Reaksi kimia: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
HsfBot (bicara | kontrib)
k Bot: Perubahan kosmetika
Baris 1:
[[Berkas:Hydrochloric acid ammonia.jpg|rightka|180px|thumbjmpl|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]].<ref name="IUPAC">{{GoldBookRef|title=chemical reaction|file=C01033}}</ref> 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 [[diagram Feynman|transformasi partikel-partikel elementer]] seperti pada [[reaksi nuklir]].
Baris 6:
 
== Sejarah ==
[[Berkas:Antoine lavoisier color.jpg|thumbjmpl|[[Antoine Lavoisier]] mengembangkan teori pembakaran sebagai reaksi kimia dengan oksigen]]
 
Reaksi kimia seperti [[pembakaran]], [[fermentasi (biokimia)|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 [[Elemen klasik|Teori empat elemen]] dari [[Empedocles]] yang menyatakan bahwa substansi apapun itu tersusun dari 4 elemen dasar: api, air, udara, dan bumi. Pada abad pertengahan, transformasi kimia dipelajari oleh para [[alkemis]]. Mereka mencoba, misalnya, mengubah [[timbal]] menjadi [[emas]], dengan mereaksikan timbal dengan campuran tembaga-timbal dengan [[sulfur]].<ref>{{cite journal|last1=Weyer|first1=Jost|title=Neuere Interpretationsmglichkeiten der Alchemie|volume=7|pages=177|journal=Chemie in unserer Zeit|language=German|year=1973|doi=10.1002/ciuz.19730070604|issue=6}}</ref>
Baris 24:
 
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.
[[Berkas:Baeyer-Villiger-Oxidation-V1.svg|thumbjmpl|centerpus|750px|Sebuah contoh reaksi organik: [[Oksidasi Baeyer–Villiger|oksidasi]] [[keton]] menjadi [[ester]] dengan [[Asam peroksi]]karboksilat]]
 
[[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.<ref>{{cite journal|last1=Corey|first1=E. J.|title=Robert Robinson Lecture. Retrosynthetic thinking?essentials and examples|journal=Chemical Society Reviews|volume=17|pages=111|year=1988|doi=10.1039/CS9881700111}}</ref>
Baris 31:
[[Reaksi elementer]] adalah reaksi pemecahan paling sederhana dan hasil dari reaksi ini tidak memiliki produk sampingan.<ref>{{GoldBookRef|title=elementary reaction|file=E02035}}</ref> 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.<ref>Gernot Frenking: ''Elementarreaktionen.'' In: Römpp Chemie-Lexikon, Thieme, 2006</ref>
 
[[Berkas:Azobenzene isomerization de.svg|thumbjmpl|300px|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 (kimia)|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.<ref name=rh/>
 
Baris 96:
 
=== Oksidasi dan reduksi ===
[[Berkas:redox reaction.png|thumbjmpl|rightka|Ilustrasi dari reaksi redoks (reduksi oksidasi)]]
[[Berkas:Redox Halves.png|thumbjmpl|Dua bagian reaksi redoks]]
Reaksi [[redoks]] dapat dipahami sebagai transfer elektron dari salah satu senyawa (disebut [[reduktor]]) ke senyawa lainnya (disebut [[oksidator]]). Dalam proses ini, senyawa yang satu akan teroksidasi dan senyawa lainnya akan tereduksi, oleh karena itu disebut ''redoks''. Oksidasi sendiri dimengerti sebagai kenaikan [[bilangan oksidasi]], dan reduksi adalah penurunan [[bilangan oksidasi]]. Dalam praktiknya, transfer dari elektron ini akan selalu mengubah bilangan oksidasinya, tetapi banyak reaksi yang diklasifikasikan sebagai reaksi redoks walaupun sebenarnya tidak ada elektron yang berpindah (seperti yang melibatkan ikatan [[kovalen]]).<ref>{{cite|author1=Christian B. Anfinsen|url=http://books.google.com/books?id=HvARsi6S-b0C&pg=PA7|title=Advances in protein chemistry|publisher=Academic Press|year=1991|isbn=0-12-034242-1|page=7}}</ref><ref>{{cite|author1=A.G. Sykes|url=http://books.google.com/books?id=qnRkjATn0YUC&pg=PA359|title=Advances in Inorganic Chemistry, Volume 36|publisher=Academic Press|year=1991|isbn=0-12-023636-2|page=359}}</ref>
 
Baris 122:
 
=== Presipitasi ===
[[Berkas:Chemical precipitation diagram-id.svg|thumbjmpl|Presipitasi]]
[[Presipitasi (kimia)|Presipitasi]] adalah proses reaksi terbentuknya padatan (endapan) di dalam sebuah larutan sebagai hasil dari reaksi kimia. Presipitasi ini biasanya terbentuk ketika konsentrasi ion yang larut telah mencapai batas [[kelarutan]]<ref>{{GoldBookRef|title=precipitation|file=P04795}}</ref> dan hasilnya adalah membentuk [[garam (kimia)|garam]]. Reaksi ini dapat dipercepat dengan menambahkan agen presipitasi atau mengurangi pelarutnya. Reaksi presipitasi yang cepat akan menghasilkan residu mikrokristalin dan proses yang lambat akan menghasilkan [[kristal]] tunggal. Kristal tunggal juga dapat diperoleh dari [[rekristalisasi (kimia)|rekristalisasi]] dari garam mikrokristalin.<ref>Jörg Wingender, Stefanie Ortanderl ''Ausfällung.'' In: ''Römpp Chemie-Lexikon.'', Thieme, July 2009</ref>
 
Baris 129:
 
=== Reaksi fotokimia ===
[[Berkas:Paterno-Buchi reaction.svg|thumbjmpl|Dalam [[reaksi Paterno–Büchi]], sebuah gugus karbonil yang tereksitasi akan diamahkan ke [[olefin]] yang tidak tereksitasi, dan menghasilkan [[oksetan]].]]
Dalam [[reaksi fotokimia]], atom dan molekul akan menyerap energi ([[foton]]) dari cahaya dan mengubahnya ke [[eksitasi]]. Atom dan molekul ini lalu dapat melepaskan energi dengan memecahkan ikatan kimia, maka menghasilkan radikal. Reaksi ang termasuk ke dalam reaksi fotokimia di antaranya reaksi hidrogen-oksigen, [[polimerisasi radikal]], [[reaksi berantai]] dan [[reaksi penataan ulang]].<ref>Atkins, pp. 937–950</ref>
 
Baris 135:
 
== Katalisis ==
[[Berkas:Activation energy.svg|thumbjmpl|rightka|Diagram skema energi yang menunjukkan efek dari pemberian katalis pada sebuah reaksi kimia endotermik. Adanya katalis akan mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi. Hasil akhirnya akan sama dengan reaksi tanpa katalis.]]
 
Pada [[katalisis]], reaksinya tidak berlangsung secara spontan, tetapi melalui substansi ketiga yang disebut dengan [[katalis]]. Tidak seperti reagen lainnya yang ikut dalam reaksi kimia, katalis tidak ikut serta dalam reaksi itu sendiri, tetapi dapat menghambat, mematikan, atau menghancurkan melalui proses sekunder. Katalis dapat digunakan pada fase yang berbeda ([[katalis heterogen]]) maupun pada fase yang sama ([[katalis homogen]]) sebagai reaktan. Fungsi katalis hanyalah mempercepat reaksi - zat kimia yang memperlambat reaksi disebut dengan inhibitor.<ref>{{GoldBookRef|title=catalyst|file=C00876}}</ref><ref>{{GoldBookRef|title=inhibitor|file=I03035}}</ref> Substansi yang meningkatkan aktivitas katalis disebut promoter, dan substansi yang mematikan katalis disebut racun katalis. Sebuah reaksi kimia yang semestinya tidak bisa berlangsung karena energi aktivasinya terlalu tinggi, bisa menjadi berlangsung karena kehadiran katalis ini.
Baris 164:
[[Substitusi elektrofilik]] merupakan kebalikan dari substitusi nukleofilik di mana atom atau molekul yang melepas, atau [[elektrofil]]nya, mempunyai kerapatan elektron yang rendah sehingga bermuatan positif. Biasanya elektrofil ini adalah atom karbon dari [[gugus karbonil]], karbokation atau [[sulfur]] atau kation [[nitronium]]. Reaksi ini berlangsung pada hidrokarbon aromatik saja, sehingga disebut [[substitusi aromatik elektrofilik]]. Serangan elektrofil akan menciptakan kompleks yang disebut sebagai σ-compleks, sebuah fase transisi di mana sistem aromatiknya hilang. Lalu, gugus lepas (biasanya proton), akan terpisah dan sifat kearomatikannya kembali. Alternatif lain untuk substitusi aromatik adalah substitusi alifatik elektrofilik. Substitusi ini mirip dengan substitusi aromatik elektrofilik dan juga mempunyai 2 tipe utama yaitu S<sub>E</sub>1 dan S<sub>E</sub>2<ref>Brückner, pp. 203–206</ref>
 
[[Berkas:Electrophilic aromatic substitution.svg|centerpus|thumbjmpl|648px|Mekanisme dari substitusi aromatik elektrofilik]]
 
=== Adisi dan eliminasi ===
Baris 171:
{{double image|center|E1-mechanism.svg|400|E1cb-mechanism.svg|400|Eliminasi E1|eliminasi E1cb}}
{{clear}}
[[Berkas:E2-mechanism.svg|thumbjmpl|300px|Eliminasi E2]]
 
Mekanisme E2 juga memerlukan basa. Akan tetapi, pergantian posisi basa dan eliminasi gugus lepas berlangsung secara serentak dan tidak menghasilkan zat antara ionik. Berbeda dengan eliminasi E1, konfigurasi stereokimia yang berbeda dapat dihasilkan dalam reaksi yang memiliki mekanisme E2 karena basa akan lebih memfavoritkan eleminasi proton yang berada pada posisi-anti terhadap gugus lepas. Oleh karena kondisi dan reagen reaksi yang mirip, eliminasi E2 selalu bersaing dengan substitusi S<sub>N</sub>2.<ref>Brückner, hal. 172</ref>
 
[[Berkas:HBr-Addition.png|thumbjmpl|300px|Adisi elektrofilik hidrogen bromida]]
Kebalikan dari reaksi eliminasi adalah reaksi adisi. Pada reaksi adisi, ikatan rangkap dua atau rangkap tiga diubah menjadi ikatan rangkap tunggal. Mirip dengan reaksi substitusi, ada beberapa tipe dari adisi yang dibedakan dari partikel yang mengadisi. Contohnya, pada [[adisi elektrofilik]] hidrogen bromida, sebuah elektrofil (proton) akan mengganti ikatan rangkap ganda dan membentuk [[karbokation]], lalu kemudian bereaksi dengan nukleofil (bromin). Karbokation dapat terbentuk di salah satu ikatan rangkap tergantung dari gugus yang melekat di akhir. Konfigurasi yang lebih tepat dapat diprediksikan dengan [[aturan Markovnikov]].<ref>Wiberg, pp. 950, 1602</ref> Aturan Markovnikov mengatakan: "Pada adisi heterolitik dari sebuuah molekul polar pada alkena atau alkuna, atom yang mempunyai keelektronegatifan yang besar, maka akan terikat pada atom karbon yang mengikat atom hidrogen yang lebih sedikit."<ref>{{GoldBookRef|title=Markownikoff rule|file=M03707}}</ref>
 
=== Reaksi kimia organik lainnya ===
[[Berkas:Cope Rearrangement Scheme.png|leftkiri|thumbjmpl|Penataan ulang dari 3-metil-1,5-heksadiena]]
{{multiple image | direction = vertical
| align = right
Baris 212:
 
== Reaksi biokimia ==
[[Berkas:Induced fit diagram id.svg|thumbjmpl|leftkiri|380px|Ilustrasi dari aktivitas enzim pada reaksi biokimia]]
[[Biokimia|Reaksi biokimia]] pada umumnya dikendalikan oleh [[enzim]]. [[Protein|Protein-protein]] ini hanya dapat [[Katalisis enzim|mengkatalis]] satu jenis reaksi yang spesifik, sehingga reaksinya benar-benar dapat dikontrol. Reaksi ini berlangsung pada [[sisi aktif]] dari substrat. Reaksi katalisasi enzim ini bergantung pada banyak hal, di antaranya adalah bentuk enzimnya, jenis ikatannya, interaksi elektrostatik, pemberian dan penerimaan proton (pada reaksi asam/basa), dan lainnya.<ref>Peter Karlson , Detlef Doenecke, Jan Koolman, Georg Fuchs, Wolfgang Gerok. ''Karlson Biochemistry and Pathobiochemistry,'' 16th edition, Georg Thieme, 2005, ISBN 978-3-13-357815-8, pp. 55–56</ref>
 
Baris 218:
 
== Penggunaan reaksi kimia ==
[[Berkas:Velp-thermitewelding-1.jpg|thumbjmpl|Reaksi termit digunakan dalam proses pengelasan.]]
Reaksi kimia sangat sering digunakan oleh para ahli [[teknik kimia]] untuk mensintesis senyawa baru dari sumber daya alam mentah di alam, seperti [[minyak bumi]] dan bijih-bijih mineral. Merupakan suatu hal yang penting untuk membuat reaksi yang seefisien mungkin, memaksimalkan hasil yang bisa diperoleh dan meminimalkan reagen yang dipakai, energi masuk dan energi keluar. [[Katalis]] biasanya digunakan untuk mengurangi energi aktivasi sehingga meningkatkan laju reaksinya.<ref>Gerhard Emig, Elias Klemm. Technical Chemistry. 5th edition, Springer, 2005, ISBN 978-3-540-23452-4, pp. 33–34</ref><ref>{{cite journal|last1=Trost|first1=B.|title=The atom economy—a search for synthetic efficiency|journal=Science|volume=254|pages=1471|year=1991|doi=10.1126/science.1962206|issue=5037|pmid=1962206}}</ref>