Halo semua! Hari ini kita akan belajar mengenai reaksi kimia. Topik ini sangat penting untuk kita pahami karena reaksi kimia terjadi di sekitar kita setiap saat. Mulai dari pembakaran kayu, besi yang berkarat, sampai proses fermentasi dan pembusukan makanan. Reaksi kimia adalah perubahan materi dari satu bentuk ke bentuk lain yang menghasilkan zat baru dengan sifat yang berbeda. Kita akan mendalami konsep ini lewat beberapa poin penting. Mari kita pelajari satu per satu secara perlahan dan mendalam.
Ketika kita berbicara tentang reaksi kimia, tidak akan lepas dari pembahasan tentang atom. Atom adalah partikel terkecil penyusun materi, dan teorinya telah berkembang sejak zaman filsuf Yunani kuno.
Pada awalnya, Democritus (400 SM) berpendapat bahwa semua materi terdiri atas partikel kecil yang tidak dapat dibagi lagi, yaitu atom. Pandangan ini sempat hilang selama berabad-abad dan kemudian muncul kembali di awal abad ke-19 ketika ilmuwan seperti John Dalton mulai mengukur massa reaktan dan produk dalam berbagai percobaan kimia.Dalton pun mengajukan teorinya yang menyatakan bahwa:
Suatu unsur kimia terdiri atas partikel-partikel kecil yang disebut atom, di mana semua atom suatu unsur memiliki sifat kimia yang sama.
Atom-atom dari unsur yang berbeda memiliki sifat yang berbeda.
Senyawa terbentuk ketika atom-atom dari unsur berbeda saling bergabung dalam perbandingan bilangan bulat yang sederhana.
Atom tidak berubah selama reaksi kimia biasa, mereka hanya bergabung kembali atau berpisah untuk membentuk zat baru.
Teori ini sangatlah penting karena menjadi dasar bagi pemahaman kita mengenai bagaimana reaksi kimia berlangsung, yaitu melibatkan penyusunan kembali atom-atom tanpa menghilangkan atau menambah jumlah atom itu sendiri.
Reaksi kimia menghasilkan berbagai perubahan yang bisa kita amati. Meskipun pada dasarnya prosesnya berlangsung pada tingkat atom dan molekul, sering kali ada tanda-tanda yang muncul di sekitar kita. Ciri-ciri reaksi kimia itu di antaranya:
Perubahan Energi (Panas dan Cahaya)
Perubahan Warna
Pembentukan Endapan
Timbulnya Gas
Mari kita telusuri satu per satu agar kalian semakin memahami.
Salah satu tanda umum terjadinya reaksi kimia adalah perubahan energi, terutama energi panas dan cahaya. Kita ambil contoh yang sering kita jumpai, yaitu reaksi pembakaran.
Reaksi Pembakaran: Terjadi ketika suatu bahan kimia (biasanya mengandung karbon) bereaksi dengan oksigen (O₂) di udara. Pada proses pembakaran, kita sering melihat nyala api dan merasakan panas yang dihasilkan. Contoh spesifiknya adalah reaksi pembakaran fosfor (P₄). Fosfor sangat reaktif, sehingga jika fosfor bertemu oksigen, maka akan terbentuk senyawa P₂O₅, yang disertai cahaya terang dan panas.Jika kita tuliskan dengan rumus, awalnya reaksi:
P4(s) + ? O2(g) → ? P2O5(g)
tidak setara, karena jumlah atom P dan O di kiri belum sama dengan di kanan. Setelah kita setarakan, maka diperoleh:
P4(s) + 5 O2(g) → 2 P2O5(g)
Di sini, angka 5 dan 2 adalah koefisien reaksi yang membuat jumlah atom di kedua sisi setara.
Ciri lain dari reaksi kimia yang mudah dikenali adalah perubahan warna. Salah satu reaksi yang paling umum kita jumpai adalah perkaratan besi.
Jika kita tuliskan reaksi kimianya:
4Fe(s) + 3O2(g) + xH2O(l) → 2Fe2O3.xH2O(s)
Meskipun di kehidupan sehari-hari sering kali karat besi muncul perlahan, reaksinya tetap memenuhi prinsip keseimbangan atom.
Ciri berikutnya adalah terbentuknya endapan. Endapan adalah zat padat yang muncul di dalam larutan sebagai hasil reaksi kimia.
Jika ditulis dalam bentuk reaksi kimia setara:
CaCO3(s) + NaOH(aq) + H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + NaHCO3(s)
Di sini, endapan putih yang terbentuk menunjukkan bahwa terjadi reaksi kimia.
Yang terakhir, reaksi kimia juga bisa menghasilkan gas. Ada banyak contoh di sekitar kita, di antaranya:
Fermentasi anaerob: Proses ini dilakukan oleh mikroorganisme (seperti ragi) yang mengubah gula (C₆H₁₂O₆) menjadi etanol (C₂H₅OH) dan gas karbon dioksida (CO₂).
C6H12O6(l) → C2H5OH(l) + 2CO2(g)
Gas CO₂ inilah yang bisa membuat adonan roti mengembang ketika difermentasi.
2. Pembusukan sampah organik: Bakteri tertentu dapat memecah zat organik menghasilkan gas hidrogen sulfida (H₂S) yang berbau tidak sedap, serta karbon dioksida (CO₂).
2CH2O(g) + 2H+(aq) + SO4²–(aq) → H2S(g) + 2CO2(g) + 2H2O(g)
Bau busuk yang kita hirup di sekitar sampah organik sebenarnya adalah bukti ada reaksi kimia yang melepaskan gas H₂S.
Ketika kita menuliskan reaksi kimia, sering kali kita menggunakan persamaan reaksi. Persamaan reaksi ini seperti peta yang menunjukkan reaktan (zat sebelum reaksi) dan produk (zat setelah reaksi). Namun, ada satu hal penting yang harus dipatuhi: jumlah atom setiap unsur di sisi kiri sama dengan di sisi kanan tanda panah.
Pada persamaan reaksi, kita harus melakukan penyesuaian agar:
Proses penyesuaian ini disebut dengan menyetarakan reaksi. Kita hanya boleh mengubah koefisien reaksinya (angka di depan rumus), bukan rumus kimianya sendiri.
Koefisien reaksi adalah angka yang kita tempatkan di depan rumus kimia (contoh: angka 2 di depan H₂O atau angka 5 di depan O₂) supaya jumlah atom di kiri dan kanan sama. Ini seperti menentukan berapa banyak “paket” zat yang bereaksi.
P4(s) + 5O2(g) → 2P2O5(g)
Bayangkan, jika kita menyebut 1 lusin untuk 12 buah, maka 1 mol berarti 6,022 × 10²³ buah partikel! Angka ini sangat besar, tetapi memudahkan kita membayangkan seberapa banyak atom/molekul dalam jumlah zat tertentu.
Jika kita mengambil 1 mol air (H₂O), maka di dalamnya:
Terdapat 1 mol oksigen (yaitu 6,022 × 10²³ atom O).
Terdapat 2 mol hidrogen (yaitu 2 × 6,022 × 10²³ atom H).
Hal ini membantu kita untuk menghitung atau membandingkan berapa banyak partikel yang bereaksi tanpa perlu menghitung atom satu per satu.Semoga penjelasan panjang lebar ini bisa membantu kalian mengerti reaksi kimia secara menyeluruh. Kalian telah mempelajari bagaimana atom dan teori atom menjadi landasan pemahaman reaksi kimia, lalu menelaah ciri-ciri reaksi kimia yang bisa kita amati di sekitar kita, hingga belajar menyetarakan persamaan reaksi melalui konsep koefisien reaksi. Setelah itu, kita juga mengenal apa itu mol dan Bilangan Avogadro yang memudahkan kita mengukur jumlah partikel yang sangat kecil.Jika kalian memahami semua poin di atas dengan baik, kalian akan siap memahami konsep-konsep kimia yang lebih kompleks di masa depan. Ingatlah untuk selalu penasaran, terus eksplorasi, dan jangan ragu untuk bertanya jika ada hal yang masih membingungkan. Selamat belajar dan semoga sukses!