REAKSI KIMIA. Definisi Jenis-jenis reaksi kimia Persamaan reaksi Analisa kimia

Transkripsi

1 REAKSI KIMIA Definisi Jenis-jenis reaksi kimia Persamaan reaksi Analisa kimia

2 Reaksi Kimia : Peristiwa perubahan kimia dari zat-zat yang bereaksi (reaktan) berubah menjadi zat-zat hasil reaksi (produk) Zat yang bereaksi REAKTAN zat hasil reaksi PRODUK

3

4 Pada reaksi kimia, suatu zat berubah menjadi satu atau lebih zat lain, yang jenisnya baru. Untuk memudahkan mempelajari materi reaksi kimia terlebih dahulu harus memahami bagaimana penulisan reaksi kimia. Contoh : Untuk menuliskan reaksi kimia yang terjadi ketika bongkahan batu kapur yang dimasukkan ke dalam air dan kemudian air menjadi panas. H 2 O CO 2

5 Batu kapur (bahasa Inggris: limestone) (CaCO 3 ) adalah sebuah batuan sedimen terdiri dari mineral calcite (kalsium carbonate). CaCO3 : Lime stone (kalsium karbonat) Kapur tohor, atau dikenal pula dengan nama kimia kalsium oksida (CaO), adalah hasil pembakaran kapur mentah (kalsium karbonat atau CaCO 3 ) pada suhu kurang lebih 90 derajat Celcius. Reaksi dalam pembuatan kapur : CaO.MgO + H2O Ca(OH)2.Mg(OH)2 + panas CaO.MgO + H2O Ca(OH)2.MgO + panas CaO + H2O Ca(OH)2 + panas CaCO3.MgCO3 + panas CaO.MgO + 2CO2 CaCO3 + panas CaO + CO2 CaCO3 CaO + CO2 H=-1207 Jika disiram dengan air, maka kapur tohor akan menghasilkan panas dan berubah menjadi kapur padam (kalsium hidroksida, CaOH)

6 Untuk menuliskan reaksi yang terjadi antara kapur tohor CaO (s) dengan air H 2 O (l) adalah sebagai berikut: CaO (s) + H 2 O (l) Ca(OH) 2 (s) (ΔH r = 63.7 kj/mol of CaO) Hasil dari proses reaksi kimia tersebut adalah Ca(OH) atau kalsium hidroksida sukar larut dalam air dan apabila didiamkan maka akan tampak endapan/padatan putih di dasar bejana.

7 PERSAMAAN REAKSI Untuk memudahkan mempelajari materi reaksi kimia terlebih dahulu harus memahami bagaimana penulisan reaksi kimia. Persamaan reaksi menggambarkan reaksi kimia yang terdiri atas rumus kimia pereaksi dan hasil reaksi disertai koefisiennya masing-masing.

8 Jenis-Jenis Reaksi Kimia Didalam laboratorium kimia, reaksi kimia dapat diamati dengan mudah, karena perubahan kimia selalu menghasilkan zat baru. Zat-zat yang dihasilkan dapat berupa endapan, Gas, perubahan warna, dan juga terjadi perubahan suhu. Berdasarkan proses yang terjadi pada suatu reaksi kimia maka reaksi kimia dapat digolongkan menjadi 7 jenis reaksin yaitu : -reaksi pembentukan, -penguraian, -pengendapan, -pertukaran, -netralisasi, -pembakaran atau oksidasi, dan -reduksi.

9 1. Reaksi Pembentukan Reaksi pembentukan merupakan penggabungan atom-atom dari beberapa unsur membentuk senyawa baru. Contoh dari reaksi ini adalah pembentukan air. 2 H 2 + O 2 2H 2 O N H2 2 NH 3 (amoniak)

10 2. Reaksi Penguraian Reaksi penguraian merupakan reaksi kebalikan dari reaksi pembentukan. Pada reaksi ini, senyawa terurai menjadi senyawa yang lebih sederhana atau menjdi unsur-unsurnya. Contohnya seperti : 2 NH 3 N H 2 C 2 H 2 2 C + 3 H 2 Sedangkan penguraian dari senyawa menjadi senyawa yang lebih sederhana, seperti : asam karbonat : H 2 CO 3 H 2 O + CO 2 CaCO 3 CaO + CO 2

11 3. Reaksi Pengendapan Reaksi pengendapan merupakan reaksi yang salah satu produk terbentuk endapan Endapan terjadi karena zat yang terjadi tidak atau sukar larut didalam air atau pelarutnya. Contohnya seperti: Perak Nitrat: AgNO 3 (aq) + HCl (aq) AgCl (s) + HNO 3 (aq) Endapan yang terbentuk adalah endapan putih dari AgCl : Pb(CH 3 COO) 2(aq) + H 2 S (aq) PbS (s) + CH 3 COOH (aq)

12 AgNO3 (aq) + NaCl (aq) AgCl + NaNO3 (aq)

13 Reaksi yang mudah kita amati (A) Reaksi pengendapan (B) reaksi pembentukan gas

14 4. Reaksi Pertukaran Jenis reaksi adalah jenis pertukaran antara kation ataupun pertukaran antara anion, dalam istilah lainya dan sebagainya dengan ion exchange. Pada peristiwa reaksi pertukaran maka salah satu produk dapat berupa endapan atau bentuk gas sehingga zat terpisahkan Contohnya seperti : Ba (Cl) 2 (aq) + Na 2 SO 4 2NaCl + BaSO 4 (s) Dalam reaksi ini atom Ba berpindah pasangan dengan atom Cl, membentuk endapan putih BaSO4.

15 Contoh lain adalah resin penukar kation divinilbenzene sulfonat mengikat logam Na+ dan melepaskan ion H+

16 5. Reaksi Netralisasi Reaksi netralisasi merupakan reaksi penetralan asam oleh basa dan menghasilkan air. Hasil air merupakan produk dari reaksi antara ion H+ pembawa sifat asam dengan ion hidroksida (OH-) pembawa sifat basa, Sebagai contoh adalah sebagai berikut: HCl + NaOH NaCl + H 2 O Reaksi ion : H+ Cl- + Na+ OH- Na+ Cl- + H+ OH- Contoh-contoh lain: H+ + OH- H2O Reaksi netralisasi yang lain ditunjukan oleh reaksi antara asam sulfat H2SO4 dengan calcium hidroksida Ca(OH)2, seperti dibawah ini : Reaksi : H2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 + 2 H2O 2 H+ SO42- + Ca2+ 2 OH- Ca2+ SO H+ 2 OH-

17 6. Reaksi Pembakaran Reaksi pembakaran dengan definisi yang paling sederhana adalah reaksi darri unsur maupun senyawa dengan oksigen. Contohnya pada reaksi pembakaran hidrogen : H2 + 2O 2 2H 2 O

18 7. Reaksi Oksidasi dan Reduksi Pada awalnya konsep reaksi redoks didasarkan pada keterlibatan oksigen. Reaksi yang mengikat oksigen dinamakan reaksi oksidasi dan reaksi yang melepaskan oksigen disebut reaksi reduksi. Contoh : Reaksi oksidasi : 4Fe + 3 O 2 2Fe 2 O 3 Reaksi reduksi : 4 Fe 2 O 3 4Fe + 3 O 2

19 Persamaan reaksi Dalam ilmu kimia, persamaan reaksi atau persamaan kimia adalah penulisan simbolis dari sebuah reaksi kimia. Rumus kimia pereaksi ditulis di sebelah kiri persamaan dan rumus kimia produk dituliskan di sebelah kanan. Koefisien yang ditulis di sebelah kiri rumus kimia sebuah zat adalah koefisien stoikiometri, yang menggambarkan jumlah zat tersebut yang terlibat dalam reaksi relatif terhadap zat yang lain. Persamaan reaksi yang pertama kali dibuat oleh ahli iatrokimia Jean Beguin pada 1615.

20 Dalam sebuah persamaan reaksi, pereaksi dan produk dihubungkan melalui simbol yang berbedabeda. Simbol digunakan untuk reaksi searah, untuk reaksi dua arah, dan untuk reaksi kesetimbangan. Misalnya, persamaan reaksi pembakaran metana (suatu gas alam) oleh oksigen dituliskan sebagai berikut CH O 2 CO H 2 O

21 Selain itu, di paling kanan dari sebuah persamaan reaksi kadang-kadang juga terdapat suatu besaran atau konstanta, misalnya perubahan entalpi atau konstanta kesetimbangan Misalnya proses Haber (reaksi sintesis amonia) dengan perubahan entalpi (ΔH) dituliskan sebagai berikut N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) ΔH = kj/mol.

22 Suatu persamaan disebut setara jika jumlah suatu unsur pada sebelah kiri persamaan sama dengan jumlah unsur tersebut di sebelah kanan, dan dalam reaksi ionik, jumlah total muatan harus setara juga.

23 Ciri-Ciri Reaksi Kimia adalah: 1. Terjadi Perubahan Warna 2. Terjadi Perubahan Suhu 3. Terjadi Perubahan Endapan 4. Terjadi Pembentukan Gas

24 1. Terjadi Perubahan Warna Pada reaksi kimia, reaktan diubah menjadi produk. Perubahan yang terjadi dapat disebabkan adanya pemutusan ikatan-ikatan antaratom reaktan dan pembentukan ikatan-ikatan bru yang membentuk produk. Untuk memutuskan ikatan diperlukan energi. Untuk membentuk ikatan yang baru, dilepaskan sejumlah energi. Jadi, pada reaksi kimia terjadi perubahan energi. Reaksi kimia yang menghasilkan energi dalam bentuk panas disebut dengan reaksi eksotermis. Reaksi yang menyerap energi panas disebut dengan reaksi endotermis. Contoh: Api dapat menghangatkan tubuh yang kedinginan dan ketika bernafas panas yang ada dalam tubuh akibat berolahraga dikeluarkan sehingga tubuh menjadi dingin.

25 2. Terjadi Perubahan Suhu Pada reaksi kimia, reaktan diubah menjadi produk. Perubahan yang terjadi dapat disebabkan adanya pemutusan ikatan-ikatan antaratom pereaksi dan pembentukan ikatan-ikatan baru yang membentuk produk. Untuk memutuskan ikatan diperlukan energi. Reaksi kimia yang menghasilkan energi dalam bentuk panas disebut dengan reaksi eksotermis, sedangkan reaksi yang menyerap energi panas disebut reaksi endotermis. Reaksi kimia terjadi pada suatu ruang yang kita sebut dbngan sistem, tempat di luar sistem disebut dengan lingkungan. Pada reaksi eksotermis, terjadi perpindahan energi panas dari sisitem ke lingkungan. Pada reaksi endotermis terjadi perpindahan energi panas dari lingkungan ke sistem.

26 3. Terjadi Pembentukan Endapan Ketika mereaksikan dua larutan dalam sebuah tabung reaksi, kadang-kadang terbentuk suatu sneyawa yang tidak larut, berbentuk padat, dan terpisah dari larutannya. Padatan itu disebut dengan endapan (presipitat)

27 4. Terjadi Pembentukan Gas Secara sederhana, dalam reaksi kimia adanya gas yang terbentuk ditunjukkan dengan adanya gelembung-gelembung dalam larutan yang direaksikan. Adanya gas dapat diketahui dari baunya yang khas, seperti asam sulfida (H2S) dan amonia (NH3) yang berbau busuk.

28

29 29 Analisis berarti kegiatan yang dilakukan di laboratorium untuk memeriksa kandungan suatu zat dalam sampel, sedangkan kimia adalah cabang ilmu yang mempelajari komposisi,struktur,sifat zat atau materi yang juga berhubungan dengan interaksinya mulai dari skala atom hingga molekul

30 Analisis : suatu rangkaian pekerjaan untuk memeriksa/mengetahui/menentu kan kandungan dari suatu sampel dengan tujuan tertentu. Rangkaian pekerjaan tersebut dapat berupa penentuan kadar suatu komponen, komposisi, struktur, sifat fisis, sifat kimia,fungsi senyawa dan masih banyak lagi yang akan kita temukan di dunia 'keanalisan' 30

31 Kimia analisa adalah cabang ilmu kimia yang berfokus pada analisis cuplikan material untuk mengetahui komposisi, struktur, dan fungsi kimiawinya. Secara tradisional, kimia analisa dibagi menjadi dua jenis, kualitatif dan kuantitatif. Analisa kualitatif bertujuan untuk mengetahui keberadaan suatu unsur atau senyawa kimia, baik organik maupun inorganik, sedangkan analisa kuantitatif bertujuan untuk mengetahui jumlah suatu unsur atau senyawa dalam suatu cuplikan.

32 Metode klasik Adanya tembaga dari percobaan analisa kualitatif ini ditunjukkan dengan warna api yang hijaukebiruan.

33 Kimia analisa modern dikategorisasikan melalui dua pendekatan, target dan metode. Berdasarkan targetnya, kimia analisa dapat dibagi menjadi -kimia bioanalitik, -analisis material, -analisis kimia, -analisis lingkungan, dan -forensik. Berdasarkan metodenya, kimia analisa dapat dibagi menjadi: - spektroskopi, - Spektrometri massa - kromatografi dan elektroforesis - kristalografi - mikroskopi dan - elektrokimia. Meskipun kimia analisa modern didominasi oleh instrumen-instrumen canggih, akar dari kimia analisa dan beberapa prinsip yang digunakan dalam kimia analisa modern berasal dari teknik analisis tradisional yang masih dipakai hingga sekarang. Contohnya adalah titrasi dan gravimetri.

34 34 Analisa gravimetrik menentukan massa dari suatu analit dengan menimbang sampel sebelum dan/atau setelah mengalami beberapa perubahan. Contoh yang umum adalah menentukan massa air dalam suatu hidrat dengan memanaskan sampelnya untuk menghilangkan air yang ada, sehingga akan ada perbedaan massa karena molekul air akan terlepas.

35 35 Analisa volumetrik Pada titrasi terdapat penambahan reaktan ke larutan yang sedang dianalisis sampai titik ekivalen tercapai. Jenis yang paling umum adalah titrasi asam-basa yang menggunakan berbagai macam indikator yang menunjukkan perubahan warna. Ada beberapa macam titrasi, misalnya titrasi potensiometri. Tipe indikator yang digunakan berbeda-beda untuk tercapainya titik ekivalen.

36

37

38

39 Analisa kimia Analisis kualitatif berkaitan dengan identifikasi zat-zat kimia; mengenali unsur atau senyawa apa yang ada dalam suatu sampel. Analisis kualitatif adalah pekerjaan yang bertujuan untuk mengetahui senyawa-senyawa yang terkandung dalam sampel uji. Pada praktek lab kimia analitik kualitatif dimana mahasiswa dapat sampel yang tidak diketahui unsur atau senyawa dan diminta untuk menduganya. Berbagai cara dilakukan sesuai buku laboratorium. Dari awal cuman satu senyawa sampai lebih dari satu. Pada saat itu tidak menggunakan instrument, hanya menambahkan zat kimia tertentu hingga terjadi warna yang khas dari unsur tertentu, terjadi pengendapan, menghasilkan warna yang khas bila dibakar diatas api dll. Terasa mudah sekarang padahal dulu waktu praktek banyak gagalnya. Beruntung sampel sudah dalam bentuk larutan. Kalau dapatnya dalan bentuk padatan khan harus cari pelarutnya. Penggunaan alat-alat instrumentasi juga sangat membantu. Bila senyawa kita organik maka bisa digunakan spektroskopi infrared dan nmr. Kalau anorganik bisa menggunakan spektroskopi uv-vis. Sekedar ada absorbannya di daerah panjang gelombang tertentu.

40 Metode yang dipakai untuk tujuan ini bisa secara klasik atau instrumen, metoda klasik yang paling utama adalah analisis warna atau reaksi warna, metode ini dipakai untuk senyawa anorganik (kation dan anion), atau juga untuk senyawa organik seperti sering digunakan untuk skrining fitokimia dalam penentuan metabolit sekunder tumbuhan. Metoda lain dalam tujuan ini adalah uji warna nyala, kedua metoda tersebut diawali dengan analisis organoleptis atau uji pendahuluan. Instrumen analisis yang dikenal saat ini sebagian besar dapat melakukan analisis kualitatif tergantung dari spesifikasi instrumen. Contohnya Spektrofotometer UV-Vis untuk senyawa organik yang memiliki gugus kromofor, AAS untuk logam-logam (walau jarang untuk kualitatif), HPLC untuk senyawa-senyawa organik, Spektrofotometer IR untuk analisis gugus fungsi senyawa organik, dll.

41 Kalau mau tahu kadar sampelnya maka digunakan analisis kuantitatif. Analisis ini berkaitan dengan penetapan berapa banyak suatu zat tertentu yang terkandung dalam suatu sampel. Zat yang ditetapkan tsb, yang disebut konstituen atau analit, menyusun entah sebagian kecil atau besar sampel yang dianalisis. Jika analit tersebut menyusun lebih dari 1 % dari sampel maka analit ini disebut konstituen utama. Zat itu dianggap konstituen minor jika jumlahnya berkisar 0,01 % 1% dari sampel. Sedangkan konstituen perunut (trace) jika jumlah zat tersebut kurang dari 0,01 %. Analisis kuantitatif biasanya membutuhkan larutan yang konsentrasinya sudah diketahui. Kalau dititrasi biasanya peniternya diketahui kadarnya, kalau di spektroskopi menggunakan deret standar dll

42 Analisis kuantitatif adalah pekerjaan yang bertujuan untuk mengetahui kadar suatu senyawa dalam sampel. Metoda klasik yang paling populer adalah titrasi (metoda volumetri) dan gravimetri. Instrumen analisis yang saat ini paling banyak digunakan adalah HPLC dan spektrofotometer UV-Vis untuk senyawa organik, sedangkan untuk logam AAS masih menjadi pilihan utama, dan instrumen lain tergantung dari sifat senyawa yang akan ditentukan.

43 Spektroskopi Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari materi dan atributnya berdasarkan cahaya, suara atau partikel yang dipancarkan, diserap atau dipantulkan oleh materi tersebut. Spektroskopi juga dapat didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari interaksi antara cahayadan materi. Dalam catatan sejarah, spektroskopi mengacu kepada cabang ilmu dimana "cahaya tampak" digunakan dalam teori-teori struktur materi serta analisis kualitatif dan kuantitatif. Dalam masa modern, definisi spektroskopi berkembang seiring teknik-teknik baru yang dikembangkan untuk memanfaatkan tidak hanya cahaya tampak, tetapi juga bentuk lain dari radiasi elektromagnetik dan nonelektromagnetik seperti gelombang mikro, gelombang radio, elektron, fonon, gelombang suara, sinar x dan lain sebagainya.

44 Spektroskopi Spektroskopi umumnya digunakan dalam kimia fisik dan kimia analisis untuk mengidentifikasi suatu substansi melalui spektrum yang dipancarkan atau yang diserap. Alat untuk merekam spektrum disebut spektrometer. Spektroskopi juga digunakan secara intensif dalam astronomi dan penginderaan jarak jauh. Kebanyakan teleskop-teleskop besar mempunyai spektrograf yang digunakan untuk mengukur komposisi kimia dan atribut fisik lainnya dari suatu objek astronomi atau untuk mengukur kecepatan objek astronomi berdasarkan pergeseran Doppler garis-garis spektral. salah satu jenis spektroskopi adalah spektroskopi infra merah (IR). spektroskopi ini didasarkan pada vibrasi suatu molekul.

45

46

47

48

49

50

51 Analisis kimia bidang mechanical engineering

52 Minggu depan: Quis 2 : reaksi kimia dan analisis kimia Lanjutkan materi : Struktur Materi