Jenis-Jenis Reaksi Kimia yang Terjadi di Sekitar Kita

Tanpa reaksi kimia, tidak akan ada kehidupan di planet ini. Tubuh dari semua bentuk kehidupan digerakan oleh reaksi kimia. Di dalam tubuh, oksigen bereaksi dengan gula menghasilkan karbon dioksida (CO₂) dan air (H₂O). Para biokimiawan menyebut reaksi kimia ini sebagai pernapasan.

Reaksi kimia terjadi melalui pemutusan dan pembentukan ikatan kimia. Oleh sebab itu, penggolongan reaksi kimia tergantung pada cara reaktan berubah membentuk produk.

Jenis-jenis reaksi kimia secara umum dikelompokkan menjadi 5 golongan besar yaitu:

1. Reaksi Penggabungan

2. Reaksi Penguraian

3. Reaksi Penggantian

4. Reaksi Pembakaran

5. Reaksi Redoks

Reaksi-reaksi kimia yang terjadi, kemudian ditulis dalam bentuk persamaan kimia atau persamaan reaksi. Persamaan reaksi yang telah diberi koefisen disebut persamaan berimbang.

Walaupun demikian perlu diperhatikan bahwa, jenis-jenis reaksi di atas hanyalah jenis reaksi yang sangat umun. Oleh sebab itu, suatu reaksi kimia mungkin saja bisa dikelompokkan ke dalam lebih dari satu jenis reaksi kimia pada saat yang bersamaan.

1. REAKSI PENGGABUNGAN (COMBINATION)

Reaksi penggabungan yaitu reaksi yang terjadi ketika dua atau lebih reaktan bergabung membentuk satu produk.

Persamaan umumnya:

A + B → AB

Reaksi kombinasi disebut juga sebagai reaksi sintesis.

Sebagai contoh, ketika karbon dibakar, akan terbentuk gas karbon dioksida dan sejumlah energi.

Persamaan kimia yang menunjukan reaksi ini adalah sebagai berikut.

C  +  O  → CO₂

Reaksi ini juga termasuk contoh reaksi redoks dan reaksi pembakaran.

Beberapa reaksi kimia yang mengalami reaksi penggabungan atau kombinasi akan dijabarkan secara ringkas di bawah ini.

Kalsium oksida (kapur) dapat membentuk reaksi kombinasi dengan air membentuk kalsium hidroksida (slaked lime).

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

Karbon monoksida dapat mengalami reaksi penggabungan menghasilkan karbon dioksida.

2CO + O₂ → 2CO₂

Reaksi kombinasi biasanya berlangsung secara eksotermik. Sebagai contoh, ketika logam barium dan gas fluor bergabung akan terjadi reaksi eksotermik saat membentuk garam barium fluorida.

Persamaan reaksi.

Ba + F₂ → BaF₂

Contoh lain adalah magnesium oksida yang dikombinasikan dengan karbon dioksida menghasilkan magnesium karbonat.

Persamaan reaksi.

MgO + CO₂ → MgCO₃

Contoh lainnya lagi adalah besi bergabung dengan belerang untuk menghasilkan zat besi(II) sulfida.

Fe + S → FeS

Bila reaksi kombinasi terjadi antara logam dan nonlogam, produk yang terbentuk adalah padatan ionik.

2. REAKSI PENGURAIAN (DEKOMPOSITION)

Reaksi Dekomposisi adalah pemisahan senyawa kimia tunggal menjadi dua atau lebih unsurnya atau senyawa sederhana. Dekomposisi kimia biasanya dianggap sebagai kebalikan dari reaksi sintesis atau reaksi penggabungan atau reaksi kombinasi.

Dalam proses dekomposisi energi dibutuhkan untuk memutuskan ikatan. Hal ini disebabkan Karena semua proses reaksi dekomposisi  terjadi melalui pemutusan ikatan.

Karena aturan fundamental inilah maka diketahui bahwa sebagian besar reaksi komposisi bersifat endotermik walaupun ada pengecualian.

Energi yang dibutuhkan dalam reaksi dekomposisi bisa dalam bentuk panas, radiasi, listrik, atau cahaya.

Reaksi umum untuk reaksi dekomposisi kimia adalah sebagai berikut.

AB → A + B

Contohnya adalah elektrolisis air membentuk gas hidrogen dan oksigen.

Persamaan reaksi:

2H₂O (I) → 2H₂ + O₂

Contoh reaksi dekomposisi yang terjadi secara spontan tanpa penambahan sumber energi eksternal adalah hidrogen peroksida yang secara perlahan terurai menjadi air dan oksigen.

Persamaan reaksi:

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

Perlu juga dicatat bahwa reaksi ini adalah salah satu pengecualian terhadap sifat endotermik reaksi dekomposisi.

Ketika dipanaskan, suatu karbonat akan terurai, kecuali asam karbonat (H₂CO₃) .

Asam karbonat yang biasanya terdapat di dalam minuman berkarbonasi secara spontan akan terutai menjadi karbon dioksida dan air. Reaksi yang terjadi ditulis sebagai:

H₂CO₃ → H₂O + CO₂

Ketika dipanaskan karbonat logam akan terurai menghasilkan oksida logam dan karbon dioksida. Persamaan berikut adalah contoh, di mana M mewakili unsur logam.

MCO₃ → MO + CO₂

Contoh spesifiknya adalah melibatkan pemanasan kalsium karbonat.

CaCO₃ → CaO + CO₂

Klorat logam juga terurai saat dipanaskan. Pada reaksi dekomposisi jenis ini produknya adalah klorida logam dan gas oksigen. 

Persamaan umum yang terjadi adalah sebagai berikut.

2MClO₃ → 2MCl  +  3O₂

Sama seperti di atas, M pada persamaan di atas mewakili unsur logam.

Reaksi dekomposisi dari kalium klorat menghasilkan kalium klorida dan oksigen ditunjukan pada persamaan reaksi berikut ini.

2KClO₃ → 2KCl + 3O₂

3. REAKSI PENGGANTIAN (DISPLACEMENT)

Reaksi pergantian atau reaksi perpindahan dibagi menjadi dua jenis yaitu:

1. Reaksi penggantian tunggal

2. Reaksi penggantian ganda

Reaksi pergantian tunggal adalah reaksi dimana satu unsur (atau lebih) menggantikan unsur lain pada senyawa. Hal ini dapat ditunjukan dengan persamaan umum sebagai:

A  +  BC  →   AC  +  B

Reaksi penetralan bisa terjadi jika A lebih reaktif dari B, sehingga dihasilkan produk yang lebih stabil.

Dalam rangkaian aktivitas atau reaktivitas, logam dengan kecenderungan tertinggi untuk menyumbangkan elektronnya dicantumkan pertama kali, dan logam yang paling tidak reaktif dicantumkan di akhir daftar. Oleh karena itu, logam yang lebih tinggi dalam daftar mampu menggantikan logam apapun pada daftar di bawahnya.

Urutan aktivitas untuk logam, dari yang paling reaktif sampai paling reaktif, adalah:

Li, K, Sr, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, As, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au.

Demikian pula, halogen dengan kecenderungan tertinggi untuk mendapatkan elektron adalah yang paling reaktif. Seri aktivitas untuk halogen, dari yang tertinggi sampai yang paling rendah, adalah:

F, Cl, Br, I.

Contoh:

2AgNO₃(aq)  +  Zn(s)  →   2Ag(s)  +  Zn(NO₃)₂(aq)

Mg(s)  +  2HCl(aq)  →  MgCl₂(aq)  +  H₂(g)

Dalam beberapa reaksi, suatu kation dapat menggantikan kation yang lain. Kation adalah spesi bermuatan positif.

Persamaan umum pergantian kation dalam suatu reaksi sebagai berikut.

X + YZ → XZ + Y

Pada persamaan di atas, dapat dilihat bahwa unsur X telah menggantikan Y pada senyawa YZ menjadi senyawa baru XZ dan unsur bebas Y.

Beberapa contoh pergantian kation adalah sebagai berikut.

- Cu(s) + 2AgNO₃(aq) → 2Ag(s) + Cu(NO₃)₂(aq)

-  Fe + Cu(NO₃)₂  ⟶  Fe(NO₃)₂ + Cu

- Ca + 2H₂O  ⟶  Ca(OH)₂ + H₂

- Zn + 2HCl ⟶  ZnCl₂ + H₂

Perlu diperhatikan bahwa jika unsur pada reaktan tidak logam yang lebih reaktif, maka reaksi tidak akan terjadi.

Contoh:

1. Ag + Cu(NO₃)₂ → Tidak ada reaksi

2. Au + HCl → Tidak ada reaksi

Sama seperti pada pergantian kation, suatu anion dapat menggantikan anion yang lain. Anion adalah spesi bermuatan negatif.

Persamaan umum pergantian anion dalam suatu reaksi sebagai berikut.

A + XY → XA + Y

Pada persamaan di atas, dapat dilihat bahwa unsur A telah menggantikan Y pada senyawa XY menjadi senyawa baru XA dan unsur bebas Y.

Beberapa contoh pergantian kation adalah sebagai berikut.

Cl₂ + 2NaBr ⟶ 2NaCl + Br₂

Br₂ + 2KI ⟶ 2KBr + I₂

Perlu diperhatikan bahwa jika anion halogen pada reaktan kurang reaktif, maka reaksi tidak akan terjadi.

Contoh:

I2 + 2KBr → tidak ada reaksi

Reaksi penggantian ganda terjadi ketika atom yang sedang melakukan penggantian terlebih dahulu tergabung dalam senyawa lain. Reaksi penggantian ganda sering terjadi dalam larutan. Penggantian ganda bisa berupa reaksi presipitasi atau penetralan.

Dalam reaksi penetralan, salah satu produk selalu berupa air. Senyawa yang mengalami reaksi penetralan disebut asam dan basa.

Asam adalah senyawa yang mengandung ion hidrogen (H⁺). Sedangkan basa adalah senyawa yang mengandung ion hidroksida (OH^-).

4. REAKSI PEMBAKARAN (COMBUSTION)

Reaksi pembakaran terjadi ketika suatu senyawa bereaksi dengan oksigen di udara dan terbakar, menghasilkan nyala api dan kalor.

Pembakaran bahan bakar organik di udara selalu eksotermik karena ikatan rangkap di O₂ jauh lebih lemah daripada ikatan rangkap atau ikatan ikatan tunggal lainnya, dan oleh karena itu pembentukan ikatan yang lebih kuat dalam produk pembakaran CO₂ dan   H₂O menghasilkan pelepasan energi.

Senyawa yang dikenal sebagai hidrokarbon sering dibakar dalam reaksi pembakaran. Senyawa-senyawa ini disebut hidrokarbon karena tersusun dari unsur hidrogen (H) dan karbon (C). Misalnya gas propana (C₃H₈) dibakar pada kompor gas untuk menghasilkan kalor untuk memasak.

Reaksi tersebut tampak sebagai berikut:

C₃H₆ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O

Bahan bakar hidrokarbon diekstraksi dari minyak bumi dan gas alam. Bahan bakar tersebut sering disebut bahan bakar fosil karena merupakan sisa-sisa tumbuhan dan makluk hidup lain yang terkubur jutaan tahun yang lalu.

  

SUMBER RUJUKAN

- Krista West. Materi Kimia! Reaksi Kimia. Volume 3. 2009. Pakar Raya. Bandung.

-Wikipedia. Combination Reaction. Online. (en.m.wikipedia.org/wiki/Combination_reaction) diakses pada Selasa, 06 Februari 2018.

- Wikipedia. Chemical Decomposition. (en.m.wikipedia.org/wiki/Chemical_decomposition) diakses pada Selasa, 06