seperti pembakaran, 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 Teori empat elemen dari Empedocles yang menyatakan bahwa substansi apapun itu tersusun dari 4 elemen dasar: api, air, udara, dan bumi. Di abad pertengahan, transformasi kimia dipelajari oleh para alkemis. Mereka mencoba, misalnya, mengubah timbal menjadi emas, dengan mereaksikan timbal dengan campuran tembaga-timbal dengan sulfur.^[2]
Produksi dari senyawa-senyawa kimia yang tidak terdapat secara alami di bumi telah lama dicoba oleh para ilmuwan, seperti sintesis dari asam sulfur dan asam nitrat oleh alkemis Jābir ibn Hayyān. Proses ini dilakukan dengan cara memanaskan mineral-mineral sulfat dan nitrat, seperti tembaga sulfat, alum dan kalium nitrat. Pada abad ke-17, Johann Rudolph Glauber memproduksi asam klorida dan natrium sulfat dengan mereaksikan asam sulfat dengan natrium klorida. Dengan adanya pengembangan lead chamber process pada tahun 1746 dan proses Leblanc, sehingga memungkinkan adanya produksi asam sulfat dan natrium karbonat dalam jumlah besar, maka reaksi kimia dapat diaplikasikan dalam industri. Teknologi asam sulfat yang semakin maju akhirnya menghasilkan proses kontak di tahun 1880-an,^[3] dan proses Haber dikembangkan pada tahun 1909–1910 untuk sintesis amonia.^[4]
Dari abad ke-16, sejumlah peneliti seperti Jan Baptist van Helmont, Robert Boyle dan Isaac Newton mencoba untuk menemukan teori-teori dari transformasi-transformasi kimia yang sudah dieksperimenkan. Teori plogiston dicetuskan pada tahun 1667 oleh Johann Joachim Becher. Teori itu mempostulatkan adanya elemen seperti api yang disebut "plogiston", yang terdapat dalam benda-benda yang dapat terbakar dan dilepaskan selama pembakaran. Teori ini dibuktikan salah pada tahun 1785 oleh Antoine Lavoisier, yang akhirnya memberikan penjelasan yang benar tentang pembakaran.^[5]
Pada tahun 1808, Joseph Louis Gay-Lussac akhirnya mengetahui bahwa karakteristik gas selalu sama. Berdasarkan hal ini dan teori atom dari John Dalton, Joseph Proust akhrinya mengembangkan hukum perbandingan tetap yang nantinya menjadi konsep awal dari stoikiometri dan persamaan reaksi.^[6]
Pada bagian kimia organik, telah lama dipercaya bahwa senyawa yang terdapat pada organisme yang hidup itu terlalu kompleks untuk bisa didapatkan melalui sintesis kimia. Menurut konsep vitalisme, senyawa organik dilengkapi dengan "kemampuan vital" sehingga "berbeda" dari material-material inorganik. Tapi pada akhirnya, konsep ini pun berhasil dipatahkan setelah Friedrich Wöhler berhasil mensintesis urea pada tahun 1828. Kimiawan lainnya yang memiliki kontribusi terhadap ilmu kimia organik di antaranya Alexander William Williamson dengan sintesis eter yang dilakukannya dan Christopher Kelk Ingold yang menemukan mekanisme dari reaksi substitusi.

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 (), yang mempunyai dua ujung tanda panah yang berbeda arah, digunakan pada 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.^[7]

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.

Sebuah contoh reaksi organik: oksidasi keton menjadi ester dengan Asam peroksikarboksilat

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.^[8]

Reaksi elementer

Reaksi elementer adalah reaksi pemecahan paling sederhana dan hasil dari reaksi ini tidak memiliki produk sampingan.^[9] 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.^[10]

Isomerisasi azobenzena yang diinduksi oleh cahaya (hν) atau panas (Δ)

Reaksi paling penting dalam reaksi elementer adalah reaksi unimolekuler dan bimolekuler. Reaksi unimolekuler hanya terdiri dari satu molekul yang terbentuk dari transformasi atau 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.^[11]
Dalam reaksi disosiasi, ikatan di dalam sebuah molekul akan terpecah menjadi 2 fragmen molekul. Pemecahan ini dapat berupa homolitik ataupun heterolitik. Dalam pemecahan homolitik, ikatan akan terpecah sehingga setiap produknya tetap mempunyai satu elektron sehingga menjadi radikal netral. Dalam pemecahan heterolitik, kedua elektron dari ikatan kimia akan tersisa pada salah satu produknya, sehingga akan menghasilkan ion yang bermuatan. Reaksi disosiasi memegang peranan penting dalam reaksi berantai, seperti contohnya hidrogen-oksigen atau reaksi polimerisasi.

Disoasi dari molekul AB menjadi fragmen A dan B

Pada reaksi bimolekular, 2 molekul akan bertabreakan dan saling bereaksi. Hasil reaksinya dinamakan sintesis kimia atau reaksi adisi.

Kemungkinan reaksi yang lain adalah sebagian dari sebuah molekul berpindah ke molekul lainnya. Reaksi tipe seperti ini, contohnya adalah reaksi redoks dan reaksi asam-basa. Pada reaksi redoks partikel yang berpindah adalah elektron, sedangkan pada reaksi asam-basa yang berpindah adalah proton. Reaksi seperti ini juga disebut dengan reaksi metatesis.

contohnya

NaCl_(aq) + AgNO_3(aq) → NaNO_3(aq) + AgCl_(s)

Termodinamika

Reaksi kimia dapat ditentukan oleh hukum-hukum termodinamika. Reaksi dapat terjadi dengan sendirinya apabila senyawa tersebut eksergonik atau melepaskan energi. Energi bebas yang dihasilkan reaksi ini terdiri dari 2 besaran termodinamika yaitu entalpi dan entropi]]:^[12]

G: energi bebas, H: entalpi, T: suhu, S: entropi, Δ: perbedaan

Reaksi eksotermik terjadi apabila ΔH bernilai negatif dan energi dilepaskan. Contoh reaksi eksotermik adalah presipitasi dan kristalisasi, dimana sebuah padatan terbentuk dari gas atau cairan. Kebalikannya, dalam reaksi endotermik, panas diambil dari lingkungan. Hal ini dapat dilakukan dengan meningkatkan entropi sistem. Karena kenaikan entropi berbanding lurus dengan suhunya, maka kebanyakan reaksi endotermik dilakukan pada suhu tinggi. Kebalikannya, kebanyakan reaksi eksotermik dilakukan pada suhu yang rendah. Perubahan temperatur kadang-kadang dapat mengubah arah reaksi, seperti contohnya pada reaksi Boudouard:

Reaksi antara karbon dioksida dan karbon untuk membentuk karbon monoksida ini merupakan reaksi endotermik dengan suhu di atas 800 °C dan menjadi reaksi eksotermik jika suhunya dibawah suhu ini^[13]
Reaksi juga dapat diketahui dengan energi dalam yang menyebabkan perubahan pada entropi, volume, dan potensial kimia.^[14]