Pada reaksi kimia zat zat yang bereaksi disebut

Reaksi kimia adalah suatu anggota dunia yang selalu memproduksi 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 memproduksi satu atau bertambah produk yang biasanya memiliki ciri-ciri yang selisih dari reaktan. Secara klasik, reaksi kimia melibatkan perubahan yang melibatkan pergerakan elektron dalam pembentukan dan pemutusan ikatan kimia, walaupun pada landasannya pemikiran umum reaksi kimia juga dapat diterapkan pada transformasi partikel-partikel elementer seperti pada reaksi nuklir.

Reaksi-reaksi kimia yang selisih dipakai bersama dalam sintesis kimia untuk memproduksi produk senyawa yang dipersilakan. 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 dimainkan.

Sejarah

Reaksi kimia seperti pembakaran, fermentasi, dan reduksi dari bijih menjadi logam sudah dikenali 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, cairan, udara, dan bumi. Di masa ratus tahun 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. Anggota ini dimainkan dengan cara memanaskan mineral-mineral sulfat dan nitrat, seperti tembaga sulfat, alum dan kalium nitrat. Pada masa ratus tahun ke-17, Johann Rudolph Glauber memproduksi asam klorida dan natrium sulfat dengan mereaksikan asam sulfat dengan natrium klorida. Dengan mempunyainya pengembangan lead chamber process pada tahun 1746 dan anggota Leblanc, sehingga memungkinkan mempunyainya produksi asam sulfat dan natrium karbonat dalam banyak akbar, maka reaksi kimia dapat diaplikasikan dalam industri. Teknologi asam sulfat yang bertambah maju penghabisannya memproduksi anggota kontak di tahun 1880-an,[3] dan anggota Haber dikembangkan pada tahun 1909–1910 untuk sintesis amonia.[4]

Dari masa ratus tahun 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 mempunyainya elemen seperti api yang disebut "plogiston", yang terdapat dalam benda-benda yang dapat terbakar dan diloloskan selama pembakaran. Teori ini dibuktikan salah pada tahun 1785 oleh Antoine Lavoisier, yang penghabisannya memberikan penjelasan yang aci tentang pembakaran.[5]

Pada tahun 1808, Joseph Louis Gay-Lussac penghabisannya 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 pemikiran awal dari stoikiometri dan persamaan reaksi.[6]

Pada anggota kimia organik, telah lama dipercaya bahwa senyawa yang terdapat pada organisme yang hidup itu terlalu kompleks untuk bisa didapatkan menempuh sintesis kimia. Menurut pemikiran vitalisme, senyawa organik dilengkapi dengan "kemampuan vital" sehingga "berbeda" dari material-material inorganik. Tapi pada penghabisannya, pemikiran ini pun berhasil dipatahkan setelah Friedrich Wöhler berhasil mensintesis urea pada tahun 1828. Kimiawan yang lain yang memiliki kontribusi terhadap ilmu kimia organik di selangnya Alexander William Williamson dengan sintesis eter yang dimainkannya dan Christopher Kelk Ingold yang menemukan mekanisme dari reaksi substitusi.

Persamaan

Persamaan reaksi dipakai untuk menggambarkan reaksi kimia. Persamaan reaksi terdiri atas rumus kimia atau rumus bentuk dari reaktan di sebelah kiri dan produk di sebelah kanan. Selang produk dan reaktan dipisahkan dengan tanda panah (→) yang menunjukkan arah dan tipe reaksi. Ujung dari tanda panah tersebut menunjukkan reaksinya bangkit ke arah mana. Tanda panah ganda (

Reaksi yang bertambah berlibat digambarkan dengan skema reaksi, tujuannya adalah untuk mengetahui senyawa awal atau penghabisan, atau juga untuk menunjukkan fase transisi. Sebagian reaksi kimia juga bisa ditambahkan tulisan di atas tanda panahnya; contohnya penambahan cairan, panas, iluminasi, katalisasi, dan lain sebagainya. Juga, sebagian 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 (⇒) dipakai dalam reaksi retro.[8]

Reaksi elementer

Reaksi elementer adalah reaksi pemecahan sangat sederhana dan hasil dari reaksi ini tidak memiliki produk sampingan.[9] Biasanya reaksi yang berhasil ditemukan saat ini adalah pengembangan dari reaksi elementer yang munculnya secara secara paralel atau berurutan. Sebuah reaksi elementer biasanya hanya terdiri atas sebagian molekul, biasanya hanya satu atau dua, karena probabilitasnya kecil untuk banyak molekul bergabung bersama.[10]

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

Reaksi sangat penting dalam reaksi elementer adalah reaksi unimolekuler dan bimolekuler. Reaksi unimolekuler hanya terdiri atas satu molekul yang terbentuk dari transformasi atau diasosiasi satu atau sebagian molekul lain. Sebagian reaksi ini membutuhkan energi dari cahaya atau panas. Sebuah contoh dari reaksi unimolekuler adalah isomerisasi cis–trans, di mana sebuah senyawa bangunan cis akan berubah menjadi bangunan 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 memproduksi ion yang bermuatan. Reaksi disosiasi memegang peranan penting dalam reaksi berantai, seperti contohnya hidrogen-oksigen atau reaksi polimerisasi.

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

Probabilitas reaksi yang lain adalah sebagian dari sebuah molekul berpindah ke molekul yang lain. 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

Termodinamika

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

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

Reaksi selang 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 dikenali dengan energi dalam yang menyebabkan perubahan pada entropi, volume, dan potensial kimia.[14]

Pengelompokan reaksi kimia

Beragamnya reaksi-reaksi kimia dan pendekatan-pendekatan yang dimainkan dalam mempelajarinya mengakibatkan banyaknya cara untuk mengklasifikasikan reaksi-reaksi tersebut, yang sering kali tumpang tindih. Di bawah ini adalah contoh-contoh klasifikasi reaksi kimia yang biasanya dipakai.

Empat reaksi landasan

Sintesis

Dalam reaksi kombinasi langsung atau sintesis, dua atau bertambah senyawa sederhana bergabung membentuk senyawa baru yang bertambah kompleks. Dua reaktan atau bertambah yang bereaksi memproduksi satu produk juga merupakan salah satu cara untuk mengetahui kalau itu reaksi sintesis. Contoh dari reaksi ini adalah gas hidrogen bergabung dengan gas oksigen yang hasilnya adalah cairan.[15]

Contoh yang lain adalah gas nitrogen bergabung dengan gas hidrogen akan membentuk amoniak, dengan persamaan reaksi:

Dekomposisisi

Reaksi dekomposisi atau analisis adalah kebalikan dari reaksi sintesis. Sebuah senyawa yang bertambah kompleks akan dipecah menjadi senyawa yang bertambah sederhana.[15][16] Contohnya adalah molekul cairan yang dipecah menjadi gas oksigen dan gas hidrogen, dengan persamaan reaksi:

Penggantian tunggal

Dalam reaksi penggantian tunggal atau substitusi, sebuah elemen tunggal menggantikan elemen tunggal yang lain di suatu senyawa. Contohnya adalah logam natrium yang bereaksi dengan asam klorida akan memproduksi natrium klorida atau garam dapur, dengan persamaaan reaksi:

Penggantian ganda

Dalam reaksi penggantian ganda, dua senyawa saling bertukar ion atau ikatan untuk membentuk senyawa baru yang selisih.[15] Hal ini terjadi saat kation dan anion dari 2 senyawa yang selisih saling berpindah tempat, dan membentuk 2 senyawa baru.[16] Rumus umum dari reaksi ini adalah:

Contoh dari reaksi penggantian ganda adalah timbal(II) nitrat bereaksi dengan kalium iodida untuk membentuk timbal(II) iodida dan kalium nitrat, dengan persamaan reaksi:

Contoh yang lain adalah natrium klorida (garam dapur) bereaksi dengan perak nitrat membentuk natrium nitrat dan perak klorida, dengan persamaan reaksi:

Oksidasi dan reduksi

Ilustrasi dari reaksi redoks (reduksi oksidasi)

Dua anggota reaksi redoks

Reaksi redoks dapat dipahami sebagai transfer elektron dari salah satu senyawa (disebut reduktor) ke senyawa yang lain (disebut oksidator). Dalam anggota ini, senyawa yang satu akan teroksidasi dan senyawa yang lain akan tereduksi, oleh karena itu disebut redoks. Oksidasi sendiri dipahami sebagai kenaikan bilangan oksidasi, dan reduksi adalah penurunan bilangan oksidasi. Dalam prakteknya, transfer dari elektron ini akan selalu mengubah bilangan oksidasinya, tapi banyak reaksi yang diklasifikasikan sebagai reaksi redoks walaupun sebenarnya tidak mempunyai elektron yang berpindah (seperti yang melibatkan ikatan kovalen).[17][18]

Contoh reaksi redoks adalah:

Untuk mengetahui reaktan mana yang akan menjadi perwakilan pereduksi dan mana yang akan menjadi perwakilan teroksidasi dapat dikenali dari keelektronegatifan elemen tersebut. Elemen yang mempunyai nilai keelektronegatifan yang rendah, seperti biasanya unsur logam, maka akan dengan sepele memberikan elektron mereka dan teroksidasi - elemen ini menjadi reduktor. Kebalikannya, banyak ion mempunyai bilangan oksidasi tinggi, seperti H2O2, MnO4-, CrO3, Cr2O72-, OsO4) dapat memperoleh satu atau bertambah tambahan elektron, sehingga disebut oksidator.

Banyak elektron yang diberikan atau diterima pada reaksi redoks dapat dikenali dari konfigurasi elektronn elemen reaktannya. Setiap elemen akan berusaha untuk menjadikan konfigurasi elektronnya sama seperti konfigurasi elemen gas luhur. Logam alkali dan halogen akan memberikan dan menerima satu elektron. Elemen gas dunia sendiri sebenarnya tidak aktif secara kimiawi.[19]

Salah satu anggota penting dalam reaksi redoks adalah reaksi elektrokimia, dimana elektron dari sumber listrik dipakai sebagai reduktor. Reaksi ini penting untuk pembuatan elemen-elemen kimia, seperti klorin[20] atau aluminium. Anggota kebalikan dimana reaksi redoks dipakai untuk memproduksi listrik juga mempunyai dan prinsip ini dipakai pada baterai.

Reaksi asam-basa

Reaksi asam-basa adalah reaksi yang mendonorkan proton dari sebuah molekul asam ke molekul basa. Disini, asam memerankan sebagai donor proton dan basa memerankan sebagai akseptor proton.

Hasil dari transfer proton ini adalah asam konjugasi dan basa konjugasi.[21] Reaksi kesetimbangan (bolak-balik) juga mempunyai, dan karena itu asam/basa dan asam/basa konjugasinya selalu dalam kesetimbangan. Reaksi kesetimbangan ini ditandai dengan mempunyainya konstanta diasosiasi asam dan basa (Ka dan Kb) dari setiap substansinya. Sebuah reaksi yang khusus dari reaksi asam-basa adalah netralisasi dimana asam dan basa dalam banyak yang sama akan membentuk garam yang sifatnya netral.

Reaksi asam basa memiliki berbagai arti tergantung pada pemikiran asam basa yang dipakai. Sebagian arti yang sangat umum adalah:

• • Arti Arrhenius: asam berdisosiasi dalam cairan melepaskan ion H3O+; basa berdisosiasi dalam cairan melepaskan ion OH-.
  • Arti Brønsted-Lowry: Asam adalah pendonor proton (H+) donors; basa adalah penerima (akseptor) proton. Melingkupi arti Arrhenius
  • Arti Lewis: Asam adalah akseptor pasangan elektron; basa adalah pendonor pasangan elektron. Arti ini melingkupi arti Brønsted-Lowry.

Presipitasi

Presipitasi

Presipitasi adalah anggota reaksi terbentuknya padatan (endapan) di dalam sebuah larutan sebagai hasil dari reaksi kimia. Presipitasi ini biasanya terbentuk saat konsentrasi ion yang larut telah mencapai ketentuan yang tidak boleh dilampaui kelarutan[22] dan hasilnya adalah membentuk garam. Reaksi ini dapat dipercepat dengan menambahkan perwakilan presipitasi atau mengurangi pelarutnya. Reaksi presipitasi yang cepat akan memproduksi residu mikrokristalin dan anggota yang lambat akan memproduksi kristal tunggal. Kristal tunggal juga dapat diperoleh dari rekristalisasi dari garam mikrokristalin.[23]

Reaksi pada zat padat

Reaksi dapat terjadi di selang dua benda padat. Meski begitu, karena tingkat difusi pada zat padat sangat rendah, maka reaksi kimia yang berjalan terjadi sangat lambat. Reaksi dapat dipercepat dengan cara meningkatkan suhu sehingga akan memecah reaktan, sehingga lebar permukaan kontak menjadi bertambah akbar.[24]

Reaksi fotokimia

Dalam reaksi Paterno–Büchi, sebuah gugus karbonil yang tereksitasi akan diamahkan ke olefin yang tidak tereksitasi, dan memproduksi 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 memproduksi radikal. Reaksi ang termasuk ke dalam reaksi fotokimia di selangnya reaksi hidrogen-oksigen, polimerisasi radikal, reaksi berantai dan reaksi penataan ulang.[25]

Banyak proses-proses penting memakai fotokimia. Contoh yang sangat umum adalah fotosintesis, dimana tanaman memakai energi matahari untuk mengubah karbon dioksida dan cairan menjadi glukosa dan oksigen sebagai hasil samping. Manusia mengandalkan fotokimia dalam pembentukan vitamin D, dan persepsi visual dihasilkan dari reaksi fotokimia di rhodopsin.[11] Pada kunang-kunang, sebuah enzim pada abdomen mengkatalisasi reaksi yang memproduksi bioluminesensi.[26] Banyak reaksi fotokimia, seperti pembentukan ozon, terjadi di atmosfer bumi yang merupakan anggota dari kimia atmosfer.

Katalisis

Diagram skema energi yang menunjukkan efek dari pemberian katalis pada sebuah reaksi kimia endotermik. Mempunyainya katalis akan mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi. Hasil penghabisannya akan sama dengan reaksi tanpa katalis.

Pada katalisis, reaksinya tidak berjalan secara spontan, tapi menempuh substansi ketiga yang disebut dengan katalis. Tidak seperti reagen yang lain yang ikut dalam reaksi kimia, katalis tidak ikut serta dalam reaksi itu sendiri, tapi dapat menghambat, mematikan, atau menghancurkan menempuh anggota sekunder. Katalis dapat dipakai pada fase yang selisih (katalis heterogen) maupun pada fase yang sama (katalis homogen) sebagai reaktan. Fungsi katalis hanyalah mempercepat reaksi - zat kimia yang memperlambat reaksi disebut dengan inhibitor.[27][28] Substansi yang meningkatkan cara katalis disebut promoter, dan substansi yang mematikan katalis disebut racun katalis. Sebuah reaksi kimia yang semestinya tidak bisa berjalan karena energi aktivasinya terlalu tinggi, bisa menjadi berjalan karena kehadiran katalis ini.

Katalis heterogen biasanya padat dan berwujud bubuk supaya dapat memaksimalkan lebar permukaan yang bereaksi. Zat-zat yang penting pada katalisis heterogen di selangnya logam-logam grup platinum dan logam transisi yang lain. Zat-zat ini biasanya dipakai pada hidrogenasi, pembentukan katalitik dan sintesis dari senyawa-senyawa kimia seperti asam nitrat dan amonia. Asam adalah contoh dari katalis homogen, mereka meningkatkan nukleofilitas dari karbonil. Keunggulan dari katalis homogen adalah sepele untuk dicampurkan dengan reaktannya, tapi kekurangannya adalah susah dipisahkan dari produk penghabisannya. Oleh karena itu, katalis heterogen bertambah dipilih di banyak anggota industri.[29]

Reaksi dalam kimia organik

Dalam kimia organik, banyak reaksi yang dapat terjadi yang melibatkan ikatan kovalen di selang atom karbon dan heteroatom yang lain seperti oksigen, nitrogen, atau atom-atom halogen yang lain. Sebagian reaksi yang bertambah spesifik akan dinyatakan di bawah ini.

Substitusi

Dalam reaksi substitusi, sebuah gugus fungsi di dalam suatu senyawa kimia digantikan oleh gugus fungsi yang lain.[30] Reaksi ini dapat dibedakan lagi menjadi sebagian subtipe yaitu nukleofilik, substitusi elektrofilik, atau substitusi radikal.

SN1 mechanism

SN2 mechanism

Pada tipe yang pertama, nukleofil, atom atau molekul yang memiliki keunggulan elektron sehingga bermuatan negatif, akan menggantikan atom yang lain atau anggota yang lain dari molekul "substrat". Pasangan elektron nukleofil akan bersatu dengan substrat membentuk ikatan baru, sedangkan gugus bebas akan bebas bersamaan dengan sebuah pasangan elektron. Nukleofil sendiri dapat bermuatan netral atau positif, sedangkan substrat biasanya bermuatan positif atau netral. Contoh nukleofil adalah ion hidroksida, alkoksida, amina, dan halida. Reaksi semacam ini biasanya ditemukan pada hidrokarbon alifatik dan jarang ditemukan pada hidrokarbon aromatik. Hidrokarbon aromatik memiliki rapatan elektron yang tingi dan hanya bisa melangsungkan substitusi aromatik nukleofilik hanya dengan gugus penarik elektron yang sangat kuat. Substitusi nukleofilik dapat berjalan menempuh 2 mekanisme, Reaksi SN1 dan SN2. Menurut namanya, S singkatan dari substitusi, N singkatan dai nukleofilik, dan, dan angka menunjukkan ordo kinetik reaksi, unimolekuler atau bimolekuler.[31]

3 tahap dalam Reaksi SN2. Nukleofil berwarna hijau dan gugus bebas berwarna merah

Reaksi SN2 menyebabkan inversi stereo (inversi Walden)

Reaksi SN1 berjalan dalam 2 tahap. Tahap pertama, gugus bebas akan bebas dan membentuk karbokation. Tahap ini akan disertai reaksi yang sangat cepat dengan nukleofil.[32]

Dalam mekanisme SN2, nukleofil akan membentuk tahap transisi dengan molekul yang bebas saja yang terlekang. Kedua mekanisme ini selisih pada hasil stereokimianya. Reaksi SN1 memproduksi adisi non-stereospesifik dan tidak memproduksi pusat chiral, melainkan dalam bangunan isomer geometri (cis/trans). Kebalikannya, inversi Warden-lah yang diteliti pada mekanisme SN2.[33]

Substitusi elektrofilik merupakan kebalikan dari substitusi nukleofilik di mana atom atau molekul yang melepas, atau elektrofilnya, 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 berjalan pada hidrokarbon aromatik saja, sehingga disebut substitusi aromatik elektrofilik. Serangan elektrofil akan membikin kompleks yang disebut sebagai σ-compleks, sebuah fase transisi di mana sistem aromatiknya lenyap. Lalu, gugus bebas (biasanya proton), akan terpisah dan sifat kearomatikannya kembali. Alternatif lain untuk substitusi aromatik adalah substitusi alifatik elektrofilik. Substitusi ini menyerupai dengan substitusi aromatik elektrofilik dan juga mempunyai 2 tipe utama yaitu SE1 dan SE2[34]

Mekanisme dari substitusi aromatik elektrofilik

Adisi dan eliminasi

Adisi dan pasangannya eliminasi merupakan reaksi yang mengubah banyak substituen dalam atom karbon, dan membentuk ikatan kovalen. Ikatan ganda dan tiga dapat dihasilkan dengan mengeliminasi gugus bebas yang cocok. Seperti substitusi nukleofilik, mempunyai sebagian mekanisme reaksi yang mungkin terjadi. Dalam mekanisme E1, gugus bebas terlebih dahulu melepas dan membentuk karbokation. Selanjutnya, pembentukan ikatan ganda terjadi menempuh eliminasi proton (deprotonasi). Dalam mekanisme E1cb, urutan pelepasan terbalik: proton dieliminasi terlebih dahulu. Dalam mekanisme ini keterlibatan suatu basa harus mempunyai.[35] Reaksi dalam eliminasi E1 maupun E1cb selalu berkompetisi dengan substitusi SN1 karena memiliki kondisi reaksi kondisi yang sama.[36]

Eliminasi E1		eliminasi E1cb

Eliminasi E2

Mekanisme E2 juga memerlukan basa. Akan tetapi, pergantian kedudukan basa dan eliminasi gugus bebas berjalan secara serentak dan tidak memproduksi zat selang ionik. Selisih dengan eliminasi E1, konfigurasi stereokimia yang selisih dapat dihasilkan dalam reaksi yang memiliki mekanisme E2 karena basa akan bertambah memfavoritkan eleminasi proton yang mempunyai pada posisi-anti terhadap gugus bebas. Oleh karena kondisi dan reagen reaksi yang menyerupai, eliminasi E2 selalu berkompetisi dengan substitusi SN2.[37]

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. Menyerupai dengan reaksi substitusi, mempunyai sebagian 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 selanjutnya bereaksi dengan nukleofil (bromin). Karbokation dapat terbentuk di salah satu ikatan rangkap tergantung dari gugus yang melekat di penghabisan. Konfigurasi yang bertambah tepat dapat diprediksikan dengan aturan Markovnikov.[38] Aturan Markovnikov mengatakan: "Pada adisi heterolitik dari sebuuah molekul polar pada alkena atau alkuna, atom yang mempunyai keelektronegatifan yang akbar, maka akan terikat pada atom karbon yang mengikat atom hidrogen yang bertambah sedikit."[39]

Reaksi kimia organik yang lain

Penataan ulang dari 3-metil-1,5-heksadiena

Mekanisme dari reaksi Diels-Alder

Orbital overlap in a Diels-Alder reaction

Pada reaksi penataan ulang, kerangka karbon dari sebuah molekul disusun ulang sehingga membentuk isomer bentuk dari molekul aslinya. Reaksi ini termasuk dengan [reaksi sigmatropik]] seperti penataan ulang Wagner-Meerwein, dimana gugus hidrogen, alkil, atau aril berpindah-pindah tempat dari suatu atom karbon ke atom karbon yang lain. Biasanya reaksi penataan ulang adalah pemutusan dan pembentukan ikatan karbon-karbon baru. Contoh lain dari reaksi ini adalah penataan ulang cope. [40]

Reaksi yang lain

• Isomerisasi, yang mana senyawa kimia menjalani penataan ulang bentuk tanpa perubahan pada komposisi atomnya
• Pembakaran, adalah sejenis reaksi redoks yang mana bahan-bahan yang dapat terbakar bergabung dengan unsur-unsur oksidator, biasanya oksigen, untuk memproduksi panas dan membentuk produk yang teroksidasi. Istilah pembakaran biasanya dipakai untuk merujuk hanya pada oksidasi skala akbar pada keseluruhan molekul. Oksidasi terkontrol hanya pada satu gugus fungsi tunggal tidak termasuk dalam anggota pembakaran.

• Disproporsionasi, dengan satu reaktan membentuk dua jenis produk yang selisih hanya pada kondisi oksidasinya.

Kinetika kimia

Laju reaksi suatu reaksi kimia merupakan pengukuran bagaimana konsentrasi ataupun tekanan zat-zat yang terlibat dalam reaksi berubah seiring dengan berjalannya waktu. Analisis laju reaksi sangatlah penting dan memiliki banyak kegunaan, misalnya dalam teknik kimia dan kajian kesetimbangan kimia. Laju reaksi secara mendasar tergantung pada:

• Konsentrasi reaktan, yang biasanya membikin reaksi berjalan dengan bertambah cepat apabila konsentrasinya dinaikkan. Hal ini diakibatkan karena peningkatan pertumbukan atom per satuan waktu,
• Lebar permukaan yang tersedia untuk reaktan untuk saling berinteraksi, terutama reaktan padat dalam sistem heterogen. Lebar permukaan yang akbar akan meningkatkan laju reaksi.
• Tekanan, dengan meningkatkan tekanan, kita menurunkan volume antar molekul sehingga akan meningkatkan frekuensi tumbukan molekul.
• Energi aktivasi, yang diberikan arti sebagai banyak energi yang diperlukan untuk membikin reaksi bermulai dan berjalan secara spontan. Energi aktivasi yang bertambah tinggi mengimplikasikan bahwa reaktan memerlukan bertambah banyak energi untuk memulai reaksi daripada reaksi yang berenergi aktivasi bertambah rendah.
• Temperatur, yang meningkatkan laju reaksi apabila dinaikkan, hal ini dikarenakan temperatur yang tinggi meningkatkan energi molekul, sehingga meningkatkan tumbukan antar molekul per satuan waktu.
• Keberadaan ataupun ketiadaan katalis. Katalis adalah zat yang mengubah lintasan (mekanisme) suatu reaksi dan akan meningkatkan laju reaksi dengan menurunkan energi aktivasi yang diperlukan supaya reaksi dapat berjalan. Katalis tidak dikonsumsi ataupun berubah selama reaksi, sehingga ia dapat dipakai kembali.
• Untuk sebagian reaksi, keberadaan radiasi elektromagnetik, utamanya ultraviolet, diperlukan untuk memutuskan ikatan yang diperlukan supaya reaksi dapat bermulai. Hal ini utamanya terjadi pada reaksi yang melibatkan radikal.

Laju reaksi berkomunikasi dengan konsentrasi zat-zat yang terlibat dalam reaksi. Hubungan ini ditentukan oleh persamaan laju tiap-tiap reaksi. Perlu diperhatikan bahwa sebagian reaksi memiliki kelajuan yang tidak tergantung pada konsentrasi reaksi. Hal ini disebut sebagai reaksi orde nol.

Reaksi biokimia

Ilustrasi dari cara enzim pada reaksi biokimia

Reaksi biokimia pada umumnya dikelola oleh enzim. Protein-protein ini hanya dapat mengkatalis satu jenis reaksi yang spesifik, sehingga reaksinya benar-benar dapat dikontrol. Reaksi ini berjalan pada sisi aktif dari substrat. Reaksi katalisasi enzim ini bergantung pada banyak hal, di selangnya adalah bangunan enzimnya, jenis ikatannya, interaksi elektrostatik, pemberian dan penerimaan proton (pada reaksi asam/basa), dan yang lain. [41]

Reaksi kimia yang berjalan di dalam tubuh makhluk hidup biasanya juga dikenal dengan sebutan metabolisme. Diantara seluruh reaksi-reaksi ini, reaksi yang sangat penting adalah reaksi anabolisme, dimana DNA dan enzim-terkontrol memproses pembentukan protein dan karbohidrat dari senyawa-senyawa yang bertambah kecil.[42] Bioenergitika mempelajari sumber energi untuk reaksi biokimia. Sumber energi yang sangat penting dalam reaksi ini adalah glukosa, yang dihasilkan tanaman menempuh anggota fotosintesis. Seluruh organisme membutuhkan glukosa untuk memproduksi adenosin trifosfat (ATP), yang dipakai makhluk hidup untuk menjalankan caranya.

Penggunaan reaksi kimia

Reaksi termit dipakai dalam anggota pengelasan.

Reaksi kimia sangat sering dipakai oleh para pandai teknik kimia untuk mensintesis senyawa baru dari sumber daya dunia mentah di dunia, seperti minyak bumi dan bijih-bijih mineral. Merupakan suatu hal yang penting untuk membikin reaksi yang seefisien mungkin, memaksimalkan hasil yang bisa diperoleh dan meminimalkan reagen yang dipakai, energi masuk dan energi keluar. Katalis biasanya dipakai untuk mengurangi energi aktivasi sehingga meningkatkan laju reaksinya.[43][44]

Sebagian reaksi yang spesifik mempunyai penggunaan yang khusus. Misalnya, reaksi termit dipakai untuk memproduksi cahaya dan panas pada piroteknik dan pengelasan. Meskipun reaksi ini bertambah persangkaan sulit dikontrol daripada reakai-reaksi sebelumnua, tapi alat-alat yang dibutuhkan jauh bertambah sedikit dan hingga saat ini masih dipakai untuk memperbaiki jalur-jalur kereta api di tempat-tempat terpelosok.[45]

Lihat pula

• Reaksi organik
• Reaksi kimia anorganik
• Stoikiometri
• Teori kondisi transisi
• Stoikiometri gas
• Reaksi autokatalitik
• Coefficients
• Q values
• Reaksi endoterm
• Reaksi eksoterm

Bacaan lanjutan

• Is This Reaction a Substitution, Oxidation-Reduction, or Transfer? / N.S.Imyanitov. J. Chem. Educ. 1993, 70(1), 14 – 16.

Pustaka

1. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "chemical reaction". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
2. ^ Weyer, Jost (1973). "Neuere Interpretationsmglichkeiten der Alchemie". Chemie in unserer Zeit (in German) 7 (6): 177. doi:10.1002/ciuz.19730070604. 
3. ^ Leonard J. Friedman & Samantha J. Friedman The History of the Contact Sulfuric Acid Process, Acid Engineering & Consulting, Inc. Boca Raton, Florida
4. ^ John E. Lesch The German chemical industry in the twentieth century, Springer, 2000, ISBN 0-7923-6487-2 p. 170
5. ^ Brock, pp. 34–55
6. ^ Brock, pp. 104–107
7. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "chemical reaction equation". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
8. ^ Corey, E. J. (1988). "Robert Robinson Lecture. Retrosynthetic thinking?essentials and examples". Chemical Society Reviews 17: 111. doi:10.1039/CS9881700111. 
9. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "elementary reaction". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
10. ^ Gernot Frenking: Elementarreaktionen. In: Römpp Chemie-Lexikon, Thieme, 2006
11. ^ a b Christophe Dugave Cis-trans isomerization in biochemistry, Wiley-VCH, 2006 ISBN 3-527-31304-4 p. 56
12. ^ Atkins, pp. 106–108
13. ^ Wiberg, pp. 810–811
14. ^ Atkins, p. 150
15. ^ a b c To react or not to react?. Utah State Office of Education. Retrieved 4 June 2011.
16. ^ a b Six Types of Chemical Reactions – MrGuch ChemFiesta.
17. ^ Christian B. Anfinsen Advances in protein chemistry, Academic Press, 1991 ISBN 0-12-034242-1 p. 7
18. ^ A. G. Sykes Advances in Inorganic Chemistry, Volume 36, Academic Press, 1991 ISBN 0-12-023636-2 p. 359
19. ^ Wiberg, pp. 289–290
20. ^ Wiberg, p. 409
21. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "conjugate acid–base pair". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
22. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "precipitation". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
23. ^ Jörg Wingender, Stefanie Ortanderl Ausfällung. In: Römpp Chemie-Lexikon., Thieme, July 2009
24. ^ Ralf Alsfasser, Erwin Riedel, C Janiak, HJ Meyer Modern Inorganic Chemistry. 3. Edition. de Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-019060-1, p. 171
25. ^ Atkins, pp. 937–950
26. ^ David Stanley Saunders Insect clocks, Elsevier, 2002, ISBN 0-444-50407-9 p. 179
27. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "catalyst". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
28. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "inhibitor". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
29. ^ Christoph Elschenbroich: Organometallchemie. 6th edition, Wiesbaden, 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8, p. 263
30. ^ March, Jerry (1985). Advanced Organic Chemistry, Reactions, Mechanisms and Structure (third Edition ed.). John Wiley & Sons. ISBN 0-471-85472-7. 
31. ^ S. R. Hartshorn, Aliphatic Nucleophilic Substitution, Cambridge University Press, London, 1973. ISBN 0-521-09801-7 pp. 1 ff
32. ^ Leslie C. Bateman, Mervyn G. Church, Edward D. Hughes, Christopher K. Ingold and Nazeer Ahmed Taher (1940). "188. Mechanism of substitution at a saturated carbon atom. Part XXIII. A kinetic demonstration of the unimolecular solvolysis of alkyl halides. (Section E) a general discussion". Journal of the Chemical Society: 979. doi:10.1039/JR9400000979. 
33. ^ Brückner, pp. 63–77
34. ^ Brückner, pp. 203–206
35. ^ Brückner, hal. 192
36. ^ Brückner, hal. 183
37. ^ Brückner, hal. 172
38. ^ Wiberg, pp. 950, 1602
39. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "Markownikoff rule". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
40. ^ Marye Anne Fox, James K. Whitesell Organic chemistry, 2004, ISBN 0-7637-2197-2 p. 699
41. ^ 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
42. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "anabolism". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
43. ^ Gerhard Emig, Elias Klemm. Technical Chemistry. 5th edition, Springer, 2005, ISBN 978-3-540-23452-4, pp. 33–34
44. ^ Trost, B. (1991). "The atom economy—a search for synthetic efficiency". Science 254 (5037): 1471. doi:10.1126/science.1962206. PMID 1962206. 
45. ^ John J. McKetta, Guy E Weismantel Encyclopedia of Chemical Processing and Design: Volume 67 – Water and Wastewater Treatment: Protective Coating Systems to Zeolite, Volume 67, CRC Press, 1999 ISBN 0-8247-2618-9, p. 109

Bibliografi

• Atkins, Peter W. and Julio de Paula Physical Chemistry, 4th Edition, Wiley-VCH, Weinheim 2006, ISBN 978-3-527-31546-8
• Brock, William H. Viewegs Geschichte der Chemie. Vieweg, Braunschweig 1997, ISBN 3-540-67033-5.
• Brückner, Reinhard Reaktionsmechanismen. 3rd ed., Spektrum Akademischer Verlag, München 2004, ISBN 3-8274-1579-9
• Wiberg, Egon, Wiberg, Nils and Holleman, Arnold Frederick Inorganic chemistry, Academic Press, 2001 ISBN 0-12-352651-5

Portal Kimia

Page 2

Reaksi kimia adalah suatu anggota dunia yang selalu menghasilkan antarubahan senyawa kimia.[1] Senyawa ataupun senyawa-senyawa awal yang terlibat dalam reaksi dinamakan sebagai reaktan. Reaksi kimia kebanyakan dikarakterisasikan dengan perubahan kimiawi, dan akan menghasilkan satu atau lebih produk yang kebanyakan memiliki ciri-ciri yang beda dari reaktan. Secara klasik, reaksi kimia melibatkan perubahan yang melibatkan pergerakan elektron dalam pembentukan dan pemutusan ikatan kimia, walaupun pada dasarnya pemikiran umum reaksi kimia juga dapat diterapkan pada transformasi partikel-partikel elementer seperti pada reaksi nuklir.

Reaksi-reaksi kimia yang beda 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 kebanyakan tidak mungkin terjadi di dalam sel dilakukan.

Sejarah

Antoine Lavoisier memperkembangkan teori pembakaran sebagai reaksi kimia dengan oksigen

Reaksi kimia seperti pembakaran, fermentasi, dan reduksi dari bijih diwujudkan menjadi logam sudah dikenal sejak dahulu kala. Teori-teori awal transformasi dari material-material ini dikembangkan oleh filsuf Yunani Kuno, seperti Teori empat elemen dari Empedocles yang mencetuskan bahwa substansi apapun itu tersusun dari 4 elemen dasar: api, cairan, udara, dan bumi. Di masa zaman pertengahan, transformasi kimia dipelajari oleh para alkemis. Mereka mencoba, misalnya, mengubah timbal diwujudkan menjadi emas, dengan mereaksikan timbal dengan campuran tembaga-timbal dengan sulfur.[2]

Produksi dari senyawa-senyawa kimia yang tidak terdapat secara alami di bumi sudah lama dicoba oleh para ilmuwan, seperti sintesis dari asam sulfur dan asam nitrat oleh alkemis Jābir ibn Hayyān. Anggota ini dilakukan dengan metode memanaskan mineral-mineral sulfat dan nitrat, seperti tembaga sulfat, alum dan kalium nitrat. Pada masa zaman ke-17, Johann Rudolph Glauber menghasilkan asam klorida dan natrium sulfat dengan mereaksikan asam sulfat dengan natrium klorida. Dengan acinya pengembangan lead chamber process pada tahun 1746 dan anggota Leblanc, sehingga memungkinkan acinya produksi asam sulfat dan natrium karbonat dalam jumlah luhur, maka reaksi kimia dapat diaplikasikan dalam industri. Teknologi asam sulfat yang lebih maju akibatnya menghasilkan anggota kontak di tahun 1880-an,[3] dan anggota Haber dikembangkan pada tahun 1909–1910 untuk sintesis amonia.[4]

Dari masa zaman 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 acinya elemen seperti api yang dinamakan "plogiston", yang terdapat dalam benda-benda yang dapat terbakar dan ditinggalkan selama pembakaran. Teori ini dibuktikan salah pada tahun 1785 oleh Antoine Lavoisier, yang akibatnya memberikan penjelasan yang aci tentang pembakaran.[5]

Pada tahun 1808, Joseph Louis Gay-Lussac akibatnya mengetahui bahwa karakteristik gas selalu sama. Berdasarkan hal ini dan teori atom dari John Dalton, Joseph Proust akhrinya memperkembangkan hukum perbandingan tetap yang nantinya diwujudkan menjadi pemikiran awal dari stoikiometri dan persamaan reaksi.[6]

Pada anggota kimia organik, sudah lama dipercaya bahwa senyawa yang terdapat pada organisme yang hidup itu terlalu kompleks untuk mampu didapatkan melalui sintesis kimia. Menurut pemikiran vitalisme, senyawa organik dilengkapi dengan "kemampuan vital" sehingga "berbeda" dari material-material inorganik. Tapi pada akibatnya, pemikiran ini pun berhasil dipatahkan setelah Friedrich Wöhler berhasil mensintesis urea pada tahun 1828. Kimiawan lainnya yang memiliki kontribusi terhadap pengetahuan kimia organik di selangnya 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 yang dibangun dari reaktan di sebelah kiri dan produk di sebelah kanan. Selang produk dan reaktan dipisahkan dengan tanda panah (→) yang menunjukkan arah dan tipe reaksi. Ujung dari tanda panah tersebut menunjukkan reaksinya berkampanye ke arah mana. Tanda panah ganda (

Reaksi yang lebih melilit digambarkan dengan skema reaksi, tujuannya adalah untuk mengetahui senyawa awal atau kesudahan, atau juga untuk menunjukkan fase transisi. Beberapa reaksi kimia juga mampu ditambahkan tulisan di atas tanda panahnya; contohnya penambahan cairan, panas, iluminasi, katalisasi, dan lain sebagainya. Juga, beberapa produk minor dapat diletakkan di bawah tanda panah.

Sebuah contoh reaksi organik: oksidasi keton diwujudkan 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 diwujudkan 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 waktu ini adalah pengembangan dari reaksi elementer yang munculnya secara secara paralel atau berurutan. Sebuah reaksi elementer kebanyakan hanya terdiri dari beberapa molekul, kebanyakan hanya satu atau dua, karena probabilitasnya kecil untuk jumlah 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 bangun cis akan berubah diwujudkan menjadi bangun trans.[11]

Dalam reaksi disosiasi, ikatan di dalam sebuah molekul akan terpecah diwujudkan 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 diwujudkan 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.

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

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

contohnya

Termodinamika

Reaksi kimia dapat dipastikan oleh hukum-hukum termodinamika. Reaksi dapat terjadi dengan sendirinya apabila senyawa tersebut eksergonik atau memerdekakan energi. Energi bebas sama sekali yang diproduksi reaksi ini terdiri dari 2 besaran termodinamika yaitu entalpi dan entropi]]:[12]

Reaksi eksotermik terjadi apabila ΔH berharga negatif dan energi ditinggalkan. Contoh reaksi eksotermik adalah presipitasi dan kristalisasi, dimana sebuah padatan terbentuk dari gas atau cairan. Kebalikannya, dalam reaksi endotermik, panas diambil dari kawasan lebih kurang yang berkaitan dengan. 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 selang karbon dioksida dan karbon untuk membentuk karbon monoksida ini merupakan reaksi endotermik dengan suhu di atas 800 °C dan diwujudkan menjadi reaksi eksotermik jika suhunya dibawah suhu ini[13]

Reaksi juga dapat dikenal dengan energi dalam yang mengakibatkan perubahan pada entropi, volume, dan potensial kimia.[14]

Pengelompokan reaksi kimia

Beragamnya reaksi-reaksi kimia dan pendekatan-pendekatan yang dilakukan dalam mempelajarinya mengakibatkan jumlahnya metode untuk mengklasifikasikan reaksi-reaksi tersebut, yang sering kali tumpang tindih. Di bawah ini adalah contoh-contoh klasifikasi reaksi kimia yang kebanyakan digunakan.

Empat reaksi dasar

Sintesis

Dalam reaksi kombinasi langsung atau sintesis, dua atau lebih senyawa sederhana bergabung membentuk senyawa baru yang lebih kompleks. Dua reaktan atau lebih yang bereaksi menghasilkan satu produk juga merupakan salah satu metode untuk mengetahui jikalau itu reaksi sintesis. Contoh dari reaksi ini adalah gas hidrogen bergabung dengan gas oksigen yang hasilnya adalah cairan.[15]

Contoh lainnya adalah gas nitrogen bergabung dengan gas hidrogen akan membentuk amoniak, dengan persamaan reaksi:

Dekomposisisi

Reaksi dekomposisi atau analisis adalah kebalikan dari reaksi sintesis. Sebuah senyawa yang lebih kompleks akan dipecah diwujudkan menjadi senyawa yang lebih sederhana.[15][16] Contohnya adalah molekul cairan yang dipecah diwujudkan menjadi gas oksigen dan gas hidrogen, dengan persamaan reaksi:

Penggantian tunggal

Dalam reaksi penggantian tunggal atau substitusi, sebuah elemen tunggal menggantikan elemen tunggal lainnya di suatu senyawa. Contohnya adalah logam natrium yang bereaksi dengan asam klorida akan menghasilkan natrium klorida atau garam dapur, dengan persamaaan reaksi:

Penggantian ganda

Dalam reaksi penggantian ganda, dua senyawa berganti-ganti ion atau ikatan untuk membentuk senyawa baru yang beda.[15] Hal ini terjadi ketika kation dan anion dari 2 senyawa yang beda saling berubah tempat, dan membentuk 2 senyawa baru.[16] Rumus umum dari reaksi ini adalah:

Contoh dari reaksi penggantian ganda adalah timbal(II) nitrat bereaksi dengan kalium iodida untuk membentuk timbal(II) iodida dan kalium nitrat, dengan persamaan reaksi:

Contoh lainnya adalah natrium klorida (garam dapur) bereaksi dengan perak nitrat membentuk natrium nitrat dan perak klorida, dengan persamaan reaksi:

Oksidasi dan reduksi

Ilustrasi dari reaksi redoks (reduksi oksidasi)

Dua anggota reaksi redoks

Reaksi redoks dapat dipahami sebagai transfer elektron dari salah satu senyawa (disebut reduktor) ke senyawa lainnya (disebut oksidator). Dalam anggota ini, senyawa yang satu akan teroksidasi dan senyawa lainnya akan tereduksi, oleh karena itu dinamakan redoks. Oksidasi sendiri dipahami sebagai kenaikan bilangan oksidasi, dan reduksi adalah penurunan bilangan oksidasi. Dalam prakteknya, transfer dari elektron ini akan selalu mengubah bilangan oksidasinya, tapi jumlah reaksi yang diklasifikasikan sebagai reaksi redoks walaupun sebenarnya tidak aci elektron yang berubah (seperti yang melibatkan ikatan kovalen).[17][18]

Contoh reaksi redoks adalah:

Untuk mengetahui reaktan mana yang akan diwujudkan menjadi kaki tangan pereduksi dan mana yang akan diwujudkan menjadi kaki tangan teroksidasi dapat dikenal dari keelektronegatifan elemen tersebut. Elemen yang berharga keelektronegatifan yang rendah, seperti kebanyakan unsur logam, maka akan dengan gampang memberikan elektron mereka dan teroksidasi - elemen ini diwujudkan menjadi reduktor. Kebalikannya, jumlah ion mempunyai bilangan oksidasi tinggi, seperti H2O2, MnO4-, CrO3, Cr2O72-, OsO4) dapat mendapatkan satu atau lebih tambahan elektron, sehingga dinamakan oksidator.

Jumlah elektron yang diberikan atau diterima pada reaksi redoks dapat dikenal dari konfigurasi elektronn elemen reaktannya. Setiap elemen akan berupaya untuk menjadikan konfigurasi elektronnya sama seperti konfigurasi elemen gas agung. Logam alkali dan halogen akan memberikan dan menerima satu elektron. Elemen gas dunia sendiri sebenarnya tidak aktif secara kimiawi.[19]

Salah satu anggota penting dalam reaksi redoks adalah reaksi elektrokimia, dimana elektron dari sumber listrik digunakan sebagai reduktor. Reaksi ini penting untuk pembuatan elemen-elemen kimia, seperti klorin[20] atau aluminium. Anggota kebalikan dimana reaksi redoks digunakan untuk menghasilkan listrik juga aci dan prinsip ini digunakan pada baterai.

Reaksi asam-basa

Reaksi asam-basa adalah reaksi yang mendonorkan proton dari sebuah molekul asam ke molekul basa. Disini, asam memerankan sebagai donor proton dan basa memerankan sebagai akseptor proton.

Hasil dari transfer proton ini adalah asam konjugasi dan basa konjugasi.[21] Reaksi kesetimbangan (bolak-balik) juga aci, dan karena itu asam/basa dan asam/basa konjugasinya selalu dalam kesetimbangan. Reaksi kesetimbangan ini ditandai dengan acinya konstanta diasosiasi asam dan basa (Ka dan Kb) dari setiap substansinya. Sebuah reaksi yang khusus dari reaksi asam-basa adalah netralisasi dimana asam dan basa dalam jumlah yang sama akan membentuk garam yang sifatnya netral.

Reaksi asam basa memiliki berbagai definisi tergantung pada pemikiran asam basa yang digunakan. Beberapa definisi yang paling umum adalah:

• • Definisi Arrhenius: asam berdisosiasi dalam cairan memerdekakan ion H3O+; basa berdisosiasi dalam cairan memerdekakan ion OH-.
  • Definisi Brønsted-Lowry: Asam adalah pendonor proton (H+) donors; basa adalah penerima (akseptor) proton. Melingkupi definisi Arrhenius
  • Definisi Lewis: Asam adalah akseptor pasangan elektron; basa adalah pendonor pasangan elektron. Definisi ini melingkupi definisi Brønsted-Lowry.

Presipitasi

Presipitasi

Presipitasi adalah anggota reaksi terbentuknya padatan (endapan) di dalam sebuah larutan sebagai hasil dari reaksi kimia. Presipitasi ini kebanyakan terbentuk ketika konsentrasi ion yang larut sudah mencapai batas kelarutan[22] dan hasilnya adalah membentuk garam. Reaksi ini dapat dipercepat dengan menambahkan kaki tangan presipitasi atau mengurangi pelarutnya. Reaksi presipitasi yang cepat akan menghasilkan residu mikrokristalin dan anggota yang lambat akan menghasilkan kristal tunggal. Kristal tunggal juga dapat diperoleh dari rekristalisasi dari garam mikrokristalin.[23]

Reaksi pada zat padat

Reaksi dapat terjadi di selang dua benda padat. Meski begitu, karena tingkat difusi pada zat padat sangat rendah, maka reaksi kimia yang berlanjut terjadi sangat lambat. Reaksi dapat dipercepat dengan metode meningkatkan suhu sehingga akan memecah reaktan, sehingga luas permukaan kontak diwujudkan melebihi luhur.[24]

Reaksi fotokimia

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 memerdekakan energi dengan memecahkan ikatan kimia, maka menghasilkan radikal. Reaksi ang termasuk ke dalam reaksi fotokimia di selangnya reaksi hidrogen-oksigen, polimerisasi radikal, reaksi berantai dan reaksi penataan ulang.[25]

Jumlah proses-proses penting menggunakan fotokimia. Contoh yang paling umum adalah fotosintesis, dimana tanaman menggunakan energi matahari untuk mengubah karbon dioksida dan cairan diwujudkan menjadi glukosa dan oksigen sebagai hasil samping. Manusia mengandalkan fotokimia dalam pembentukan vitamin D, dan persepsi visual diproduksi dari reaksi fotokimia di rhodopsin.[11] Pada kunang-kunang, sebuah enzim pada abdomen mengkatalisasi reaksi yang menghasilkan bioluminesensi.[26] Jumlah reaksi fotokimia, seperti pembentukan ozon, terjadi di atmosfer bumi yang merupakan anggota dari kimia atmosfer.

Katalisis

Diagram skema energi yang menunjukkan efek dari pemberian katalis pada sebuah reaksi kimia endotermik. Acinya katalis akan mempercepat reaksi dengan metode menurunkan energi aktivasi. Hasil akibatnya akan sama dengan reaksi tanpa katalis.

Pada katalisis, reaksinya tidak berlanjut secara spontan, tapi melalui substansi ketiga yang dinamakan dengan katalis. Tidak seperti reagen lainnya yang turut dalam reaksi kimia, katalis tidak turut serta dalam reaksi itu sendiri, tapi dapat menghambat, mematikan, atau menghancurkan melalui anggota sekunder. Katalis dapat digunakan pada fase yang beda (katalis heterogen) maupun pada fase yang sama (katalis homogen) sebagai reaktan. Fungsi katalis hanyalah mempercepat reaksi - zat kimia yang memperlambat reaksi dinamakan dengan inhibitor.[27][28] Substansi yang meningkatkan keaktifan katalis dinamakan promoter, dan substansi yang mematikan katalis dinamakan racun katalis. Sebuah reaksi kimia yang semestinya tidak mampu berlanjut karena energi aktivasinya terlalu tinggi, mampu diwujudkan menjadi berlanjut karena kehadiran katalis ini.

Katalis heterogen kebanyakan padat dan berpotongan bubuk supaya dapat memaksimalkan luas permukaan yang bereaksi. Zat-zat yang penting pada katalisis heterogen di selangnya logam-logam grup platinum dan logam transisi lainnya. Zat-zat ini kebanyakan digunakan pada hidrogenasi, pembentukan katalitik dan sintesis dari senyawa-senyawa kimia seperti asam nitrat dan amonia. Asam adalah contoh dari katalis homogen, mereka meningkatkan nukleofilitas dari karbonil. Keunggulan dari katalis homogen adalah gampang untuk dicampurkan dengan reaktannya, tapi kekurangannya adalah susah dipisahkan dari produk akibatnya. Oleh karena itu, katalis heterogen lebih dipilih di jumlah anggota industri.[29]

Reaksi dalam kimia organik

Dalam kimia organik, jumlah reaksi yang dapat terjadi yang melibatkan ikatan kovalen di selang atom karbon dan heteroatom lainnya seperti oksigen, nitrogen, atau atom-atom halogen lainnya. Beberapa reaksi yang lebih spesifik akan dijelaskan di bawah ini.

Substitusi

Dalam reaksi substitusi, sebuah gugus fungsi di dalam suatu senyawa kimia ditukarkan oleh gugus fungsi lainnya.[30] Reaksi ini dapat dibedakan lagi diwujudkan menjadi beberapa subtipe yaitu nukleofilik, substitusi elektrofilik, atau substitusi radikal.

SN1 mechanism

SN2 mechanism

Pada tipe yang pertama, nukleofil, atom atau molekul yang memiliki keunggulan elektron sehingga bermuatan negatif, akan menggantikan atom lainnya atau anggota lainnya dari molekul "substrat". Pasangan elektron nukleofil akan bersatu dengan substrat membentuk ikatan baru, sedangkan gugus bebas akan bebas bersamaan dengan sebuah pasangan elektron. Nukleofil sendiri dapat bermuatan netral atau positif, sedangkan substrat kebanyakan bermuatan positif atau netral. Contoh nukleofil adalah ion hidroksida, alkoksida, amina, dan halida. Reaksi semacam ini kebanyakan ditemukan pada hidrokarbon alifatik dan jarang ditemukan pada hidrokarbon aromatik. Hidrokarbon aromatik memiliki rapatan elektron yang tingi dan hanya mampu melangsungkan substitusi aromatik nukleofilik hanya dengan gugus penarik elektron yang sangat kuat. Substitusi nukleofilik dapat berlanjut melalui 2 mekanisme, Reaksi SN1 dan SN2. Menurut namanya, S singkatan dari substitusi, N singkatan dai nukleofilik, dan, dan angka menunjukkan ordo kinetik reaksi, unimolekuler atau bimolekuler.[31]

3 tahap dalam Reaksi SN2. Nukleofil berwarna hijau dan gugus bebas berwarna merah

Reaksi SN2 mengakibatkan inversi stereo (inversi Walden)

Reaksi SN1 berlanjut dalam 2 tahap. Tahap pertama, gugus bebas akan bebas dan membentuk karbokation. Tahap ini akan diikuti reaksi yang sangat cepat dengan nukleofil.[32]

Dalam mekanisme SN2, nukleofil akan membentuk tahap transisi dengan molekul yang bebas saja yang terlekang. Kedua mekanisme ini beda pada hasil stereokimianya. Reaksi SN1 menghasilkan adisi non-stereospesifik dan tidak menghasilkan pusat chiral, melainkan dalam bangun isomer geometri (cis/trans). Kebalikannya, inversi Warden-lah yang diawasi pada mekanisme SN2.[33]

Substitusi elektrofilik merupakan kebalikan dari substitusi nukleofilik di mana atom atau molekul yang melepas, atau elektrofilnya, mempunyai kerapatan elektron yang rendah sehingga bermuatan positif. Kebanyakan elektrofil ini adalah atom karbon dari gugus karbonil, karbokation atau sulfur atau kation nitronium. Reaksi ini berlanjut pada hidrokarbon aromatik saja, sehingga dinamakan substitusi aromatik elektrofilik. Serangan elektrofil akan membikin kompleks yang dinamakan sebagai σ-compleks, sebuah fase transisi di mana sistem aromatiknya hilang. Lalu, gugus bebas (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 SE1 dan SE2[34]

Mekanisme dari substitusi aromatik elektrofilik

Adisi dan eliminasi

Adisi dan pasangannya eliminasi merupakan reaksi yang mengubah jumlah substituen dalam atom karbon, dan membentuk ikatan kovalen. Ikatan ganda dan tiga dapat diproduksi dengan mengeliminasi gugus bebas yang cocok. Seperti substitusi nukleofilik, aci beberapa mekanisme reaksi yang mungkin terjadi. Dalam mekanisme E1, gugus bebas terlebih dahulu melepas dan membentuk karbokation. Selanjutnya, pembentukan ikatan ganda terjadi melalui eliminasi proton (deprotonasi). Dalam mekanisme E1cb, urutan pelepasan terbalik: proton dieliminasi terlebih dahulu. Dalam mekanisme ini keterlibatan suatu basa wajib aci.[35] Reaksi dalam eliminasi E1 maupun E1cb selalu bersaingan dengan substitusi SN1 karena memiliki keadaan reaksi keadaan yang sama.[36]

Eliminasi E1		eliminasi E1cb

Eliminasi E2

Mekanisme E2 juga memerlukan basa. Akan tetapi, pergantian letak basa dan eliminasi gugus bebas berlanjut secara serentak dan tidak menghasilkan zat selang ionik. Beda dengan eliminasi E1, konfigurasi stereokimia yang beda dapat diproduksi dalam reaksi yang memiliki mekanisme E2 karena basa akan lebih memfavoritkan eleminasi proton yang tidak kekurangan pada posisi-anti terhadap gugus bebas. Oleh karena keadaan dan reagen reaksi yang mirip, eliminasi E2 selalu bersaingan dengan substitusi SN2.[37]

Adisi elektrofilik hidrogen bromida

Kebalikan dari reaksi eliminasi adalah reaksi adisi. Pada reaksi adisi, ikatan rangkap dua atau rangkap tiga diubah diwujudkan menjadi ikatan rangkap tunggal. Mirip dengan reaksi substitusi, aci 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 kesudahan bereaksi dengan nukleofil (bromin). Karbokation dapat terbentuk di salah satu ikatan rangkap tergantung dari gugus yang melekat di kesudahan. Konfigurasi yang lebih tepat dapat diprediksikan dengan aturan Markovnikov.[38] Aturan Markovnikov mengatakan: "Pada adisi heterolitik dari sebuuah molekul polar pada alkena atau alkuna, atom yang mempunyai keelektronegatifan yang luhur, maka akan terikat pada atom karbon yang mengikat atom hidrogen yang lebih sedikit."[39]

Reaksi kimia organik lainnya

Penataan ulang dari 3-metil-1,5-heksadiena

Mekanisme dari reaksi Diels-Alder

Orbital overlap in a Diels-Alder reaction

Pada reaksi penataan ulang, kerangka karbon dari sebuah molekul disusun ulang sehingga membentuk isomer yang dibangun dari molekul aslinya. Reaksi ini termasuk dengan [reaksi sigmatropik]] seperti penataan ulang Wagner-Meerwein, dimana gugus hidrogen, alkil, atau aril berpindah-pindah tempat dari suatu atom karbon ke atom karbon lainnya. Kebanyakan reaksi penataan ulang adalah pemutusan dan pembentukan ikatan karbon-karbon baru. Contoh lain dari reaksi ini adalah penataan ulang cope. [40]

Reaksi lainnya

• Isomerisasi, yang mana senyawa kimia menjalani penataan ulang yang dibangun tanpa perubahan pada komposisi atomnya
• Pembakaran, adalah sejenis reaksi redoks yang mana bahan-bahan yang dapat terbakar bergabung dengan unsur-unsur oksidator, kebanyakan oksigen, untuk menghasilkan panas dan membentuk produk yang teroksidasi. Istilah pembakaran kebanyakan digunakan untuk merujuk hanya pada oksidasi skala luhur pada keseluruhan molekul. Oksidasi terkontrol hanya pada satu gugus fungsi tunggal tidak termasuk dalam anggota pembakaran.

• Disproporsionasi, dengan satu reaktan membentuk dua macam produk yang beda hanya pada keadaan oksidasinya.

Kinetika kimia

Laju reaksi suatu reaksi kimia merupakan pengukuran bagaimana konsentrasi ataupun tekanan zat-zat yang terlibat dalam reaksi berubah seiring dengan berlangsungnya waktu. Analisis laju reaksi sangatlah penting dan memiliki jumlah kebaikan, misalnya dalam teknik kimia dan kajian kesetimbangan kimia. Laju reaksi secara mendasar tergantung pada:

• Konsentrasi reaktan, yang kebanyakan membikin reaksi berlangsung dengan lebih cepat apabila konsentrasinya dinaikkan. Hal ini diakibatkan karena peningkatan pertumbukan atom per satuan waktu,
• Luas permukaan yang tersedia untuk reaktan untuk saling berinteraksi, terutama reaktan padat dalam sistem heterogen. Luas permukaan yang luhur akan meningkatkan laju reaksi.
• Tekanan, dengan meningkatkan tekanan, kita menurunkan volume antar molekul sehingga akan meningkatkan frekuensi tumbukan molekul.
• Energi aktivasi, yang dirumuskan sebagai jumlah energi yang diperlukan untuk membikin reaksi bermulai dan berlangsung secara spontan. Energi aktivasi yang lebih tinggi mengimplikasikan bahwa reaktan memerlukan lebih jumlah energi untuk memulai reaksi daripada reaksi yang berenergi aktivasi lebih rendah.
• Temperatur, yang meningkatkan laju reaksi apabila dinaikkan, hal ini dikarenakan temperatur yang tinggi meningkatkan energi molekul, sehingga meningkatkan tumbukan antar molekul per satuan waktu.
• Keberadaan ataupun ketiadaan katalis. Katalis adalah zat yang mengubah lintasan (mekanisme) suatu reaksi dan akan meningkatkan laju reaksi dengan menurunkan energi aktivasi yang diperlukan supaya reaksi dapat berlangsung. Katalis tidak dikonsumsi ataupun berubah selama reaksi, sehingga dia dapat digunakan kembali.
• Untuk beberapa reaksi, keberadaan radiasi elektromagnetik, utamanya ultraviolet, diperlukan untuk memutuskan ikatan yang diperlukan supaya reaksi dapat bermulai. Hal ini utamanya terjadi pada reaksi yang melibatkan radikal.

Laju reaksi mengadakan komunikasi dengan konsentrasi zat-zat yang terlibat dalam reaksi. Hubungan ini dipastikan oleh persamaan laju tiap-tiap reaksi. Perlu diawasi bahwa beberapa reaksi memiliki kelajuan yang tidak tergantung pada konsentrasi reaksi. Hal ini dinamakan sebagai reaksi orde nol.

Reaksi biokimia

Ilustrasi dari keaktifan enzim pada reaksi biokimia

Reaksi biokimia pada umumnya dikemudikan oleh enzim. Protein-protein ini hanya dapat mengkatalis satu macam reaksi yang spesifik, sehingga reaksinya benar-benar dapat dikontrol. Reaksi ini berlanjut pada segi aktif dari substrat. Reaksi katalisasi enzim ini bergantung pada jumlah hal, di selangnya adalah bangun enzimnya, macam ikatannya, interaksi elektrostatik, pemberian dan penerimaan proton (pada reaksi asam/basa), dan lainnya. [41]

Reaksi kimia yang berlanjut di dalam tubuh makhluk hidup kebanyakan juga dikenal dengan sebutan metabolisme. Ditengah semua reaksi-reaksi ini, reaksi yang paling penting adalah reaksi anabolisme, dimana DNA dan enzim-terkontrol memproses pembentukan protein dan karbohidrat dari senyawa-senyawa yang lebih kecil.[42] Bioenergitika mempelajari sumber energi untuk reaksi biokimia. Sumber energi yang paling penting dalam reaksi ini adalah glukosa, yang diproduksi tanaman melalui anggota fotosintesis. Semua organisme membutuhkan glukosa untuk menghasilkan adenosin trifosfat (ATP), yang digunakan makhluk hidup untuk menjalankan keaktifannya.

Penggunaan reaksi kimia

Reaksi termit digunakan dalam anggota pengelasan.

Reaksi kimia sangat sering digunakan oleh para berbakat teknik kimia untuk mensintesis senyawa baru dari sumber daya dunia mentah di dunia, seperti minyak bumi dan bijih-bijih mineral. Merupakan suatu hal yang penting untuk membikin reaksi yang seefisien mungkin, memaksimalkan hasil yang mampu diperoleh dan meminimalkan reagen yang dipakai, energi masuk dan energi keluar. Katalis kebanyakan digunakan untuk mengurangi energi aktivasi sehingga meningkatkan laju reaksinya.[43][44]

Beberapa reaksi yang spesifik mempunyai penggunaan yang khusus. Misalnya, reaksi termit dipakai untuk menghasilkan cahaya dan panas pada piroteknik dan pengelasan. Meskipun reaksi ini lebih lebih kurang sulit dikontrol daripada reakai-reaksi sebelumnua, tapi alat-alat yang diperlukan jauh lebih sedikit dan hingga waktu ini masih digunakan untuk memperbaiki jalur-jalur kereta api di tempat-tempat terpelosok.[45]

Lihat pula

• Reaksi organik
• Reaksi kimia anorganik
• Stoikiometri
• Teori keadaan transisi
• Stoikiometri gas
• Reaksi autokatalitik
• Coefficients
• Q values
• Reaksi endoterm
• Reaksi eksoterm

Bacaan lanjutan

• Is This Reaction a Substitution, Oxidation-Reduction, or Transfer? / N.S.Imyanitov. J. Chem. Educ. 1993, 70(1), 14 – 16.

Referensi

1. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "chemical reaction". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
2. ^ Weyer, Jost (1973). "Neuere Interpretationsmglichkeiten der Alchemie". Chemie in unserer Zeit (in German) 7 (6): 177. doi:10.1002/ciuz.19730070604. 
3. ^ Leonard J. Friedman & Samantha J. Friedman The History of the Contact Sulfuric Acid Process, Acid Engineering & Consulting, Inc. Boca Raton, Florida
4. ^ John E. Lesch The German chemical industry in the twentieth century, Springer, 2000, ISBN 0-7923-6487-2 p. 170
5. ^ Brock, pp. 34–55
6. ^ Brock, pp. 104–107
7. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "chemical reaction equation". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
8. ^ Corey, E. J. (1988). "Robert Robinson Lecture. Retrosynthetic thinking?essentials and examples". Chemical Society Reviews 17: 111. doi:10.1039/CS9881700111. 
9. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "elementary reaction". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
10. ^ Gernot Frenking: Elementarreaktionen. In: Römpp Chemie-Lexikon, Thieme, 2006
11. ^ a b Christophe Dugave Cis-trans isomerization in biochemistry, Wiley-VCH, 2006 ISBN 3-527-31304-4 p. 56
12. ^ Atkins, pp. 106–108
13. ^ Wiberg, pp. 810–811
14. ^ Atkins, p. 150
15. ^ a b c To react or not to react?. Utah State Office of Education. Retrieved 4 June 2011.
16. ^ a b Six Types of Chemical Reactions – MrGuch ChemFiesta.
17. ^ Christian B. Anfinsen Advances in protein chemistry, Academic Press, 1991 ISBN 0-12-034242-1 p. 7
18. ^ A. G. Sykes Advances in Inorganic Chemistry, Volume 36, Academic Press, 1991 ISBN 0-12-023636-2 p. 359
19. ^ Wiberg, pp. 289–290
20. ^ Wiberg, p. 409
21. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "conjugate acid–base pair". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
22. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "precipitation". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
23. ^ Jörg Wingender, Stefanie Ortanderl Ausfällung. In: Römpp Chemie-Lexikon., Thieme, July 2009
24. ^ Ralf Alsfasser, Erwin Riedel, C Janiak, HJ Meyer Modern Inorganic Chemistry. 3. Edition. de Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-019060-1, p. 171
25. ^ Atkins, pp. 937–950
26. ^ David Stanley Saunders Insect clocks, Elsevier, 2002, ISBN 0-444-50407-9 p. 179
27. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "catalyst". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
28. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "inhibitor". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
29. ^ Christoph Elschenbroich: Organometallchemie. 6th edition, Wiesbaden, 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8, p. 263
30. ^ March, Jerry (1985). Advanced Organic Chemistry, Reactions, Mechanisms and Structure (third Edition ed.). John Wiley & Sons. ISBN 0-471-85472-7. 
31. ^ S. R. Hartshorn, Aliphatic Nucleophilic Substitution, Cambridge University Press, London, 1973. ISBN 0-521-09801-7 pp. 1 ff
32. ^ Leslie C. Bateman, Mervyn G. Church, Edward D. Hughes, Christopher K. Ingold and Nazeer Ahmed Taher (1940). "188. Mechanism of substitution at a saturated carbon atom. Part XXIII. A kinetic demonstration of the unimolecular solvolysis of alkyl halides. (Section E) a general discussion". Journal of the Chemical Society: 979. doi:10.1039/JR9400000979. 
33. ^ Brückner, pp. 63–77
34. ^ Brückner, pp. 203–206
35. ^ Brückner, hal. 192
36. ^ Brückner, hal. 183
37. ^ Brückner, hal. 172
38. ^ Wiberg, pp. 950, 1602
39. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "Markownikoff rule". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
40. ^ Marye Anne Fox, James K. Whitesell Organic chemistry, 2004, ISBN 0-7637-2197-2 p. 699
41. ^ 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
42. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "anabolism". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
43. ^ Gerhard Emig, Elias Klemm. Technical Chemistry. 5th edition, Springer, 2005, ISBN 978-3-540-23452-4, pp. 33–34
44. ^ Trost, B. (1991). "The atom economy—a search for synthetic efficiency". Science 254 (5037): 1471. doi:10.1126/science.1962206. PMID 1962206. 
45. ^ John J. McKetta, Guy E Weismantel Encyclopedia of Chemical Processing and Design: Volume 67 – Water and Wastewater Treatment: Protective Coating Systems to Zeolite, Volume 67, CRC Press, 1999 ISBN 0-8247-2618-9, p. 109

Bibliografi

• Atkins, Peter W. and Julio de Paula Physical Chemistry, 4th Edition, Wiley-VCH, Weinheim 2006, ISBN 978-3-527-31546-8
• Brock, William H. Viewegs Geschichte der Chemie. Vieweg, Braunschweig 1997, ISBN 3-540-67033-5.
• Brückner, Reinhard Reaktionsmechanismen. 3rd ed., Spektrum Akademischer Verlag, München 2004, ISBN 3-8274-1579-9
• Wiberg, Egon, Wiberg, Nils and Holleman, Arnold Frederick Inorganic chemistry, Academic Press, 2001 ISBN 0-12-352651-5

Portal Kimia

Page 3

Reaksi kimia adalah suatu anggota dunia yang selalu menghasilkan antarubahan senyawa kimia.[1] Senyawa ataupun senyawa-senyawa awal yang terlibat dalam reaksi dinamakan untuk reaktan. Reaksi kimia biasanya dikarakterisasikan dengan perubahan kimiawi, dan akan menghasilkan satu atau lebih produk yang biasanya memiliki ciri-ciri yang beda dari reaktan. Secara klasik, reaksi kimia melibatkan perubahan yang melibatkan pergerakan elektron dalam pembentukan dan pemutusan ikatan kimia, walaupun pada landasannya konsep umum reaksi kimia juga bisa dilakukan pada transformasi partikel-partikel elementer seperti pada reaksi nuklir.

Reaksi-reaksi kimia yang beda 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.

Sejarah

Reaksi kimia seperti pembakaran, fermentasi, dan reduksi dari bijih diwujudkan menjadi logam sudah dikenal semenjak dulu saat. Teori-teori awal transformasi dari material-material ini dikembangkan oleh filsuf Yunani Kuno, seperti Teori empat elemen dari Empedocles yang mencetuskan bahwa substansi apapun itu tersusun dari 4 elemen dasar: api, cairan, udara, dan bumi. Di masa zaman pertengahan, transformasi kimia dipelajari oleh para alkemis. Mereka mencoba, misalnya, mengubah timbal diwujudkan menjadi emas, dengan mereaksikan timbal dengan campuran tembaga-timbal dengan sulfur.[2]

Produksi dari senyawa-senyawa kimia yang tidak aci secara alami di bumi sudah lama dicoba oleh para ilmuwan, seperti sintesis dari asam sulfur dan asam nitrat oleh alkemis Jābir ibn Hayyān. Anggota ini dilakukan dengan cara memanaskan mineral-mineral sulfat dan nitrat, seperti tembaga sulfat, alum dan kalium nitrat. Pada masa zaman ke-17, Johann Rudolph Glauber menghasilkan asam klorida dan natrium sulfat dengan mereaksikan asam sulfat dengan natrium klorida. Dengan acinya pengembangan lead chamber process pada tahun 1746 dan anggota Leblanc, sehingga memungkinkan acinya produksi asam sulfat dan natrium karbonat dalam jumlah luhur, maka reaksi kimia bisa diaplikasikan dalam industri. Teknologi asam sulfat yang semakin maju berhenti menghasilkan anggota kontak di tahun 1880-an,[3] dan anggota Haber dikembangkan pada tahun 1909–1910 untuk sintesis amonia.[4]

Dari masa zaman 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 acinya elemen seperti api yang dinamakan "plogiston", yang aci dalam benda-benda yang bisa terbakar dan ditinggalkan selama pembakaran. Teori ini dibuktikan salah pada tahun 1785 oleh Antoine Lavoisier, yang berhenti memberikan penjelasan yang aci tentang pembakaran.[5]

Pada tahun 1808, Joseph Louis Gay-Lussac berhenti mengetahui bahwa karakteristik gas selalu sama. Berdasarkan hal ini dan teori atom dari John Dalton, Joseph Proust akhrinya mengembangkan hukum perbandingan tetap yang nantinya diwujudkan menjadi konsep awal dari stoikiometri dan persamaan reaksi.[6]

Pada anggota kimia organik, sudah lama dipercaya bahwa senyawa yang aci pada organisme yang hidup itu terlalu kompleks untuk dapat didapatkan melalui sintesis kimia. Menurut konsep vitalisme, senyawa organik dilengkapi dengan "kemampuan vital" sehingga "berbeda" dari material-material inorganik. Tapi pada berhenti, konsep ini pun berhasil dipatahkan sesudah Friedrich Wöhler berhasil mensintesis urea pada tahun 1828. Kimiawan yang lain yang memiliki kontribusi terhadap ilmu kimia organik di selangnya 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 yang dibangun dari reaktan di sebelah kiri dan produk di sebelah kanan. Selang produk dan reaktan dipisahkan dengan tanda panah (→) yang menunjukkan arah dan tipe reaksi. Ujung dari tanda panah tersebut menunjukkan reaksinya berkampanye ke arah mana. Tanda panah ganda (

Reaksi yang lebih melilit digambarkan dengan skema reaksi, tujuannya adalah untuk mengetahui senyawa awal atau kesudahan, atau juga untuk menunjukkan fase transisi. Sebagian reaksi kimia juga dapat ditambahkan tulisan di atas tanda panahnya; contohnya penambahan cairan, panas, iluminasi, katalisasi, dan lain sebagainya. Juga, sebagian produk minor bisa diletakkan di bawah tanda panah.

Suatu contoh reaksi organik: oksidasi keton diwujudkan menjadi ester dengan Asam peroksikarboksilat

Analisis retrosintetik bisa digunakan untuk mendesain reaksi sintesis kompleks. Analisis dimulai dari produk, contohnya dengan memecah ikatan kimia yang dipilih diwujudkan 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 waktu ini adalah pengembangan dari reaksi elementer yang munculnya secara secara paralel atau berurutan. Suatu reaksi elementer biasanya hanya terdiri dari sebagian molekul, biasanya hanya satu atau dua, karena kemungkinannya kecil untuk jumlah 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 sebagian molekul lain. Sebagian reaksi ini memerlukan energi dari cahaya atau panas. Suatu contoh dari reaksi unimolekuler adalah isomerisasi cis–trans, di mana suatu senyawa bangun cis akan berubah diwujudkan menjadi bangun trans.[11]

Dalam reaksi disosiasi, ikatan di dalam suatu molekul akan terpecah diwujudkan menjadi 2 fragmen molekul. Pemecahan ini bisa berupa homolitik ataupun heterolitik. Dalam pemecahan homolitik, ikatan akan terpecah sehingga setiap produknya tetap mempunyai satu elektron sehingga diwujudkan 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.

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 suatu molekul beralih ke molekul yang lain. Reaksi tipe seperti ini, contohnya adalah reaksi redoks dan reaksi asam-basa. Pada reaksi redoks partikel yang beralih adalah elektron, sedangkan pada reaksi asam-basa yang beralih adalah proton. Reaksi seperti ini juga dinamakan dengan reaksi metatesis.

contohnya

Termodinamika

Reaksi kimia bisa dipastikan oleh hukum-hukum termodinamika. Reaksi bisa terjadi dengan sendirinya apabila senyawa tersebut eksergonik atau memerdekakan energi. Energi bebas sama sekali yang diproduksi reaksi ini terdiri dari 2 besaran termodinamika yaitu entalpi dan entropi]]:[12]

Reaksi eksotermik terjadi apabila ΔH bernilai negatif dan energi ditinggalkan. Contoh reaksi eksotermik adalah presipitasi dan kristalisasi, dimana suatu padatan terbentuk dari gas atau cairan. Kebalikannya, dalam reaksi endotermik, panas diambil dari kawasan sekitar yang berkaitan dengan. Hal ini bisa 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 bisa mengubah arah reaksi, seperti contohnya pada reaksi Boudouard:

Reaksi selang karbon dioksida dan karbon untuk membentuk karbon monoksida ini adalah reaksi endotermik dengan suhu di atas 800 °C dan diwujudkan menjadi reaksi eksotermik jika suhunya dibawah suhu ini[13]

Reaksi juga bisa dikenal dengan energi dalam yang mengakibatkan perubahan pada entropi, volume, dan potensial kimia.[14]

Pengelompokan reaksi kimia

Beragamnya reaksi-reaksi kimia dan pendekatan-pendekatan yang dilakukan dalam mempelajarinya mengakibatkan jumlahnya cara untuk mengklasifikasikan reaksi-reaksi tersebut, yang sering kali tumpang tindih. Di bawah ini adalah contoh-contoh klasifikasi reaksi kimia yang biasanya digunakan.

Empat reaksi landasan

Sintesis

Dalam reaksi kombinasi langsung atau sintesis, dua atau lebih senyawa sederhana bergabung membentuk senyawa baru yang lebih kompleks. Dua reaktan atau lebih yang bereaksi menghasilkan satu produk juga adalah salah satu cara untuk mengetahui jikalau itu reaksi sintesis. Contoh dari reaksi ini adalah gas hidrogen bergabung dengan gas oksigen yang hasilnya adalah cairan.[15]

Contoh yang lain adalah gas nitrogen bergabung dengan gas hidrogen akan membentuk amoniak, dengan persamaan reaksi:

Dekomposisisi

Reaksi dekomposisi atau analisis adalah kebalikan dari reaksi sintesis. Suatu senyawa yang lebih kompleks akan dipecah diwujudkan menjadi senyawa yang lebih sederhana.[15][16] Contohnya adalah molekul cairan yang dipecah diwujudkan menjadi gas oksigen dan gas hidrogen, dengan persamaan reaksi:

Penggantian tunggal

Dalam reaksi penggantian tunggal atau substitusi, suatu elemen tunggal menggantikan elemen tunggal yang lain di suatu senyawa. Contohnya adalah logam natrium yang bereaksi dengan asam klorida akan menghasilkan natrium klorida atau garam dapur, dengan persamaaan reaksi:

Penggantian ganda

Dalam reaksi penggantian ganda, dua senyawa berganti-ganti ion atau ikatan untuk membentuk senyawa baru yang beda.[15] Hal ini terjadi ketika kation dan anion dari 2 senyawa yang beda saling beralih tempat, dan membentuk 2 senyawa baru.[16] Rumus umum dari reaksi ini adalah:

Contoh dari reaksi penggantian ganda adalah timbal(II) nitrat bereaksi dengan kalium iodida untuk membentuk timbal(II) iodida dan kalium nitrat, dengan persamaan reaksi:

Contoh yang lain adalah natrium klorida (garam dapur) bereaksi dengan perak nitrat membentuk natrium nitrat dan perak klorida, dengan persamaan reaksi:

Oksidasi dan reduksi

Ilustrasi dari reaksi redoks (reduksi oksidasi)

Dua anggota reaksi redoks

Reaksi redoks bisa dipahami untuk transfer elektron dari salah satu senyawa (disebut reduktor) ke senyawa yang lain (disebut oksidator). Dalam anggota ini, senyawa yang satu akan teroksidasi dan senyawa yang lain akan tereduksi, oleh karenanya dinamakan redoks. Oksidasi sendiri dipahami untuk kenaikan bilangan oksidasi, dan reduksi adalah penurunan bilangan oksidasi. Dalam prakteknya, transfer dari elektron ini akan selalu mengubah bilangan oksidasinya, tapi jumlah reaksi yang diklasifikasikan untuk reaksi redoks walaupun sebenarnya tidak aci elektron yang beralih (seperti yang melibatkan ikatan kovalen).[17][18]

Contoh reaksi redoks adalah:

Untuk mengetahui reaktan mana yang akan diwujudkan menjadi kaki tangan pereduksi dan mana yang akan diwujudkan menjadi kaki tangan teroksidasi bisa dikenal dari keelektronegatifan elemen tersebut. Elemen yang bernilai keelektronegatifan yang rendah, seperti kebanyakan unsur logam, maka akan dengan mudah memberikan elektron mereka dan teroksidasi - elemen ini diwujudkan menjadi reduktor. Kebalikannya, jumlah ion mempunyai bilangan oksidasi tinggi, seperti H2O2, MnO4-, CrO3, Cr2O72-, OsO4) bisa mendapatkan satu atau lebih tambahan elektron, sehingga dinamakan oksidator.

Jumlah elektron yang diberikan atau diterima pada reaksi redoks bisa dikenal dari konfigurasi elektronn elemen reaktannya. Setiap elemen akan berusaha untuk menjadikan konfigurasi elektronnya sama seperti konfigurasi elemen gas agung. Logam alkali dan halogen akan memberikan dan menerima satu elektron. Elemen gas dunia sendiri sebenarnya tidak aktif secara kimiawi.[19]

Salah satu anggota penting dalam reaksi redoks adalah reaksi elektrokimia, dimana elektron dari sumber listrik digunakan untuk reduktor. Reaksi ini penting untuk pembuatan elemen-elemen kimia, seperti klorin[20] atau aluminium. Anggota kebalikan dimana reaksi redoks digunakan untuk menghasilkan listrik juga aci dan prinsip ini digunakan pada baterai.

Reaksi asam-basa

Reaksi asam-basa adalah reaksi yang mendonorkan proton dari suatu molekul asam ke molekul basa. Disini, asam memerankan untuk donor proton dan basa memerankan untuk akseptor proton.

Hasil dari transfer proton ini adalah asam konjugasi dan basa konjugasi.[21] Reaksi kesetimbangan (bolak-balik) juga aci, dan karenanya asam/basa dan asam/basa konjugasinya selalu dalam kesetimbangan. Reaksi kesetimbangan ini ditandai dengan acinya konstanta diasosiasi asam dan basa (Ka dan Kb) dari setiap substansinya. Suatu reaksi yang khusus dari reaksi asam-basa adalah netralisasi dimana asam dan basa dalam jumlah yang sama akan membentuk garam yang sifatnya netral.

Reaksi asam basa memiliki beragam definisi tergantung pada konsep asam basa yang digunakan. Sebagian definisi yang paling umum adalah:

• • Definisi Arrhenius: asam berdisosiasi dalam cairan memerdekakan ion H3O+; basa berdisosiasi dalam cairan memerdekakan ion OH-.
  • Definisi Brønsted-Lowry: Asam adalah pendonor proton (H+) donors; basa adalah penerima (akseptor) proton. Melingkupi definisi Arrhenius
  • Definisi Lewis: Asam adalah akseptor pasangan elektron; basa adalah pendonor pasangan elektron. Definisi ini melingkupi definisi Brønsted-Lowry.

Presipitasi

Presipitasi

Presipitasi adalah anggota reaksi terbentuknya padatan (endapan) di dalam suatu larutan untuk hasil dari reaksi kimia. Presipitasi ini biasanya terbentuk ketika konsentrasi ion yang larut sudah mencapai batas kelarutan[22] dan hasilnya adalah membentuk garam. Reaksi ini bisa dipercepat dengan menambahkan kaki tangan presipitasi atau mengurangi pelarutnya. Reaksi presipitasi yang cepat akan menghasilkan residu mikrokristalin dan anggota yang lambat akan menghasilkan kristal tunggal. Kristal tunggal juga bisa diperoleh dari rekristalisasi dari garam mikrokristalin.[23]

Reaksi pada zat padat

Reaksi bisa terjadi di selang dua benda padat. Meski begitu, karena tingkat difusi pada zat padat sangat rendah, maka reaksi kimia yang berlanjut terjadi sangat lambat. Reaksi bisa dipercepat dengan cara meningkatkan suhu sehingga akan memecah reaktan, sehingga luas permukaan kontak diwujudkan menjadi lebih luhur.[24]

Reaksi fotokimia

Dalam reaksi Paterno–Büchi, suatu 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 bisa memerdekakan energi dengan memecahkan ikatan kimia, maka menghasilkan radikal. Reaksi ang termasuk ke dalam reaksi fotokimia di selangnya reaksi hidrogen-oksigen, polimerisasi radikal, reaksi berantai dan reaksi penataan ulang.[25]

Jumlah proses-proses penting memakai fotokimia. Contoh yang paling umum adalah fotosintesis, dimana tanaman memakai energi matahari untuk mengubah karbon dioksida dan cairan diwujudkan menjadi glukosa dan oksigen untuk hasil samping. Manusia mengandalkan fotokimia dalam pembentukan vitamin D, dan persepsi visual diproduksi dari reaksi fotokimia di rhodopsin.[11] Pada kunang-kunang, suatu enzim pada abdomen mengkatalisasi reaksi yang menghasilkan bioluminesensi.[26] Jumlah reaksi fotokimia, seperti pembentukan ozon, terjadi di atmosfer bumi yang adalah anggota dari kimia atmosfer.

Katalisis

Diagram skema energi yang menunjukkan efek dari pemberian katalis pada suatu reaksi kimia endotermik. Acinya katalis akan mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi. Hasil berhenti akan sama dengan reaksi tanpa katalis.

Pada katalisis, reaksinya tidak berlanjut secara spontan, tapi melalui substansi ketiga yang dinamakan dengan katalis. Tidak seperti reagen yang lain yang turut dalam reaksi kimia, katalis tidak turut serta dalam reaksi itu sendiri, tapi bisa menghambat, mematikan, atau menghancurkan melalui anggota sekunder. Katalis bisa digunakan pada fase yang beda (katalis heterogen) maupun pada fase yang sama (katalis homogen) untuk reaktan. Fungsi katalis hanyalah mempercepat reaksi - zat kimia yang memperlambat reaksi dinamakan dengan inhibitor.[27][28] Substansi yang meningkatkan keaktifan katalis dinamakan promoter, dan substansi yang mematikan katalis dinamakan racun katalis. Suatu reaksi kimia yang semestinya tidak dapat berlanjut karena energi aktivasinya terlalu tinggi, dapat diwujudkan menjadi berlanjut karena kehadiran katalis ini.

Katalis heterogen biasanya padat dan berpotongan bubuk supaya bisa memaksimalkan luas permukaan yang bereaksi. Zat-zat yang penting pada katalisis heterogen di selangnya logam-logam grup platinum dan logam transisi yang lain. Zat-zat ini biasanya digunakan pada hidrogenasi, pembentukan katalitik dan sintesis dari senyawa-senyawa kimia seperti asam nitrat dan amonia. Asam adalah contoh dari katalis homogen, mereka meningkatkan nukleofilitas dari karbonil. Kelebihan dari katalis homogen adalah mudah untuk dicampurkan dengan reaktannya, tapi kekurangannya adalah susah dipisahkan dari produk berhenti. Oleh karenanya, katalis heterogen lebih dipilih di jumlah anggota industri.[29]

Reaksi dalam kimia organik

Dalam kimia organik, jumlah reaksi yang bisa terjadi yang melibatkan ikatan kovalen di selang atom karbon dan heteroatom yang lain seperti oksigen, nitrogen, atau atom-atom halogen yang lain. Sebagian reaksi yang lebih spesifik akan dijelaskan di bawah ini.

Substitusi

Dalam reaksi substitusi, suatu gugus fungsi di dalam suatu senyawa kimia ditukarkan oleh gugus fungsi yang lain.[30] Reaksi ini bisa dibedakan lagi diwujudkan menjadi sebagian subtipe yaitu nukleofilik, substitusi elektrofilik, atau substitusi radikal.

SN1 mechanism

SN2 mechanism

Pada tipe yang pertama, nukleofil, atom atau molekul yang memiliki kelebihan elektron sehingga bermuatan negatif, akan menggantikan atom yang lain atau anggota yang lain dari molekul "substrat". Pasangan elektron nukleofil akan bersatu dengan substrat membentuk ikatan baru, sedangkan gugus bebas akan bebas bersamaan dengan suatu pasangan elektron. Nukleofil sendiri bisa bermuatan netral atau positif, sedangkan substrat biasanya bermuatan positif atau netral. Contoh nukleofil adalah ion hidroksida, alkoksida, amina, dan halida. Reaksi semacam ini biasanya ditemukan pada hidrokarbon alifatik dan jarang ditemukan pada hidrokarbon aromatik. Hidrokarbon aromatik memiliki rapatan elektron yang tingi dan hanya dapat melangsungkan substitusi aromatik nukleofilik hanya dengan gugus penarik elektron yang sangat kuat. Substitusi nukleofilik bisa berlanjut melalui 2 mekanisme, Reaksi SN1 dan SN2. Menurut namanya, S singkatan dari substitusi, N singkatan dai nukleofilik, dan, dan angka menunjukkan ordo kinetik reaksi, unimolekuler atau bimolekuler.[31]

3 tahap dalam Reaksi SN2. Nukleofil berwarna hijau dan gugus bebas berwarna merah

Reaksi SN2 mengakibatkan inversi stereo (inversi Walden)

Reaksi SN1 berlanjut dalam 2 tahap. Tahap pertama, gugus bebas akan bebas dan membentuk karbokation. Tahap ini akan diikuti reaksi yang sangat cepat dengan nukleofil.[32]

Dalam mekanisme SN2, nukleofil akan membentuk tahap transisi dengan molekul yang bebas saja yang terlekang. Kedua mekanisme ini beda pada hasil stereokimianya. Reaksi SN1 menghasilkan adisi non-stereospesifik dan tidak menghasilkan pusat chiral, melainkan dalam bangun isomer geometri (cis/trans). Kebalikannya, inversi Warden-lah yang diawasi pada mekanisme SN2.[33]

Substitusi elektrofilik adalah kebalikan dari substitusi nukleofilik di mana atom atau molekul yang melepas, atau elektrofilnya, 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 berlanjut pada hidrokarbon aromatik saja, sehingga dinamakan substitusi aromatik elektrofilik. Serangan elektrofil akan membuat kompleks yang dinamakan untuk σ-compleks, suatu fase transisi di mana sistem aromatiknya hilang. Lalu, gugus bebas (biasanya proton), akan terpisah dan sifat kearomatikannya kembali. Alternatif lain untuk substitusi aromatik adalah substitusi alifatik elektrofilik. Substitusi ini menyerupai dengan substitusi aromatik elektrofilik dan juga mempunyai 2 tipe utama yaitu SE1 dan SE2[34]

Mekanisme dari substitusi aromatik elektrofilik

Adisi dan eliminasi

Adisi dan pasangannya eliminasi adalah reaksi yang mengubah jumlah substituen dalam atom karbon, dan membentuk ikatan kovalen. Ikatan ganda dan tiga bisa diproduksi dengan mengeliminasi gugus bebas yang cocok. Seperti substitusi nukleofilik, aci sebagian mekanisme reaksi yang mungkin terjadi. Dalam mekanisme E1, gugus bebas terlebih dulu melepas dan membentuk karbokation. Selanjutnya, pembentukan ikatan ganda terjadi melalui eliminasi proton (deprotonasi). Dalam mekanisme E1cb, urutan pelepasan terbalik: proton dieliminasi terlebih dulu. Dalam mekanisme ini keterlibatan suatu basa wajib aci.[35] Reaksi dalam eliminasi E1 maupun E1cb selalu bersaing dengan substitusi SN1 karena memiliki keadaan reaksi keadaan yang sama.[36]

Eliminasi E1		eliminasi E1cb

Eliminasi E2

Mekanisme E2 juga memerlukan basa. Akan tapi, pergantian letak basa dan eliminasi gugus bebas berlanjut secara serentak dan tidak menghasilkan zat selang ionik. Beda dengan eliminasi E1, konfigurasi stereokimia yang beda bisa diproduksi dalam reaksi yang memiliki mekanisme E2 karena basa akan lebih memfavoritkan eleminasi proton yang tidak kekurangan pada posisi-anti terhadap gugus bebas. Oleh karena keadaan dan reagen reaksi yang menyerupai, eliminasi E2 selalu bersaing dengan substitusi SN2.[37]

Adisi elektrofilik hidrogen bromida

Kebalikan dari reaksi eliminasi adalah reaksi adisi. Pada reaksi adisi, ikatan rangkap dua atau rangkap tiga diubah diwujudkan menjadi ikatan rangkap tunggal. Menyerupai dengan reaksi substitusi, aci sebagian tipe dari adisi yang dibedakan dari partikel yang mengadisi. Contohnya, pada adisi elektrofilik hidrogen bromida, suatu elektrofil (proton) akan mengganti ikatan rangkap ganda dan membentuk karbokation, lalu kesudahan bereaksi dengan nukleofil (bromin). Karbokation bisa terbentuk di salah satu ikatan rangkap tergantung dari gugus yang melekat di kesudahan. Konfigurasi yang lebih tepat bisa diprediksikan dengan aturan Markovnikov.[38] Aturan Markovnikov mengatakan: "Pada adisi heterolitik dari sebuuah molekul polar pada alkena atau alkuna, atom yang mempunyai keelektronegatifan yang luhur, maka akan terikat pada atom karbon yang mengikat atom hidrogen yang lebih sedikit."[39]

Reaksi kimia organik yang lain

Penataan ulang dari 3-metil-1,5-heksadiena

Mekanisme dari reaksi Diels-Alder

Orbital overlap in a Diels-Alder reaction

Pada reaksi penataan ulang, kerangka karbon dari suatu molekul disusun ulang sehingga membentuk isomer yang dibangun dari molekul aslinya. Reaksi ini termasuk dengan [reaksi sigmatropik]] seperti penataan ulang Wagner-Meerwein, dimana gugus hidrogen, alkil, atau aril berpindah-pindah tempat dari suatu atom karbon ke atom karbon yang lain. Kebanyakan reaksi penataan ulang adalah pemutusan dan pembentukan ikatan karbon-karbon baru. Contoh lain dari reaksi ini adalah penataan ulang cope. [40]

Reaksi yang lain

• Isomerisasi, yang mana senyawa kimia menjalani penataan ulang yang dibangun tanpa perubahan pada komposisi atomnya
• Pembakaran, adalah sejenis reaksi redoks yang mana bahan-bahan yang bisa terbakar bergabung dengan unsur-unsur oksidator, biasanya oksigen, untuk menghasilkan panas dan membentuk produk yang teroksidasi. Istilah pembakaran biasanya digunakan untuk merujuk hanya pada oksidasi skala luhur pada keseluruhan molekul. Oksidasi terkontrol hanya pada satu gugus fungsi tunggal tidak termasuk dalam anggota pembakaran.

• Disproporsionasi, dengan satu reaktan membentuk dua macam produk yang beda hanya pada keadaan oksidasinya.

Kinetika kimia

Laju reaksi suatu reaksi kimia adalah pengukuran bagaimana konsentrasi ataupun tekanan zat-zat yang terlibat dalam reaksi berubah seiring dengan berlangsungnya waktu. Analisis laju reaksi sangatlah penting dan memiliki jumlah kegunaan, misalnya dalam teknik kimia dan kajian kesetimbangan kimia. Laju reaksi secara mendasar tergantung pada:

• Konsentrasi reaktan, yang biasanya membuat reaksi berlangsung dengan lebih cepat apabila konsentrasinya dinaikkan. Hal ini diakibatkan karena peningkatan pertumbukan atom per satuan waktu,
• Luas permukaan yang tersedia bagi reaktan untuk saling berinteraksi, terutama reaktan padat dalam sistem heterogen. Luas permukaan yang luhur akan meningkatkan laju reaksi.
• Tekanan, dengan meningkatkan tekanan, kita menurunkan volume antar molekul sehingga akan meningkatkan frekuensi tumbukan molekul.
• Energi aktivasi, yang dirumuskan untuk jumlah energi yang diperlukan untuk membuat reaksi bermulai dan berlangsung secara spontan. Energi aktivasi yang lebih tinggi mengimplikasikan bahwa reaktan memerlukan lebih jumlah energi untuk memulai reaksi daripada reaksi yang berenergi aktivasi lebih rendah.
• Temperatur, yang meningkatkan laju reaksi apabila dinaikkan, hal ini disebabkan temperatur yang tinggi meningkatkan energi molekul, sehingga meningkatkan tumbukan antar molekul per satuan waktu.
• Keberadaan ataupun ketiadaan katalis. Katalis adalah zat yang mengubah lintasan (mekanisme) suatu reaksi dan akan meningkatkan laju reaksi dengan menurunkan energi aktivasi yang diperlukan supaya reaksi bisa berlangsung. Katalis tidak dikonsumsi ataupun berubah selama reaksi, sehingga dia bisa digunakan kembali.
• Untuk sebagian reaksi, keberadaan radiasi elektromagnetik, utamanya ultraviolet, diperlukan untuk memutuskan ikatan yang diperlukan supaya reaksi bisa bermulai. Hal ini utamanya terjadi pada reaksi yang melibatkan radikal.

Laju reaksi mengadakan komunikasi dengan konsentrasi zat-zat yang terlibat dalam reaksi. Hubungan ini dipastikan oleh persamaan laju tiap-tiap reaksi. Perlu diawasi bahwa sebagian reaksi memiliki kelajuan yang tidak tergantung pada konsentrasi reaksi. Hal ini dinamakan untuk reaksi orde nol.

Reaksi biokimia

Ilustrasi dari keaktifan enzim pada reaksi biokimia

Reaksi biokimia pada umumnya dikendalikan oleh enzim. Protein-protein ini hanya bisa mengkatalis satu macam reaksi yang spesifik, sehingga reaksinya benar-benar bisa dikontrol. Reaksi ini berlanjut pada segi aktif dari substrat. Reaksi katalisasi enzim ini bergantung pada jumlah hal, di selangnya adalah bangun enzimnya, macam ikatannya, interaksi elektrostatik, pemberian dan penerimaan proton (pada reaksi asam/basa), dan yang lain. [41]

Reaksi kimia yang berlanjut di dalam tubuh makhluk hidup biasanya juga dikenal dengan sebutan metabolisme. Diantara semua reaksi-reaksi ini, reaksi yang paling penting adalah reaksi anabolisme, dimana DNA dan enzim-terkontrol memproses pembentukan protein dan karbohidrat dari senyawa-senyawa yang lebih kecil.[42] Bioenergitika mempelajari sumber energi untuk reaksi biokimia. Sumber energi yang paling penting dalam reaksi ini adalah glukosa, yang diproduksi tanaman melalui anggota fotosintesis. Semua organisme memerlukan glukosa untuk menghasilkan adenosin trifosfat (ATP), yang digunakan makhluk hidup untuk menjalankan keaktifannya.

Penggunaan reaksi kimia

Reaksi termit digunakan dalam anggota pengelasan.

Reaksi kimia sangat sering digunakan oleh para berbakat teknik kimia untuk mensintesis senyawa baru dari sumber daya dunia mentah di dunia, seperti minyak bumi dan bijih-bijih mineral. Adalah suatu hal yang penting untuk membuat reaksi yang seefisien mungkin, memaksimalkan hasil yang dapat diperoleh dan meminimalkan reagen yang digunakan, energi masuk dan energi keluar. Katalis biasanya digunakan untuk mengurangi energi aktivasi sehingga meningkatkan laju reaksinya.[43][44]

Sebagian reaksi yang spesifik mempunyai penggunaan yang khusus. Misalnya, reaksi termit digunakan untuk menghasilkan cahaya dan panas pada piroteknik dan pengelasan. Walaupun reaksi ini lebih lebih kurang sulit dikontrol daripada reakai-reaksi sebelumnua, tapi alat-alat yang diperlukan jauh lebih sedikit dan sampai waktu ini masih digunakan untuk memperbaiki jalur-jalur kereta api di tempat-tempat terpelosok.[45]

Lihat juga

• Reaksi organik
• Reaksi kimia anorganik
• Stoikiometri
• Teori keadaan transisi
• Stoikiometri gas
• Reaksi autokatalitik
• Coefficients
• Q values
• Reaksi endoterm
• Reaksi eksoterm

Bacaan lanjutan

• Is This Reaction a Substitution, Oxidation-Reduction, or Transfer? / N.S.Imyanitov. J. Chem. Educ. 1993, 70(1), 14 – 16.

Pustaka

1. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "chemical reaction". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
2. ^ Weyer, Jost (1973). "Neuere Interpretationsmglichkeiten der Alchemie". Chemie in unserer Zeit (in German) 7 (6): 177. doi:10.1002/ciuz.19730070604. 
3. ^ Leonard J. Friedman & Samantha J. Friedman The History of the Contact Sulfuric Acid Process, Acid Engineering & Consulting, Inc. Boca Raton, Florida
4. ^ John E. Lesch The German chemical industry in the twentieth century, Springer, 2000, ISBN 0-7923-6487-2 p. 170
5. ^ Brock, pp. 34–55
6. ^ Brock, pp. 104–107
7. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "chemical reaction equation". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
8. ^ Corey, E. J. (1988). "Robert Robinson Lecture. Retrosynthetic thinking?essentials and examples". Chemical Society Reviews 17: 111. doi:10.1039/CS9881700111. 
9. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "elementary reaction". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
10. ^ Gernot Frenking: Elementarreaktionen. In: Römpp Chemie-Lexikon, Thieme, 2006
11. ^ a b Christophe Dugave Cis-trans isomerization in biochemistry, Wiley-VCH, 2006 ISBN 3-527-31304-4 p. 56
12. ^ Atkins, pp. 106–108
13. ^ Wiberg, pp. 810–811
14. ^ Atkins, p. 150
15. ^ a b c To react or not to react?. Utah State Office of Education. Retrieved 4 June 2011.
16. ^ a b Six Types of Chemical Reactions – MrGuch ChemFiesta.
17. ^ Christian B. Anfinsen Advances in protein chemistry, Academic Press, 1991 ISBN 0-12-034242-1 p. 7
18. ^ A. G. Sykes Advances in Inorganic Chemistry, Volume 36, Academic Press, 1991 ISBN 0-12-023636-2 p. 359
19. ^ Wiberg, pp. 289–290
20. ^ Wiberg, p. 409
21. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "conjugate acid–base pair". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
22. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "precipitation". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
23. ^ Jörg Wingender, Stefanie Ortanderl Ausfällung. In: Römpp Chemie-Lexikon., Thieme, July 2009
24. ^ Ralf Alsfasser, Erwin Riedel, C Janiak, HJ Meyer Modern Inorganic Chemistry. 3. Edition. de Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-019060-1, p. 171
25. ^ Atkins, pp. 937–950
26. ^ David Stanley Saunders Insect clocks, Elsevier, 2002, ISBN 0-444-50407-9 p. 179
27. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "catalyst". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
28. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "inhibitor". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
29. ^ Christoph Elschenbroich: Organometallchemie. 6th edition, Wiesbaden, 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8, p. 263
30. ^ March, Jerry (1985). Advanced Organic Chemistry, Reactions, Mechanisms and Structure (third Edition ed.). John Wiley & Sons. ISBN 0-471-85472-7. 
31. ^ S. R. Hartshorn, Aliphatic Nucleophilic Substitution, Cambridge University Press, London, 1973. ISBN 0-521-09801-7 pp. 1 ff
32. ^ Leslie C. Bateman, Mervyn G. Church, Edward D. Hughes, Christopher K. Ingold and Nazeer Ahmed Taher (1940). "188. Mechanism of substitution at a saturated carbon atom. Part XXIII. A kinetic demonstration of the unimolecular solvolysis of alkyl halides. (Section E) a general discussion". Journal of the Chemical Society: 979. doi:10.1039/JR9400000979. 
33. ^ Brückner, pp. 63–77
34. ^ Brückner, pp. 203–206
35. ^ Brückner, hal. 192
36. ^ Brückner, hal. 183
37. ^ Brückner, hal. 172
38. ^ Wiberg, pp. 950, 1602
39. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "Markownikoff rule". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
40. ^ Marye Anne Fox, James K. Whitesell Organic chemistry, 2004, ISBN 0-7637-2197-2 p. 699
41. ^ 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
42. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "anabolism". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
43. ^ Gerhard Emig, Elias Klemm. Technical Chemistry. 5th edition, Springer, 2005, ISBN 978-3-540-23452-4, pp. 33–34
44. ^ Trost, B. (1991). "The atom economy—a search for synthetic efficiency". Science 254 (5037): 1471. doi:10.1126/science.1962206. PMID 1962206. 
45. ^ John J. McKetta, Guy E Weismantel Encyclopedia of Chemical Processing and Design: Volume 67 – Water and Wastewater Treatment: Protective Coating Systems to Zeolite, Volume 67, CRC Press, 1999 ISBN 0-8247-2618-9, p. 109

Bibliografi

• Atkins, Peter W. and Julio de Paula Physical Chemistry, 4th Edition, Wiley-VCH, Weinheim 2006, ISBN 978-3-527-31546-8
• Brock, William H. Viewegs Geschichte der Chemie. Vieweg, Braunschweig 1997, ISBN 3-540-67033-5.
• Brückner, Reinhard Reaktionsmechanismen. 3rd ed., Spektrum Akademischer Verlag, München 2004, ISBN 3-8274-1579-9
• Wiberg, Egon, Wiberg, Nils and Holleman, Arnold Frederick Inorganic chemistry, Academic Press, 2001 ISBN 0-12-352651-5

Portal Kimia

Page 4

Reaksi kimia adalah suatu anggota dunia yang selalu menghasilkan antarubahan senyawa kimia.[1] Senyawa ataupun senyawa-senyawa awal yang terlibat dalam reaksi dinamakan untuk reaktan. Reaksi kimia biasanya dikarakterisasikan dengan perubahan kimiawi, dan akan menghasilkan satu atau lebih produk yang biasanya memiliki ciri-ciri yang beda dari reaktan. Secara klasik, reaksi kimia melibatkan perubahan yang melibatkan pergerakan elektron dalam pembentukan dan pemutusan ikatan kimia, walaupun pada landasannya konsep umum reaksi kimia juga bisa dilakukan pada transformasi partikel-partikel elementer seperti pada reaksi nuklir.

Reaksi-reaksi kimia yang beda 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.

Sejarah

Reaksi kimia seperti pembakaran, fermentasi, dan reduksi dari bijih diwujudkan menjadi logam sudah dikenal semenjak dulu saat. Teori-teori awal transformasi dari material-material ini dikembangkan oleh filsuf Yunani Kuno, seperti Teori empat elemen dari Empedocles yang mencetuskan bahwa substansi apapun itu tersusun dari 4 elemen dasar: api, cairan, udara, dan bumi. Di masa zaman pertengahan, transformasi kimia dipelajari oleh para alkemis. Mereka mencoba, misalnya, mengubah timbal diwujudkan menjadi emas, dengan mereaksikan timbal dengan campuran tembaga-timbal dengan sulfur.[2]

Produksi dari senyawa-senyawa kimia yang tidak aci secara alami di bumi sudah lama dicoba oleh para ilmuwan, seperti sintesis dari asam sulfur dan asam nitrat oleh alkemis Jābir ibn Hayyān. Anggota ini dilakukan dengan cara memanaskan mineral-mineral sulfat dan nitrat, seperti tembaga sulfat, alum dan kalium nitrat. Pada masa zaman ke-17, Johann Rudolph Glauber menghasilkan asam klorida dan natrium sulfat dengan mereaksikan asam sulfat dengan natrium klorida. Dengan acinya pengembangan lead chamber process pada tahun 1746 dan anggota Leblanc, sehingga memungkinkan acinya produksi asam sulfat dan natrium karbonat dalam jumlah luhur, maka reaksi kimia bisa diaplikasikan dalam industri. Teknologi asam sulfat yang semakin maju berhenti menghasilkan anggota kontak di tahun 1880-an,[3] dan anggota Haber dikembangkan pada tahun 1909–1910 untuk sintesis amonia.[4]

Dari masa zaman 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 acinya elemen seperti api yang dinamakan "plogiston", yang aci dalam benda-benda yang bisa terbakar dan ditinggalkan selama pembakaran. Teori ini dibuktikan salah pada tahun 1785 oleh Antoine Lavoisier, yang berhenti memberikan penjelasan yang aci tentang pembakaran.[5]

Pada tahun 1808, Joseph Louis Gay-Lussac berhenti mengetahui bahwa karakteristik gas selalu sama. Berdasarkan hal ini dan teori atom dari John Dalton, Joseph Proust akhrinya mengembangkan hukum perbandingan tetap yang nantinya diwujudkan menjadi konsep awal dari stoikiometri dan persamaan reaksi.[6]

Pada anggota kimia organik, sudah lama dipercaya bahwa senyawa yang aci pada organisme yang hidup itu terlalu kompleks untuk dapat didapatkan melalui sintesis kimia. Menurut konsep vitalisme, senyawa organik dilengkapi dengan "kemampuan vital" sehingga "berbeda" dari material-material inorganik. Tapi pada berhenti, konsep ini pun berhasil dipatahkan sesudah Friedrich Wöhler berhasil mensintesis urea pada tahun 1828. Kimiawan yang lain yang memiliki kontribusi terhadap ilmu kimia organik di selangnya 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 yang dibangun dari reaktan di sebelah kiri dan produk di sebelah kanan. Selang produk dan reaktan dipisahkan dengan tanda panah (→) yang menunjukkan arah dan tipe reaksi. Ujung dari tanda panah tersebut menunjukkan reaksinya berkampanye ke arah mana. Tanda panah ganda (

Reaksi yang lebih melilit digambarkan dengan skema reaksi, tujuannya adalah untuk mengetahui senyawa awal atau kesudahan, atau juga untuk menunjukkan fase transisi. Sebagian reaksi kimia juga dapat ditambahkan tulisan di atas tanda panahnya; contohnya penambahan cairan, panas, iluminasi, katalisasi, dan lain sebagainya. Juga, sebagian produk minor bisa diletakkan di bawah tanda panah.

Suatu contoh reaksi organik: oksidasi keton diwujudkan menjadi ester dengan Asam peroksikarboksilat

Analisis retrosintetik bisa digunakan untuk mendesain reaksi sintesis kompleks. Analisis dimulai dari produk, contohnya dengan memecah ikatan kimia yang dipilih diwujudkan 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 waktu ini adalah pengembangan dari reaksi elementer yang munculnya secara secara paralel atau berurutan. Suatu reaksi elementer biasanya hanya terdiri dari sebagian molekul, biasanya hanya satu atau dua, karena kemungkinannya kecil untuk jumlah 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 sebagian molekul lain. Sebagian reaksi ini memerlukan energi dari cahaya atau panas. Suatu contoh dari reaksi unimolekuler adalah isomerisasi cis–trans, di mana suatu senyawa bangun cis akan berubah diwujudkan menjadi bangun trans.[11]

Dalam reaksi disosiasi, ikatan di dalam suatu molekul akan terpecah diwujudkan menjadi 2 fragmen molekul. Pemecahan ini bisa berupa homolitik ataupun heterolitik. Dalam pemecahan homolitik, ikatan akan terpecah sehingga setiap produknya tetap mempunyai satu elektron sehingga diwujudkan 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.

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 suatu molekul beralih ke molekul yang lain. Reaksi tipe seperti ini, contohnya adalah reaksi redoks dan reaksi asam-basa. Pada reaksi redoks partikel yang beralih adalah elektron, sedangkan pada reaksi asam-basa yang beralih adalah proton. Reaksi seperti ini juga dinamakan dengan reaksi metatesis.

contohnya

Termodinamika

Reaksi kimia bisa dipastikan oleh hukum-hukum termodinamika. Reaksi bisa terjadi dengan sendirinya apabila senyawa tersebut eksergonik atau memerdekakan energi. Energi bebas sama sekali yang diproduksi reaksi ini terdiri dari 2 besaran termodinamika yaitu entalpi dan entropi]]:[12]

Reaksi eksotermik terjadi apabila ΔH bernilai negatif dan energi ditinggalkan. Contoh reaksi eksotermik adalah presipitasi dan kristalisasi, dimana suatu padatan terbentuk dari gas atau cairan. Kebalikannya, dalam reaksi endotermik, panas diambil dari kawasan sekitar yang berkaitan dengan. Hal ini bisa 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 bisa mengubah arah reaksi, seperti contohnya pada reaksi Boudouard:

Reaksi selang karbon dioksida dan karbon untuk membentuk karbon monoksida ini adalah reaksi endotermik dengan suhu di atas 800 °C dan diwujudkan menjadi reaksi eksotermik jika suhunya dibawah suhu ini[13]

Reaksi juga bisa dikenal dengan energi dalam yang mengakibatkan perubahan pada entropi, volume, dan potensial kimia.[14]

Pengelompokan reaksi kimia

Beragamnya reaksi-reaksi kimia dan pendekatan-pendekatan yang dilakukan dalam mempelajarinya mengakibatkan jumlahnya cara untuk mengklasifikasikan reaksi-reaksi tersebut, yang sering kali tumpang tindih. Di bawah ini adalah contoh-contoh klasifikasi reaksi kimia yang biasanya digunakan.

Empat reaksi landasan

Sintesis

Dalam reaksi kombinasi langsung atau sintesis, dua atau lebih senyawa sederhana bergabung membentuk senyawa baru yang lebih kompleks. Dua reaktan atau lebih yang bereaksi menghasilkan satu produk juga adalah salah satu cara untuk mengetahui jikalau itu reaksi sintesis. Contoh dari reaksi ini adalah gas hidrogen bergabung dengan gas oksigen yang hasilnya adalah cairan.[15]

Contoh yang lain adalah gas nitrogen bergabung dengan gas hidrogen akan membentuk amoniak, dengan persamaan reaksi:

Dekomposisisi

Reaksi dekomposisi atau analisis adalah kebalikan dari reaksi sintesis. Suatu senyawa yang lebih kompleks akan dipecah diwujudkan menjadi senyawa yang lebih sederhana.[15][16] Contohnya adalah molekul cairan yang dipecah diwujudkan menjadi gas oksigen dan gas hidrogen, dengan persamaan reaksi:

Penggantian tunggal

Dalam reaksi penggantian tunggal atau substitusi, suatu elemen tunggal menggantikan elemen tunggal yang lain di suatu senyawa. Contohnya adalah logam natrium yang bereaksi dengan asam klorida akan menghasilkan natrium klorida atau garam dapur, dengan persamaaan reaksi:

Penggantian ganda

Dalam reaksi penggantian ganda, dua senyawa berganti-ganti ion atau ikatan untuk membentuk senyawa baru yang beda.[15] Hal ini terjadi ketika kation dan anion dari 2 senyawa yang beda saling beralih tempat, dan membentuk 2 senyawa baru.[16] Rumus umum dari reaksi ini adalah:

Contoh dari reaksi penggantian ganda adalah timbal(II) nitrat bereaksi dengan kalium iodida untuk membentuk timbal(II) iodida dan kalium nitrat, dengan persamaan reaksi:

Contoh yang lain adalah natrium klorida (garam dapur) bereaksi dengan perak nitrat membentuk natrium nitrat dan perak klorida, dengan persamaan reaksi:

Oksidasi dan reduksi

Ilustrasi dari reaksi redoks (reduksi oksidasi)

Dua anggota reaksi redoks

Reaksi redoks bisa dipahami untuk transfer elektron dari salah satu senyawa (disebut reduktor) ke senyawa yang lain (disebut oksidator). Dalam anggota ini, senyawa yang satu akan teroksidasi dan senyawa yang lain akan tereduksi, oleh karenanya dinamakan redoks. Oksidasi sendiri dipahami untuk kenaikan bilangan oksidasi, dan reduksi adalah penurunan bilangan oksidasi. Dalam prakteknya, transfer dari elektron ini akan selalu mengubah bilangan oksidasinya, tapi jumlah reaksi yang diklasifikasikan untuk reaksi redoks walaupun sebenarnya tidak aci elektron yang beralih (seperti yang melibatkan ikatan kovalen).[17][18]

Contoh reaksi redoks adalah:

Untuk mengetahui reaktan mana yang akan diwujudkan menjadi kaki tangan pereduksi dan mana yang akan diwujudkan menjadi kaki tangan teroksidasi bisa dikenal dari keelektronegatifan elemen tersebut. Elemen yang bernilai keelektronegatifan yang rendah, seperti kebanyakan unsur logam, maka akan dengan mudah memberikan elektron mereka dan teroksidasi - elemen ini diwujudkan menjadi reduktor. Kebalikannya, jumlah ion mempunyai bilangan oksidasi tinggi, seperti H2O2, MnO4-, CrO3, Cr2O72-, OsO4) bisa mendapatkan satu atau lebih tambahan elektron, sehingga dinamakan oksidator.

Jumlah elektron yang diberikan atau diterima pada reaksi redoks bisa dikenal dari konfigurasi elektronn elemen reaktannya. Setiap elemen akan berusaha untuk menjadikan konfigurasi elektronnya sama seperti konfigurasi elemen gas agung. Logam alkali dan halogen akan memberikan dan menerima satu elektron. Elemen gas dunia sendiri sebenarnya tidak aktif secara kimiawi.[19]

Salah satu anggota penting dalam reaksi redoks adalah reaksi elektrokimia, dimana elektron dari sumber listrik digunakan untuk reduktor. Reaksi ini penting untuk pembuatan elemen-elemen kimia, seperti klorin[20] atau aluminium. Anggota kebalikan dimana reaksi redoks digunakan untuk menghasilkan listrik juga aci dan prinsip ini digunakan pada baterai.

Reaksi asam-basa

Reaksi asam-basa adalah reaksi yang mendonorkan proton dari suatu molekul asam ke molekul basa. Disini, asam memerankan untuk donor proton dan basa memerankan untuk akseptor proton.

Hasil dari transfer proton ini adalah asam konjugasi dan basa konjugasi.[21] Reaksi kesetimbangan (bolak-balik) juga aci, dan karenanya asam/basa dan asam/basa konjugasinya selalu dalam kesetimbangan. Reaksi kesetimbangan ini ditandai dengan acinya konstanta diasosiasi asam dan basa (Ka dan Kb) dari setiap substansinya. Suatu reaksi yang khusus dari reaksi asam-basa adalah netralisasi dimana asam dan basa dalam jumlah yang sama akan membentuk garam yang sifatnya netral.

Reaksi asam basa memiliki beragam definisi tergantung pada konsep asam basa yang digunakan. Sebagian definisi yang paling umum adalah:

• • Definisi Arrhenius: asam berdisosiasi dalam cairan memerdekakan ion H3O+; basa berdisosiasi dalam cairan memerdekakan ion OH-.
  • Definisi Brønsted-Lowry: Asam adalah pendonor proton (H+) donors; basa adalah penerima (akseptor) proton. Melingkupi definisi Arrhenius
  • Definisi Lewis: Asam adalah akseptor pasangan elektron; basa adalah pendonor pasangan elektron. Definisi ini melingkupi definisi Brønsted-Lowry.

Presipitasi

Presipitasi

Presipitasi adalah anggota reaksi terbentuknya padatan (endapan) di dalam suatu larutan untuk hasil dari reaksi kimia. Presipitasi ini biasanya terbentuk ketika konsentrasi ion yang larut sudah mencapai batas kelarutan[22] dan hasilnya adalah membentuk garam. Reaksi ini bisa dipercepat dengan menambahkan kaki tangan presipitasi atau mengurangi pelarutnya. Reaksi presipitasi yang cepat akan menghasilkan residu mikrokristalin dan anggota yang lambat akan menghasilkan kristal tunggal. Kristal tunggal juga bisa diperoleh dari rekristalisasi dari garam mikrokristalin.[23]

Reaksi pada zat padat

Reaksi bisa terjadi di selang dua benda padat. Meski begitu, karena tingkat difusi pada zat padat sangat rendah, maka reaksi kimia yang berlanjut terjadi sangat lambat. Reaksi bisa dipercepat dengan cara meningkatkan suhu sehingga akan memecah reaktan, sehingga luas permukaan kontak diwujudkan menjadi lebih luhur.[24]

Reaksi fotokimia

Dalam reaksi Paterno–Büchi, suatu 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 bisa memerdekakan energi dengan memecahkan ikatan kimia, maka menghasilkan radikal. Reaksi ang termasuk ke dalam reaksi fotokimia di selangnya reaksi hidrogen-oksigen, polimerisasi radikal, reaksi berantai dan reaksi penataan ulang.[25]

Jumlah proses-proses penting memakai fotokimia. Contoh yang paling umum adalah fotosintesis, dimana tanaman memakai energi matahari untuk mengubah karbon dioksida dan cairan diwujudkan menjadi glukosa dan oksigen untuk hasil samping. Manusia mengandalkan fotokimia dalam pembentukan vitamin D, dan persepsi visual diproduksi dari reaksi fotokimia di rhodopsin.[11] Pada kunang-kunang, suatu enzim pada abdomen mengkatalisasi reaksi yang menghasilkan bioluminesensi.[26] Jumlah reaksi fotokimia, seperti pembentukan ozon, terjadi di atmosfer bumi yang adalah anggota dari kimia atmosfer.

Katalisis

Diagram skema energi yang menunjukkan efek dari pemberian katalis pada suatu reaksi kimia endotermik. Acinya katalis akan mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi. Hasil berhenti akan sama dengan reaksi tanpa katalis.

Pada katalisis, reaksinya tidak berlanjut secara spontan, tapi melalui substansi ketiga yang dinamakan dengan katalis. Tidak seperti reagen yang lain yang turut dalam reaksi kimia, katalis tidak turut serta dalam reaksi itu sendiri, tapi bisa menghambat, mematikan, atau menghancurkan melalui anggota sekunder. Katalis bisa digunakan pada fase yang beda (katalis heterogen) maupun pada fase yang sama (katalis homogen) untuk reaktan. Fungsi katalis hanyalah mempercepat reaksi - zat kimia yang memperlambat reaksi dinamakan dengan inhibitor.[27][28] Substansi yang meningkatkan keaktifan katalis dinamakan promoter, dan substansi yang mematikan katalis dinamakan racun katalis. Suatu reaksi kimia yang semestinya tidak dapat berlanjut karena energi aktivasinya terlalu tinggi, dapat diwujudkan menjadi berlanjut karena kehadiran katalis ini.

Katalis heterogen biasanya padat dan berpotongan bubuk supaya bisa memaksimalkan luas permukaan yang bereaksi. Zat-zat yang penting pada katalisis heterogen di selangnya logam-logam grup platinum dan logam transisi yang lain. Zat-zat ini biasanya digunakan pada hidrogenasi, pembentukan katalitik dan sintesis dari senyawa-senyawa kimia seperti asam nitrat dan amonia. Asam adalah contoh dari katalis homogen, mereka meningkatkan nukleofilitas dari karbonil. Kelebihan dari katalis homogen adalah mudah untuk dicampurkan dengan reaktannya, tapi kekurangannya adalah susah dipisahkan dari produk berhenti. Oleh karenanya, katalis heterogen lebih dipilih di jumlah anggota industri.[29]

Reaksi dalam kimia organik

Dalam kimia organik, jumlah reaksi yang bisa terjadi yang melibatkan ikatan kovalen di selang atom karbon dan heteroatom yang lain seperti oksigen, nitrogen, atau atom-atom halogen yang lain. Sebagian reaksi yang lebih spesifik akan dijelaskan di bawah ini.

Substitusi

Dalam reaksi substitusi, suatu gugus fungsi di dalam suatu senyawa kimia ditukarkan oleh gugus fungsi yang lain.[30] Reaksi ini bisa dibedakan lagi diwujudkan menjadi sebagian subtipe yaitu nukleofilik, substitusi elektrofilik, atau substitusi radikal.

SN1 mechanism

SN2 mechanism

Pada tipe yang pertama, nukleofil, atom atau molekul yang memiliki kelebihan elektron sehingga bermuatan negatif, akan menggantikan atom yang lain atau anggota yang lain dari molekul "substrat". Pasangan elektron nukleofil akan bersatu dengan substrat membentuk ikatan baru, sedangkan gugus bebas akan bebas bersamaan dengan suatu pasangan elektron. Nukleofil sendiri bisa bermuatan netral atau positif, sedangkan substrat biasanya bermuatan positif atau netral. Contoh nukleofil adalah ion hidroksida, alkoksida, amina, dan halida. Reaksi semacam ini biasanya ditemukan pada hidrokarbon alifatik dan jarang ditemukan pada hidrokarbon aromatik. Hidrokarbon aromatik memiliki rapatan elektron yang tingi dan hanya dapat melangsungkan substitusi aromatik nukleofilik hanya dengan gugus penarik elektron yang sangat kuat. Substitusi nukleofilik bisa berlanjut melalui 2 mekanisme, Reaksi SN1 dan SN2. Menurut namanya, S singkatan dari substitusi, N singkatan dai nukleofilik, dan, dan angka menunjukkan ordo kinetik reaksi, unimolekuler atau bimolekuler.[31]

3 tahap dalam Reaksi SN2. Nukleofil berwarna hijau dan gugus bebas berwarna merah

Reaksi SN2 mengakibatkan inversi stereo (inversi Walden)

Reaksi SN1 berlanjut dalam 2 tahap. Tahap pertama, gugus bebas akan bebas dan membentuk karbokation. Tahap ini akan diikuti reaksi yang sangat cepat dengan nukleofil.[32]

Dalam mekanisme SN2, nukleofil akan membentuk tahap transisi dengan molekul yang bebas saja yang terlekang. Kedua mekanisme ini beda pada hasil stereokimianya. Reaksi SN1 menghasilkan adisi non-stereospesifik dan tidak menghasilkan pusat chiral, melainkan dalam bangun isomer geometri (cis/trans). Kebalikannya, inversi Warden-lah yang diawasi pada mekanisme SN2.[33]

Substitusi elektrofilik adalah kebalikan dari substitusi nukleofilik di mana atom atau molekul yang melepas, atau elektrofilnya, 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 berlanjut pada hidrokarbon aromatik saja, sehingga dinamakan substitusi aromatik elektrofilik. Serangan elektrofil akan membuat kompleks yang dinamakan untuk σ-compleks, suatu fase transisi di mana sistem aromatiknya hilang. Lalu, gugus bebas (biasanya proton), akan terpisah dan sifat kearomatikannya kembali. Alternatif lain untuk substitusi aromatik adalah substitusi alifatik elektrofilik. Substitusi ini menyerupai dengan substitusi aromatik elektrofilik dan juga mempunyai 2 tipe utama yaitu SE1 dan SE2[34]

Mekanisme dari substitusi aromatik elektrofilik

Adisi dan eliminasi

Adisi dan pasangannya eliminasi adalah reaksi yang mengubah jumlah substituen dalam atom karbon, dan membentuk ikatan kovalen. Ikatan ganda dan tiga bisa diproduksi dengan mengeliminasi gugus bebas yang cocok. Seperti substitusi nukleofilik, aci sebagian mekanisme reaksi yang mungkin terjadi. Dalam mekanisme E1, gugus bebas terlebih dulu melepas dan membentuk karbokation. Selanjutnya, pembentukan ikatan ganda terjadi melalui eliminasi proton (deprotonasi). Dalam mekanisme E1cb, urutan pelepasan terbalik: proton dieliminasi terlebih dulu. Dalam mekanisme ini keterlibatan suatu basa wajib aci.[35] Reaksi dalam eliminasi E1 maupun E1cb selalu bersaing dengan substitusi SN1 karena memiliki keadaan reaksi keadaan yang sama.[36]

Eliminasi E1		eliminasi E1cb

Eliminasi E2

Mekanisme E2 juga memerlukan basa. Akan tapi, pergantian letak basa dan eliminasi gugus bebas berlanjut secara serentak dan tidak menghasilkan zat selang ionik. Beda dengan eliminasi E1, konfigurasi stereokimia yang beda bisa diproduksi dalam reaksi yang memiliki mekanisme E2 karena basa akan lebih memfavoritkan eleminasi proton yang tidak kekurangan pada posisi-anti terhadap gugus bebas. Oleh karena keadaan dan reagen reaksi yang menyerupai, eliminasi E2 selalu bersaing dengan substitusi SN2.[37]

Adisi elektrofilik hidrogen bromida

Kebalikan dari reaksi eliminasi adalah reaksi adisi. Pada reaksi adisi, ikatan rangkap dua atau rangkap tiga diubah diwujudkan menjadi ikatan rangkap tunggal. Menyerupai dengan reaksi substitusi, aci sebagian tipe dari adisi yang dibedakan dari partikel yang mengadisi. Contohnya, pada adisi elektrofilik hidrogen bromida, suatu elektrofil (proton) akan mengganti ikatan rangkap ganda dan membentuk karbokation, lalu kesudahan bereaksi dengan nukleofil (bromin). Karbokation bisa terbentuk di salah satu ikatan rangkap tergantung dari gugus yang melekat di kesudahan. Konfigurasi yang lebih tepat bisa diprediksikan dengan aturan Markovnikov.[38] Aturan Markovnikov mengatakan: "Pada adisi heterolitik dari sebuuah molekul polar pada alkena atau alkuna, atom yang mempunyai keelektronegatifan yang luhur, maka akan terikat pada atom karbon yang mengikat atom hidrogen yang lebih sedikit."[39]

Reaksi kimia organik yang lain

Penataan ulang dari 3-metil-1,5-heksadiena

Mekanisme dari reaksi Diels-Alder

Orbital overlap in a Diels-Alder reaction

Pada reaksi penataan ulang, kerangka karbon dari suatu molekul disusun ulang sehingga membentuk isomer yang dibangun dari molekul aslinya. Reaksi ini termasuk dengan [reaksi sigmatropik]] seperti penataan ulang Wagner-Meerwein, dimana gugus hidrogen, alkil, atau aril berpindah-pindah tempat dari suatu atom karbon ke atom karbon yang lain. Kebanyakan reaksi penataan ulang adalah pemutusan dan pembentukan ikatan karbon-karbon baru. Contoh lain dari reaksi ini adalah penataan ulang cope. [40]

Reaksi yang lain

• Isomerisasi, yang mana senyawa kimia menjalani penataan ulang yang dibangun tanpa perubahan pada komposisi atomnya
• Pembakaran, adalah sejenis reaksi redoks yang mana bahan-bahan yang bisa terbakar bergabung dengan unsur-unsur oksidator, biasanya oksigen, untuk menghasilkan panas dan membentuk produk yang teroksidasi. Istilah pembakaran biasanya digunakan untuk merujuk hanya pada oksidasi skala luhur pada keseluruhan molekul. Oksidasi terkontrol hanya pada satu gugus fungsi tunggal tidak termasuk dalam anggota pembakaran.

• Disproporsionasi, dengan satu reaktan membentuk dua macam produk yang beda hanya pada keadaan oksidasinya.

Kinetika kimia

Laju reaksi suatu reaksi kimia adalah pengukuran bagaimana konsentrasi ataupun tekanan zat-zat yang terlibat dalam reaksi berubah seiring dengan berlangsungnya waktu. Analisis laju reaksi sangatlah penting dan memiliki jumlah kegunaan, misalnya dalam teknik kimia dan kajian kesetimbangan kimia. Laju reaksi secara mendasar tergantung pada:

• Konsentrasi reaktan, yang biasanya membuat reaksi berlangsung dengan lebih cepat apabila konsentrasinya dinaikkan. Hal ini diakibatkan karena peningkatan pertumbukan atom per satuan waktu,
• Luas permukaan yang tersedia bagi reaktan untuk saling berinteraksi, terutama reaktan padat dalam sistem heterogen. Luas permukaan yang luhur akan meningkatkan laju reaksi.
• Tekanan, dengan meningkatkan tekanan, kita menurunkan volume antar molekul sehingga akan meningkatkan frekuensi tumbukan molekul.
• Energi aktivasi, yang dirumuskan untuk jumlah energi yang diperlukan untuk membuat reaksi bermulai dan berlangsung secara spontan. Energi aktivasi yang lebih tinggi mengimplikasikan bahwa reaktan memerlukan lebih jumlah energi untuk memulai reaksi daripada reaksi yang berenergi aktivasi lebih rendah.
• Temperatur, yang meningkatkan laju reaksi apabila dinaikkan, hal ini disebabkan temperatur yang tinggi meningkatkan energi molekul, sehingga meningkatkan tumbukan antar molekul per satuan waktu.
• Keberadaan ataupun ketiadaan katalis. Katalis adalah zat yang mengubah lintasan (mekanisme) suatu reaksi dan akan meningkatkan laju reaksi dengan menurunkan energi aktivasi yang diperlukan supaya reaksi bisa berlangsung. Katalis tidak dikonsumsi ataupun berubah selama reaksi, sehingga dia bisa digunakan kembali.
• Untuk sebagian reaksi, keberadaan radiasi elektromagnetik, utamanya ultraviolet, diperlukan untuk memutuskan ikatan yang diperlukan supaya reaksi bisa bermulai. Hal ini utamanya terjadi pada reaksi yang melibatkan radikal.

Laju reaksi mengadakan komunikasi dengan konsentrasi zat-zat yang terlibat dalam reaksi. Hubungan ini dipastikan oleh persamaan laju tiap-tiap reaksi. Perlu diawasi bahwa sebagian reaksi memiliki kelajuan yang tidak tergantung pada konsentrasi reaksi. Hal ini dinamakan untuk reaksi orde nol.

Reaksi biokimia

Ilustrasi dari keaktifan enzim pada reaksi biokimia

Reaksi biokimia pada umumnya dikendalikan oleh enzim. Protein-protein ini hanya bisa mengkatalis satu macam reaksi yang spesifik, sehingga reaksinya benar-benar bisa dikontrol. Reaksi ini berlanjut pada segi aktif dari substrat. Reaksi katalisasi enzim ini bergantung pada jumlah hal, di selangnya adalah bangun enzimnya, macam ikatannya, interaksi elektrostatik, pemberian dan penerimaan proton (pada reaksi asam/basa), dan yang lain. [41]

Reaksi kimia yang berlanjut di dalam tubuh makhluk hidup biasanya juga dikenal dengan sebutan metabolisme. Diantara semua reaksi-reaksi ini, reaksi yang paling penting adalah reaksi anabolisme, dimana DNA dan enzim-terkontrol memproses pembentukan protein dan karbohidrat dari senyawa-senyawa yang lebih kecil.[42] Bioenergitika mempelajari sumber energi untuk reaksi biokimia. Sumber energi yang paling penting dalam reaksi ini adalah glukosa, yang diproduksi tanaman melalui anggota fotosintesis. Semua organisme memerlukan glukosa untuk menghasilkan adenosin trifosfat (ATP), yang digunakan makhluk hidup untuk menjalankan keaktifannya.

Penggunaan reaksi kimia

Reaksi termit digunakan dalam anggota pengelasan.

Reaksi kimia sangat sering digunakan oleh para berbakat teknik kimia untuk mensintesis senyawa baru dari sumber daya dunia mentah di dunia, seperti minyak bumi dan bijih-bijih mineral. Adalah suatu hal yang penting untuk membuat reaksi yang seefisien mungkin, memaksimalkan hasil yang dapat diperoleh dan meminimalkan reagen yang digunakan, energi masuk dan energi keluar. Katalis biasanya digunakan untuk mengurangi energi aktivasi sehingga meningkatkan laju reaksinya.[43][44]

Sebagian reaksi yang spesifik mempunyai penggunaan yang khusus. Misalnya, reaksi termit digunakan untuk menghasilkan cahaya dan panas pada piroteknik dan pengelasan. Walaupun reaksi ini lebih lebih kurang sulit dikontrol daripada reakai-reaksi sebelumnua, tapi alat-alat yang diperlukan jauh lebih sedikit dan sampai waktu ini masih digunakan untuk memperbaiki jalur-jalur kereta api di tempat-tempat terpelosok.[45]

Lihat juga

• Reaksi organik
• Reaksi kimia anorganik
• Stoikiometri
• Teori keadaan transisi
• Stoikiometri gas
• Reaksi autokatalitik
• Coefficients
• Q values
• Reaksi endoterm
• Reaksi eksoterm

Bacaan lanjutan

• Is This Reaction a Substitution, Oxidation-Reduction, or Transfer? / N.S.Imyanitov. J. Chem. Educ. 1993, 70(1), 14 – 16.

Pustaka

1. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "chemical reaction". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
2. ^ Weyer, Jost (1973). "Neuere Interpretationsmglichkeiten der Alchemie". Chemie in unserer Zeit (in German) 7 (6): 177. doi:10.1002/ciuz.19730070604. 
3. ^ Leonard J. Friedman & Samantha J. Friedman The History of the Contact Sulfuric Acid Process, Acid Engineering & Consulting, Inc. Boca Raton, Florida
4. ^ John E. Lesch The German chemical industry in the twentieth century, Springer, 2000, ISBN 0-7923-6487-2 p. 170
5. ^ Brock, pp. 34–55
6. ^ Brock, pp. 104–107
7. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "chemical reaction equation". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
8. ^ Corey, E. J. (1988). "Robert Robinson Lecture. Retrosynthetic thinking?essentials and examples". Chemical Society Reviews 17: 111. doi:10.1039/CS9881700111. 
9. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "elementary reaction". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
10. ^ Gernot Frenking: Elementarreaktionen. In: Römpp Chemie-Lexikon, Thieme, 2006
11. ^ a b Christophe Dugave Cis-trans isomerization in biochemistry, Wiley-VCH, 2006 ISBN 3-527-31304-4 p. 56
12. ^ Atkins, pp. 106–108
13. ^ Wiberg, pp. 810–811
14. ^ Atkins, p. 150
15. ^ a b c To react or not to react?. Utah State Office of Education. Retrieved 4 June 2011.
16. ^ a b Six Types of Chemical Reactions – MrGuch ChemFiesta.
17. ^ Christian B. Anfinsen Advances in protein chemistry, Academic Press, 1991 ISBN 0-12-034242-1 p. 7
18. ^ A. G. Sykes Advances in Inorganic Chemistry, Volume 36, Academic Press, 1991 ISBN 0-12-023636-2 p. 359
19. ^ Wiberg, pp. 289–290
20. ^ Wiberg, p. 409
21. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "conjugate acid–base pair". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
22. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "precipitation". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
23. ^ Jörg Wingender, Stefanie Ortanderl Ausfällung. In: Römpp Chemie-Lexikon., Thieme, July 2009
24. ^ Ralf Alsfasser, Erwin Riedel, C Janiak, HJ Meyer Modern Inorganic Chemistry. 3. Edition. de Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-019060-1, p. 171
25. ^ Atkins, pp. 937–950
26. ^ David Stanley Saunders Insect clocks, Elsevier, 2002, ISBN 0-444-50407-9 p. 179
27. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "catalyst". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
28. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "inhibitor". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
29. ^ Christoph Elschenbroich: Organometallchemie. 6th edition, Wiesbaden, 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8, p. 263
30. ^ March, Jerry (1985). Advanced Organic Chemistry, Reactions, Mechanisms and Structure (third Edition ed.). John Wiley & Sons. ISBN 0-471-85472-7. 
31. ^ S. R. Hartshorn, Aliphatic Nucleophilic Substitution, Cambridge University Press, London, 1973. ISBN 0-521-09801-7 pp. 1 ff
32. ^ Leslie C. Bateman, Mervyn G. Church, Edward D. Hughes, Christopher K. Ingold and Nazeer Ahmed Taher (1940). "188. Mechanism of substitution at a saturated carbon atom. Part XXIII. A kinetic demonstration of the unimolecular solvolysis of alkyl halides. (Section E) a general discussion". Journal of the Chemical Society: 979. doi:10.1039/JR9400000979. 
33. ^ Brückner, pp. 63–77
34. ^ Brückner, pp. 203–206
35. ^ Brückner, hal. 192
36. ^ Brückner, hal. 183
37. ^ Brückner, hal. 172
38. ^ Wiberg, pp. 950, 1602
39. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "Markownikoff rule". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
40. ^ Marye Anne Fox, James K. Whitesell Organic chemistry, 2004, ISBN 0-7637-2197-2 p. 699
41. ^ 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
42. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "anabolism". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
43. ^ Gerhard Emig, Elias Klemm. Technical Chemistry. 5th edition, Springer, 2005, ISBN 978-3-540-23452-4, pp. 33–34
44. ^ Trost, B. (1991). "The atom economy—a search for synthetic efficiency". Science 254 (5037): 1471. doi:10.1126/science.1962206. PMID 1962206. 
45. ^ John J. McKetta, Guy E Weismantel Encyclopedia of Chemical Processing and Design: Volume 67 – Water and Wastewater Treatment: Protective Coating Systems to Zeolite, Volume 67, CRC Press, 1999 ISBN 0-8247-2618-9, p. 109

Bibliografi

• Atkins, Peter W. and Julio de Paula Physical Chemistry, 4th Edition, Wiley-VCH, Weinheim 2006, ISBN 978-3-527-31546-8
• Brock, William H. Viewegs Geschichte der Chemie. Vieweg, Braunschweig 1997, ISBN 3-540-67033-5.
• Brückner, Reinhard Reaktionsmechanismen. 3rd ed., Spektrum Akademischer Verlag, München 2004, ISBN 3-8274-1579-9
• Wiberg, Egon, Wiberg, Nils and Holleman, Arnold Frederick Inorganic chemistry, Academic Press, 2001 ISBN 0-12-352651-5

Portal Kimia

Page 5

Reaksi kimia adalah suatu anggota dunia yang selalu menghasilkan antarubahan senyawa kimia.[1] Senyawa ataupun senyawa-senyawa awal yang terlibat dalam reaksi dinamakan sebagai reaktan. Reaksi kimia kebanyakan dikarakterisasikan dengan perubahan kimiawi, dan akan menghasilkan satu atau lebih produk yang kebanyakan memiliki ciri-ciri yang beda dari reaktan. Secara klasik, reaksi kimia melibatkan perubahan yang melibatkan pergerakan elektron dalam pembentukan dan pemutusan ikatan kimia, walaupun pada dasarnya pemikiran umum reaksi kimia juga dapat diterapkan pada transformasi partikel-partikel elementer seperti pada reaksi nuklir.

Reaksi-reaksi kimia yang beda 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 kebanyakan tidak mungkin terjadi di dalam sel dilakukan.

Sejarah

Antoine Lavoisier memperkembangkan teori pembakaran sebagai reaksi kimia dengan oksigen

Reaksi kimia seperti pembakaran, fermentasi, dan reduksi dari bijih diwujudkan menjadi logam sudah dikenal sejak dahulu kala. Teori-teori awal transformasi dari material-material ini dikembangkan oleh filsuf Yunani Kuno, seperti Teori empat elemen dari Empedocles yang mencetuskan bahwa substansi apapun itu tersusun dari 4 elemen dasar: api, cairan, udara, dan bumi. Di masa zaman pertengahan, transformasi kimia dipelajari oleh para alkemis. Mereka mencoba, misalnya, mengubah timbal diwujudkan menjadi emas, dengan mereaksikan timbal dengan campuran tembaga-timbal dengan sulfur.[2]

Produksi dari senyawa-senyawa kimia yang tidak terdapat secara alami di bumi sudah lama dicoba oleh para ilmuwan, seperti sintesis dari asam sulfur dan asam nitrat oleh alkemis Jābir ibn Hayyān. Anggota ini dilakukan dengan metode memanaskan mineral-mineral sulfat dan nitrat, seperti tembaga sulfat, alum dan kalium nitrat. Pada masa zaman ke-17, Johann Rudolph Glauber menghasilkan asam klorida dan natrium sulfat dengan mereaksikan asam sulfat dengan natrium klorida. Dengan acinya pengembangan lead chamber process pada tahun 1746 dan anggota Leblanc, sehingga memungkinkan acinya produksi asam sulfat dan natrium karbonat dalam jumlah luhur, maka reaksi kimia dapat diaplikasikan dalam industri. Teknologi asam sulfat yang lebih maju akibatnya menghasilkan anggota kontak di tahun 1880-an,[3] dan anggota Haber dikembangkan pada tahun 1909–1910 untuk sintesis amonia.[4]

Dari masa zaman 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 acinya elemen seperti api yang dinamakan "plogiston", yang terdapat dalam benda-benda yang dapat terbakar dan ditinggalkan selama pembakaran. Teori ini dibuktikan salah pada tahun 1785 oleh Antoine Lavoisier, yang akibatnya memberikan penjelasan yang aci tentang pembakaran.[5]

Pada tahun 1808, Joseph Louis Gay-Lussac akibatnya mengetahui bahwa karakteristik gas selalu sama. Berdasarkan hal ini dan teori atom dari John Dalton, Joseph Proust akhrinya memperkembangkan hukum perbandingan tetap yang nantinya diwujudkan menjadi pemikiran awal dari stoikiometri dan persamaan reaksi.[6]

Pada anggota kimia organik, sudah lama dipercaya bahwa senyawa yang terdapat pada organisme yang hidup itu terlalu kompleks untuk mampu didapatkan melalui sintesis kimia. Menurut pemikiran vitalisme, senyawa organik dilengkapi dengan "kemampuan vital" sehingga "berbeda" dari material-material inorganik. Tapi pada akibatnya, pemikiran ini pun berhasil dipatahkan setelah Friedrich Wöhler berhasil mensintesis urea pada tahun 1828. Kimiawan lainnya yang memiliki kontribusi terhadap pengetahuan kimia organik di selangnya 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 yang dibangun dari reaktan di sebelah kiri dan produk di sebelah kanan. Selang produk dan reaktan dipisahkan dengan tanda panah (→) yang menunjukkan arah dan tipe reaksi. Ujung dari tanda panah tersebut menunjukkan reaksinya berkampanye ke arah mana. Tanda panah ganda (

Reaksi yang lebih melilit digambarkan dengan skema reaksi, tujuannya adalah untuk mengetahui senyawa awal atau kesudahan, atau juga untuk menunjukkan fase transisi. Beberapa reaksi kimia juga mampu ditambahkan tulisan di atas tanda panahnya; contohnya penambahan cairan, panas, iluminasi, katalisasi, dan lain sebagainya. Juga, beberapa produk minor dapat diletakkan di bawah tanda panah.

Sebuah contoh reaksi organik: oksidasi keton diwujudkan 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 diwujudkan 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 waktu ini adalah pengembangan dari reaksi elementer yang munculnya secara secara paralel atau berurutan. Sebuah reaksi elementer kebanyakan hanya terdiri dari beberapa molekul, kebanyakan hanya satu atau dua, karena probabilitasnya kecil untuk jumlah 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 bangun cis akan berubah diwujudkan menjadi bangun trans.[11]

Dalam reaksi disosiasi, ikatan di dalam sebuah molekul akan terpecah diwujudkan 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 diwujudkan 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.

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

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

contohnya

Termodinamika

Reaksi kimia dapat dipastikan oleh hukum-hukum termodinamika. Reaksi dapat terjadi dengan sendirinya apabila senyawa tersebut eksergonik atau memerdekakan energi. Energi bebas sama sekali yang diproduksi reaksi ini terdiri dari 2 besaran termodinamika yaitu entalpi dan entropi]]:[12]

Reaksi eksotermik terjadi apabila ΔH berharga negatif dan energi ditinggalkan. Contoh reaksi eksotermik adalah presipitasi dan kristalisasi, dimana sebuah padatan terbentuk dari gas atau cairan. Kebalikannya, dalam reaksi endotermik, panas diambil dari kawasan lebih kurang yang berkaitan dengan. 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 selang karbon dioksida dan karbon untuk membentuk karbon monoksida ini merupakan reaksi endotermik dengan suhu di atas 800 °C dan diwujudkan menjadi reaksi eksotermik jika suhunya dibawah suhu ini[13]

Reaksi juga dapat dikenal dengan energi dalam yang mengakibatkan perubahan pada entropi, volume, dan potensial kimia.[14]

Pengelompokan reaksi kimia

Beragamnya reaksi-reaksi kimia dan pendekatan-pendekatan yang dilakukan dalam mempelajarinya mengakibatkan jumlahnya metode untuk mengklasifikasikan reaksi-reaksi tersebut, yang sering kali tumpang tindih. Di bawah ini adalah contoh-contoh klasifikasi reaksi kimia yang kebanyakan digunakan.

Empat reaksi dasar

Sintesis

Dalam reaksi kombinasi langsung atau sintesis, dua atau lebih senyawa sederhana bergabung membentuk senyawa baru yang lebih kompleks. Dua reaktan atau lebih yang bereaksi menghasilkan satu produk juga merupakan salah satu metode untuk mengetahui jikalau itu reaksi sintesis. Contoh dari reaksi ini adalah gas hidrogen bergabung dengan gas oksigen yang hasilnya adalah cairan.[15]

Contoh lainnya adalah gas nitrogen bergabung dengan gas hidrogen akan membentuk amoniak, dengan persamaan reaksi:

Dekomposisisi

Reaksi dekomposisi atau analisis adalah kebalikan dari reaksi sintesis. Sebuah senyawa yang lebih kompleks akan dipecah diwujudkan menjadi senyawa yang lebih sederhana.[15][16] Contohnya adalah molekul cairan yang dipecah diwujudkan menjadi gas oksigen dan gas hidrogen, dengan persamaan reaksi:

Penggantian tunggal

Dalam reaksi penggantian tunggal atau substitusi, sebuah elemen tunggal menggantikan elemen tunggal lainnya di suatu senyawa. Contohnya adalah logam natrium yang bereaksi dengan asam klorida akan menghasilkan natrium klorida atau garam dapur, dengan persamaaan reaksi:

Penggantian ganda

Dalam reaksi penggantian ganda, dua senyawa berganti-ganti ion atau ikatan untuk membentuk senyawa baru yang beda.[15] Hal ini terjadi ketika kation dan anion dari 2 senyawa yang beda saling berubah tempat, dan membentuk 2 senyawa baru.[16] Rumus umum dari reaksi ini adalah:

Contoh dari reaksi penggantian ganda adalah timbal(II) nitrat bereaksi dengan kalium iodida untuk membentuk timbal(II) iodida dan kalium nitrat, dengan persamaan reaksi:

Contoh lainnya adalah natrium klorida (garam dapur) bereaksi dengan perak nitrat membentuk natrium nitrat dan perak klorida, dengan persamaan reaksi:

Oksidasi dan reduksi

Ilustrasi dari reaksi redoks (reduksi oksidasi)

Dua anggota reaksi redoks

Reaksi redoks dapat dipahami sebagai transfer elektron dari salah satu senyawa (disebut reduktor) ke senyawa lainnya (disebut oksidator). Dalam anggota ini, senyawa yang satu akan teroksidasi dan senyawa lainnya akan tereduksi, oleh karena itu dinamakan redoks. Oksidasi sendiri dipahami sebagai kenaikan bilangan oksidasi, dan reduksi adalah penurunan bilangan oksidasi. Dalam prakteknya, transfer dari elektron ini akan selalu mengubah bilangan oksidasinya, tapi jumlah reaksi yang diklasifikasikan sebagai reaksi redoks walaupun sebenarnya tidak aci elektron yang berubah (seperti yang melibatkan ikatan kovalen).[17][18]

Contoh reaksi redoks adalah:

Untuk mengetahui reaktan mana yang akan diwujudkan menjadi kaki tangan pereduksi dan mana yang akan diwujudkan menjadi kaki tangan teroksidasi dapat dikenal dari keelektronegatifan elemen tersebut. Elemen yang berharga keelektronegatifan yang rendah, seperti kebanyakan unsur logam, maka akan dengan gampang memberikan elektron mereka dan teroksidasi - elemen ini diwujudkan menjadi reduktor. Kebalikannya, jumlah ion mempunyai bilangan oksidasi tinggi, seperti H2O2, MnO4-, CrO3, Cr2O72-, OsO4) dapat mendapatkan satu atau lebih tambahan elektron, sehingga dinamakan oksidator.

Jumlah elektron yang diberikan atau diterima pada reaksi redoks dapat dikenal dari konfigurasi elektronn elemen reaktannya. Setiap elemen akan berupaya untuk menjadikan konfigurasi elektronnya sama seperti konfigurasi elemen gas agung. Logam alkali dan halogen akan memberikan dan menerima satu elektron. Elemen gas dunia sendiri sebenarnya tidak aktif secara kimiawi.[19]

Salah satu anggota penting dalam reaksi redoks adalah reaksi elektrokimia, dimana elektron dari sumber listrik digunakan sebagai reduktor. Reaksi ini penting untuk pembuatan elemen-elemen kimia, seperti klorin[20] atau aluminium. Anggota kebalikan dimana reaksi redoks digunakan untuk menghasilkan listrik juga aci dan prinsip ini digunakan pada baterai.

Reaksi asam-basa

Reaksi asam-basa adalah reaksi yang mendonorkan proton dari sebuah molekul asam ke molekul basa. Disini, asam memerankan sebagai donor proton dan basa memerankan sebagai akseptor proton.

Hasil dari transfer proton ini adalah asam konjugasi dan basa konjugasi.[21] Reaksi kesetimbangan (bolak-balik) juga aci, dan karena itu asam/basa dan asam/basa konjugasinya selalu dalam kesetimbangan. Reaksi kesetimbangan ini ditandai dengan acinya konstanta diasosiasi asam dan basa (Ka dan Kb) dari setiap substansinya. Sebuah reaksi yang khusus dari reaksi asam-basa adalah netralisasi dimana asam dan basa dalam jumlah yang sama akan membentuk garam yang sifatnya netral.

Reaksi asam basa memiliki berbagai definisi tergantung pada pemikiran asam basa yang digunakan. Beberapa definisi yang paling umum adalah:

• • Definisi Arrhenius: asam berdisosiasi dalam cairan memerdekakan ion H3O+; basa berdisosiasi dalam cairan memerdekakan ion OH-.
  • Definisi Brønsted-Lowry: Asam adalah pendonor proton (H+) donors; basa adalah penerima (akseptor) proton. Melingkupi definisi Arrhenius
  • Definisi Lewis: Asam adalah akseptor pasangan elektron; basa adalah pendonor pasangan elektron. Definisi ini melingkupi definisi Brønsted-Lowry.

Presipitasi

Presipitasi

Presipitasi adalah anggota reaksi terbentuknya padatan (endapan) di dalam sebuah larutan sebagai hasil dari reaksi kimia. Presipitasi ini kebanyakan terbentuk ketika konsentrasi ion yang larut sudah mencapai batas kelarutan[22] dan hasilnya adalah membentuk garam. Reaksi ini dapat dipercepat dengan menambahkan kaki tangan presipitasi atau mengurangi pelarutnya. Reaksi presipitasi yang cepat akan menghasilkan residu mikrokristalin dan anggota yang lambat akan menghasilkan kristal tunggal. Kristal tunggal juga dapat diperoleh dari rekristalisasi dari garam mikrokristalin.[23]

Reaksi pada zat padat

Reaksi dapat terjadi di selang dua benda padat. Meski begitu, karena tingkat difusi pada zat padat sangat rendah, maka reaksi kimia yang berlanjut terjadi sangat lambat. Reaksi dapat dipercepat dengan metode meningkatkan suhu sehingga akan memecah reaktan, sehingga luas permukaan kontak diwujudkan melebihi luhur.[24]

Reaksi fotokimia

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 memerdekakan energi dengan memecahkan ikatan kimia, maka menghasilkan radikal. Reaksi ang termasuk ke dalam reaksi fotokimia di selangnya reaksi hidrogen-oksigen, polimerisasi radikal, reaksi berantai dan reaksi penataan ulang.[25]

Jumlah proses-proses penting menggunakan fotokimia. Contoh yang paling umum adalah fotosintesis, dimana tanaman menggunakan energi matahari untuk mengubah karbon dioksida dan cairan diwujudkan menjadi glukosa dan oksigen sebagai hasil samping. Manusia mengandalkan fotokimia dalam pembentukan vitamin D, dan persepsi visual diproduksi dari reaksi fotokimia di rhodopsin.[11] Pada kunang-kunang, sebuah enzim pada abdomen mengkatalisasi reaksi yang menghasilkan bioluminesensi.[26] Jumlah reaksi fotokimia, seperti pembentukan ozon, terjadi di atmosfer bumi yang merupakan anggota dari kimia atmosfer.

Katalisis

Diagram skema energi yang menunjukkan efek dari pemberian katalis pada sebuah reaksi kimia endotermik. Acinya katalis akan mempercepat reaksi dengan metode menurunkan energi aktivasi. Hasil akibatnya akan sama dengan reaksi tanpa katalis.

Pada katalisis, reaksinya tidak berlanjut secara spontan, tapi melalui substansi ketiga yang dinamakan dengan katalis. Tidak seperti reagen lainnya yang turut dalam reaksi kimia, katalis tidak turut serta dalam reaksi itu sendiri, tapi dapat menghambat, mematikan, atau menghancurkan melalui anggota sekunder. Katalis dapat digunakan pada fase yang beda (katalis heterogen) maupun pada fase yang sama (katalis homogen) sebagai reaktan. Fungsi katalis hanyalah mempercepat reaksi - zat kimia yang memperlambat reaksi dinamakan dengan inhibitor.[27][28] Substansi yang meningkatkan keaktifan katalis dinamakan promoter, dan substansi yang mematikan katalis dinamakan racun katalis. Sebuah reaksi kimia yang semestinya tidak mampu berlanjut karena energi aktivasinya terlalu tinggi, mampu diwujudkan menjadi berlanjut karena kehadiran katalis ini.

Katalis heterogen kebanyakan padat dan berpotongan bubuk supaya dapat memaksimalkan luas permukaan yang bereaksi. Zat-zat yang penting pada katalisis heterogen di selangnya logam-logam grup platinum dan logam transisi lainnya. Zat-zat ini kebanyakan digunakan pada hidrogenasi, pembentukan katalitik dan sintesis dari senyawa-senyawa kimia seperti asam nitrat dan amonia. Asam adalah contoh dari katalis homogen, mereka meningkatkan nukleofilitas dari karbonil. Keunggulan dari katalis homogen adalah gampang untuk dicampurkan dengan reaktannya, tapi kekurangannya adalah susah dipisahkan dari produk akibatnya. Oleh karena itu, katalis heterogen lebih dipilih di jumlah anggota industri.[29]

Reaksi dalam kimia organik

Dalam kimia organik, jumlah reaksi yang dapat terjadi yang melibatkan ikatan kovalen di selang atom karbon dan heteroatom lainnya seperti oksigen, nitrogen, atau atom-atom halogen lainnya. Beberapa reaksi yang lebih spesifik akan dijelaskan di bawah ini.

Substitusi

Dalam reaksi substitusi, sebuah gugus fungsi di dalam suatu senyawa kimia ditukarkan oleh gugus fungsi lainnya.[30] Reaksi ini dapat dibedakan lagi diwujudkan menjadi beberapa subtipe yaitu nukleofilik, substitusi elektrofilik, atau substitusi radikal.

SN1 mechanism

SN2 mechanism

Pada tipe yang pertama, nukleofil, atom atau molekul yang memiliki keunggulan elektron sehingga bermuatan negatif, akan menggantikan atom lainnya atau anggota lainnya dari molekul "substrat". Pasangan elektron nukleofil akan bersatu dengan substrat membentuk ikatan baru, sedangkan gugus bebas akan bebas bersamaan dengan sebuah pasangan elektron. Nukleofil sendiri dapat bermuatan netral atau positif, sedangkan substrat kebanyakan bermuatan positif atau netral. Contoh nukleofil adalah ion hidroksida, alkoksida, amina, dan halida. Reaksi semacam ini kebanyakan ditemukan pada hidrokarbon alifatik dan jarang ditemukan pada hidrokarbon aromatik. Hidrokarbon aromatik memiliki rapatan elektron yang tingi dan hanya mampu melangsungkan substitusi aromatik nukleofilik hanya dengan gugus penarik elektron yang sangat kuat. Substitusi nukleofilik dapat berlanjut melalui 2 mekanisme, Reaksi SN1 dan SN2. Menurut namanya, S singkatan dari substitusi, N singkatan dai nukleofilik, dan, dan angka menunjukkan ordo kinetik reaksi, unimolekuler atau bimolekuler.[31]

3 tahap dalam Reaksi SN2. Nukleofil berwarna hijau dan gugus bebas berwarna merah

Reaksi SN2 mengakibatkan inversi stereo (inversi Walden)

Reaksi SN1 berlanjut dalam 2 tahap. Tahap pertama, gugus bebas akan bebas dan membentuk karbokation. Tahap ini akan diikuti reaksi yang sangat cepat dengan nukleofil.[32]

Dalam mekanisme SN2, nukleofil akan membentuk tahap transisi dengan molekul yang bebas saja yang terlekang. Kedua mekanisme ini beda pada hasil stereokimianya. Reaksi SN1 menghasilkan adisi non-stereospesifik dan tidak menghasilkan pusat chiral, melainkan dalam bangun isomer geometri (cis/trans). Kebalikannya, inversi Warden-lah yang diawasi pada mekanisme SN2.[33]

Substitusi elektrofilik merupakan kebalikan dari substitusi nukleofilik di mana atom atau molekul yang melepas, atau elektrofilnya, mempunyai kerapatan elektron yang rendah sehingga bermuatan positif. Kebanyakan elektrofil ini adalah atom karbon dari gugus karbonil, karbokation atau sulfur atau kation nitronium. Reaksi ini berlanjut pada hidrokarbon aromatik saja, sehingga dinamakan substitusi aromatik elektrofilik. Serangan elektrofil akan membikin kompleks yang dinamakan sebagai σ-compleks, sebuah fase transisi di mana sistem aromatiknya hilang. Lalu, gugus bebas (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 SE1 dan SE2[34]

Mekanisme dari substitusi aromatik elektrofilik

Adisi dan eliminasi

Adisi dan pasangannya eliminasi merupakan reaksi yang mengubah jumlah substituen dalam atom karbon, dan membentuk ikatan kovalen. Ikatan ganda dan tiga dapat diproduksi dengan mengeliminasi gugus bebas yang cocok. Seperti substitusi nukleofilik, aci beberapa mekanisme reaksi yang mungkin terjadi. Dalam mekanisme E1, gugus bebas terlebih dahulu melepas dan membentuk karbokation. Selanjutnya, pembentukan ikatan ganda terjadi melalui eliminasi proton (deprotonasi). Dalam mekanisme E1cb, urutan pelepasan terbalik: proton dieliminasi terlebih dahulu. Dalam mekanisme ini keterlibatan suatu basa wajib aci.[35] Reaksi dalam eliminasi E1 maupun E1cb selalu bersaingan dengan substitusi SN1 karena memiliki keadaan reaksi keadaan yang sama.[36]

Eliminasi E1		eliminasi E1cb

Eliminasi E2

Mekanisme E2 juga memerlukan basa. Akan tetapi, pergantian letak basa dan eliminasi gugus bebas berlanjut secara serentak dan tidak menghasilkan zat selang ionik. Beda dengan eliminasi E1, konfigurasi stereokimia yang beda dapat diproduksi dalam reaksi yang memiliki mekanisme E2 karena basa akan lebih memfavoritkan eleminasi proton yang tidak kekurangan pada posisi-anti terhadap gugus bebas. Oleh karena keadaan dan reagen reaksi yang mirip, eliminasi E2 selalu bersaingan dengan substitusi SN2.[37]

Adisi elektrofilik hidrogen bromida

Kebalikan dari reaksi eliminasi adalah reaksi adisi. Pada reaksi adisi, ikatan rangkap dua atau rangkap tiga diubah diwujudkan menjadi ikatan rangkap tunggal. Mirip dengan reaksi substitusi, aci 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 kesudahan bereaksi dengan nukleofil (bromin). Karbokation dapat terbentuk di salah satu ikatan rangkap tergantung dari gugus yang melekat di kesudahan. Konfigurasi yang lebih tepat dapat diprediksikan dengan aturan Markovnikov.[38] Aturan Markovnikov mengatakan: "Pada adisi heterolitik dari sebuuah molekul polar pada alkena atau alkuna, atom yang mempunyai keelektronegatifan yang luhur, maka akan terikat pada atom karbon yang mengikat atom hidrogen yang lebih sedikit."[39]

Reaksi kimia organik lainnya

Penataan ulang dari 3-metil-1,5-heksadiena

Mekanisme dari reaksi Diels-Alder

Orbital overlap in a Diels-Alder reaction

Pada reaksi penataan ulang, kerangka karbon dari sebuah molekul disusun ulang sehingga membentuk isomer yang dibangun dari molekul aslinya. Reaksi ini termasuk dengan [reaksi sigmatropik]] seperti penataan ulang Wagner-Meerwein, dimana gugus hidrogen, alkil, atau aril berpindah-pindah tempat dari suatu atom karbon ke atom karbon lainnya. Kebanyakan reaksi penataan ulang adalah pemutusan dan pembentukan ikatan karbon-karbon baru. Contoh lain dari reaksi ini adalah penataan ulang cope. [40]

Reaksi lainnya

• Isomerisasi, yang mana senyawa kimia menjalani penataan ulang yang dibangun tanpa perubahan pada komposisi atomnya
• Pembakaran, adalah sejenis reaksi redoks yang mana bahan-bahan yang dapat terbakar bergabung dengan unsur-unsur oksidator, kebanyakan oksigen, untuk menghasilkan panas dan membentuk produk yang teroksidasi. Istilah pembakaran kebanyakan digunakan untuk merujuk hanya pada oksidasi skala luhur pada keseluruhan molekul. Oksidasi terkontrol hanya pada satu gugus fungsi tunggal tidak termasuk dalam anggota pembakaran.

• Disproporsionasi, dengan satu reaktan membentuk dua macam produk yang beda hanya pada keadaan oksidasinya.

Kinetika kimia

Laju reaksi suatu reaksi kimia merupakan pengukuran bagaimana konsentrasi ataupun tekanan zat-zat yang terlibat dalam reaksi berubah seiring dengan berlangsungnya waktu. Analisis laju reaksi sangatlah penting dan memiliki jumlah kebaikan, misalnya dalam teknik kimia dan kajian kesetimbangan kimia. Laju reaksi secara mendasar tergantung pada:

• Konsentrasi reaktan, yang kebanyakan membikin reaksi berlangsung dengan lebih cepat apabila konsentrasinya dinaikkan. Hal ini diakibatkan karena peningkatan pertumbukan atom per satuan waktu,
• Luas permukaan yang tersedia untuk reaktan untuk saling berinteraksi, terutama reaktan padat dalam sistem heterogen. Luas permukaan yang luhur akan meningkatkan laju reaksi.
• Tekanan, dengan meningkatkan tekanan, kita menurunkan volume antar molekul sehingga akan meningkatkan frekuensi tumbukan molekul.
• Energi aktivasi, yang dirumuskan sebagai jumlah energi yang diperlukan untuk membikin reaksi bermulai dan berlangsung secara spontan. Energi aktivasi yang lebih tinggi mengimplikasikan bahwa reaktan memerlukan lebih jumlah energi untuk memulai reaksi daripada reaksi yang berenergi aktivasi lebih rendah.
• Temperatur, yang meningkatkan laju reaksi apabila dinaikkan, hal ini dikarenakan temperatur yang tinggi meningkatkan energi molekul, sehingga meningkatkan tumbukan antar molekul per satuan waktu.
• Keberadaan ataupun ketiadaan katalis. Katalis adalah zat yang mengubah lintasan (mekanisme) suatu reaksi dan akan meningkatkan laju reaksi dengan menurunkan energi aktivasi yang diperlukan supaya reaksi dapat berlangsung. Katalis tidak dikonsumsi ataupun berubah selama reaksi, sehingga dia dapat digunakan kembali.
• Untuk beberapa reaksi, keberadaan radiasi elektromagnetik, utamanya ultraviolet, diperlukan untuk memutuskan ikatan yang diperlukan supaya reaksi dapat bermulai. Hal ini utamanya terjadi pada reaksi yang melibatkan radikal.

Laju reaksi mengadakan komunikasi dengan konsentrasi zat-zat yang terlibat dalam reaksi. Hubungan ini dipastikan oleh persamaan laju tiap-tiap reaksi. Perlu diawasi bahwa beberapa reaksi memiliki kelajuan yang tidak tergantung pada konsentrasi reaksi. Hal ini dinamakan sebagai reaksi orde nol.

Reaksi biokimia

Ilustrasi dari keaktifan enzim pada reaksi biokimia

Reaksi biokimia pada umumnya dikemudikan oleh enzim. Protein-protein ini hanya dapat mengkatalis satu macam reaksi yang spesifik, sehingga reaksinya benar-benar dapat dikontrol. Reaksi ini berlanjut pada segi aktif dari substrat. Reaksi katalisasi enzim ini bergantung pada jumlah hal, di selangnya adalah bangun enzimnya, macam ikatannya, interaksi elektrostatik, pemberian dan penerimaan proton (pada reaksi asam/basa), dan lainnya. [41]

Reaksi kimia yang berlanjut di dalam tubuh makhluk hidup kebanyakan juga dikenal dengan sebutan metabolisme. Ditengah semua reaksi-reaksi ini, reaksi yang paling penting adalah reaksi anabolisme, dimana DNA dan enzim-terkontrol memproses pembentukan protein dan karbohidrat dari senyawa-senyawa yang lebih kecil.[42] Bioenergitika mempelajari sumber energi untuk reaksi biokimia. Sumber energi yang paling penting dalam reaksi ini adalah glukosa, yang diproduksi tanaman melalui anggota fotosintesis. Semua organisme membutuhkan glukosa untuk menghasilkan adenosin trifosfat (ATP), yang digunakan makhluk hidup untuk menjalankan keaktifannya.

Penggunaan reaksi kimia

Reaksi termit digunakan dalam anggota pengelasan.

Reaksi kimia sangat sering digunakan oleh para berbakat teknik kimia untuk mensintesis senyawa baru dari sumber daya dunia mentah di dunia, seperti minyak bumi dan bijih-bijih mineral. Merupakan suatu hal yang penting untuk membikin reaksi yang seefisien mungkin, memaksimalkan hasil yang mampu diperoleh dan meminimalkan reagen yang dipakai, energi masuk dan energi keluar. Katalis kebanyakan digunakan untuk mengurangi energi aktivasi sehingga meningkatkan laju reaksinya.[43][44]

Beberapa reaksi yang spesifik mempunyai penggunaan yang khusus. Misalnya, reaksi termit dipakai untuk menghasilkan cahaya dan panas pada piroteknik dan pengelasan. Meskipun reaksi ini lebih lebih kurang sulit dikontrol daripada reakai-reaksi sebelumnua, tapi alat-alat yang diperlukan jauh lebih sedikit dan hingga waktu ini masih digunakan untuk memperbaiki jalur-jalur kereta api di tempat-tempat terpelosok.[45]

Lihat pula

• Reaksi organik
• Reaksi kimia anorganik
• Stoikiometri
• Teori keadaan transisi
• Stoikiometri gas
• Reaksi autokatalitik
• Coefficients
• Q values
• Reaksi endoterm
• Reaksi eksoterm

Bacaan lanjutan

• Is This Reaction a Substitution, Oxidation-Reduction, or Transfer? / N.S.Imyanitov. J. Chem. Educ. 1993, 70(1), 14 – 16.

Referensi

1. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "chemical reaction". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
2. ^ Weyer, Jost (1973). "Neuere Interpretationsmglichkeiten der Alchemie". Chemie in unserer Zeit (in German) 7 (6): 177. doi:10.1002/ciuz.19730070604. 
3. ^ Leonard J. Friedman & Samantha J. Friedman The History of the Contact Sulfuric Acid Process, Acid Engineering & Consulting, Inc. Boca Raton, Florida
4. ^ John E. Lesch The German chemical industry in the twentieth century, Springer, 2000, ISBN 0-7923-6487-2 p. 170
5. ^ Brock, pp. 34–55
6. ^ Brock, pp. 104–107
7. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "chemical reaction equation". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
8. ^ Corey, E. J. (1988). "Robert Robinson Lecture. Retrosynthetic thinking?essentials and examples". Chemical Society Reviews 17: 111. doi:10.1039/CS9881700111. 
9. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "elementary reaction". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
10. ^ Gernot Frenking: Elementarreaktionen. In: Römpp Chemie-Lexikon, Thieme, 2006
11. ^ a b Christophe Dugave Cis-trans isomerization in biochemistry, Wiley-VCH, 2006 ISBN 3-527-31304-4 p. 56
12. ^ Atkins, pp. 106–108
13. ^ Wiberg, pp. 810–811
14. ^ Atkins, p. 150
15. ^ a b c To react or not to react?. Utah State Office of Education. Retrieved 4 June 2011.
16. ^ a b Six Types of Chemical Reactions – MrGuch ChemFiesta.
17. ^ Christian B. Anfinsen Advances in protein chemistry, Academic Press, 1991 ISBN 0-12-034242-1 p. 7
18. ^ A. G. Sykes Advances in Inorganic Chemistry, Volume 36, Academic Press, 1991 ISBN 0-12-023636-2 p. 359
19. ^ Wiberg, pp. 289–290
20. ^ Wiberg, p. 409
21. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "conjugate acid–base pair". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
22. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "precipitation". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
23. ^ Jörg Wingender, Stefanie Ortanderl Ausfällung. In: Römpp Chemie-Lexikon., Thieme, July 2009
24. ^ Ralf Alsfasser, Erwin Riedel, C Janiak, HJ Meyer Modern Inorganic Chemistry. 3. Edition. de Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-019060-1, p. 171
25. ^ Atkins, pp. 937–950
26. ^ David Stanley Saunders Insect clocks, Elsevier, 2002, ISBN 0-444-50407-9 p. 179
27. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "catalyst". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
28. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "inhibitor". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
29. ^ Christoph Elschenbroich: Organometallchemie. 6th edition, Wiesbaden, 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8, p. 263
30. ^ March, Jerry (1985). Advanced Organic Chemistry, Reactions, Mechanisms and Structure (third Edition ed.). John Wiley & Sons. ISBN 0-471-85472-7. 
31. ^ S. R. Hartshorn, Aliphatic Nucleophilic Substitution, Cambridge University Press, London, 1973. ISBN 0-521-09801-7 pp. 1 ff
32. ^ Leslie C. Bateman, Mervyn G. Church, Edward D. Hughes, Christopher K. Ingold and Nazeer Ahmed Taher (1940). "188. Mechanism of substitution at a saturated carbon atom. Part XXIII. A kinetic demonstration of the unimolecular solvolysis of alkyl halides. (Section E) a general discussion". Journal of the Chemical Society: 979. doi:10.1039/JR9400000979. 
33. ^ Brückner, pp. 63–77
34. ^ Brückner, pp. 203–206
35. ^ Brückner, hal. 192
36. ^ Brückner, hal. 183
37. ^ Brückner, hal. 172
38. ^ Wiberg, pp. 950, 1602
39. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "Markownikoff rule". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
40. ^ Marye Anne Fox, James K. Whitesell Organic chemistry, 2004, ISBN 0-7637-2197-2 p. 699
41. ^ 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
42. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. "anabolism". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
43. ^ Gerhard Emig, Elias Klemm. Technical Chemistry. 5th edition, Springer, 2005, ISBN 978-3-540-23452-4, pp. 33–34
44. ^ Trost, B. (1991). "The atom economy—a search for synthetic efficiency". Science 254 (5037): 1471. doi:10.1126/science.1962206. PMID 1962206. 
45. ^ John J. McKetta, Guy E Weismantel Encyclopedia of Chemical Processing and Design: Volume 67 – Water and Wastewater Treatment: Protective Coating Systems to Zeolite, Volume 67, CRC Press, 1999 ISBN 0-8247-2618-9, p. 109

Bibliografi

• Atkins, Peter W. and Julio de Paula Physical Chemistry, 4th Edition, Wiley-VCH, Weinheim 2006, ISBN 978-3-527-31546-8
• Brock, William H. Viewegs Geschichte der Chemie. Vieweg, Braunschweig 1997, ISBN 3-540-67033-5.
• Brückner, Reinhard Reaktionsmechanismen. 3rd ed., Spektrum Akademischer Verlag, München 2004, ISBN 3-8274-1579-9
• Wiberg, Egon, Wiberg, Nils and Holleman, Arnold Frederick Inorganic chemistry, Academic Press, 2001 ISBN 0-12-352651-5

Portal Kimia

Page 6

Reaksi adisi adalah reaksi pemutusan ikatan rangkap (pengubahan ikatan rangkap menjadi ikatan kovalen tunggal).

Reaksi adisi antara lain dapat digunakan sebagai membedakan alkana dengan alkena. Reaksi pengenalan ini diterapkan dengan menambahkan bromin (Br2) yang berwarna merah cokelat. Terjadinya reaksi adisi ditandai dengan hilangnya warna merah cokelat dari bromin. Karena alkana tidak mempunyai ikatan rangkap (tidak mengalami reaksi adisi) warna merah dari bromin tidak berganti.

Referensi

Page 7

Reaksi adisi adalah reaksi pemutusan ikatan rangkap (pengubahan ikatan rangkap menjadi ikatan kovalen tunggal).

Reaksi adisi antara lain dapat digunakan sebagai membedakan alkana dengan alkena. Reaksi pengenalan ini diterapkan dengan menambahkan bromin (Br2) yang berwarna merah cokelat. Terjadinya reaksi adisi ditandai dengan hilangnya warna merah cokelat dari bromin. Karena alkana tidak mempunyai ikatan rangkap (tidak mengalami reaksi adisi) warna merah dari bromin tidak berganti.

Referensi

Page 8

Reaksi adisi adalah reaksi pemutusan ikatan rangkap (pengubahan ikatan rangkap menjadi ikatan kovalen tunggal).

Reaksi adisi antara lain dapat digunakan sebagai membedakan alkana dengan alkena. Reaksi pengenalan ini diterapkan dengan menambahkan bromin (Br2) yang berwarna merah cokelat. Terjadinya reaksi adisi ditandai dengan hilangnya warna merah cokelat dari bromin. Karena alkana tidak mempunyai ikatan rangkap (tidak mengalami reaksi adisi) warna merah dari bromin tidak berganti.

Referensi

Page 9

Reaksi adisi adalah reaksi pemutusan ikatan rangkap (pengubahan ikatan rangkap menjadi ikatan kovalen tunggal).

Reaksi adisi antara lain dapat digunakan sebagai membedakan alkana dengan alkena. Reaksi pengenalan ini diterapkan dengan menambahkan bromin (Br2) yang berwarna merah cokelat. Terjadinya reaksi adisi ditandai dengan hilangnya warna merah cokelat dari bromin. Karena alkana tidak mempunyai ikatan rangkap (tidak mengalami reaksi adisi) warna merah dari bromin tidak berganti.

Referensi

Page 10

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) 2, 2 Februari, 2 Good 2 B True, 2 Harihar Nagar, 2 Ilir, Ilir Timur II, Palembang, 2 Tawarikh 1, 2 Tawarikh 10, 2 Tawarikh 11, 2 Tawarikh 12, 2 Tawarikh 28, 2 Tawarikh 29, 2 Tawarikh 3, 2 Tawarikh 30, 2 x 2, 2, 2, 4-Trimetilpentana, 2,2,3-Trimetilbutana, 2,2-Dimetilbutana, 20 Juni, 20 Lagu Terbaik Anie Carera, 20 Maret, 20 Mei

Page 11

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) 2, 2 Februari, 2 Good 2 B True, 2 Harihar Nagar, 2 Ilir, Ilir Timur II, Palembang, 2 Tawarikh 1, 2 Tawarikh 10, 2 Tawarikh 11, 2 Tawarikh 12, 2 Tawarikh 28, 2 Tawarikh 29, 2 Tawarikh 3, 2 Tawarikh 30, 2 x 2, 2, 2, 4-Trimetilpentana, 2,2,3-Trimetilbutana, 2,2-Dimetilbutana, 20 Juni, 20 Lagu Terbaik Anie Carera, 20 Maret, 20 Mei

Page 12

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) C, C-SPAN, C. S. Lewis, C. Th van Deventer, C.A. Bella Vista, C.G.E. Mannerheim, C.G.K. Reinwardt, C.H. Greenblatt, C.I.D. (film), Ca (huruf Arab), CA Bastia, Ca Bastia, Ca Batna, Cabagan, Isabela, Cabai, Cabai (disambiguasi), Cabai benalu, Cabai Panggul-kelabu, Cabai panggul-kuning, Cabai Panggul-kuning, Cabai perut-kuning

Page 13

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) C, C-SPAN, C. S. Lewis, C. Th van Deventer, C.A. Bella Vista, C.G.E. Mannerheim, C.G.K. Reinwardt, C.H. Greenblatt, C.I.D. (film), Ca (huruf Arab), CA Bastia, Ca Bastia, Ca Batna, Cabagan, Isabela, Cabai, Cabai (disambiguasi), Cabai benalu, Cabai Panggul-kelabu, Cabai panggul-kuning, Cabai Panggul-kuning, Cabai perut-kuning

Page 14

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) A, A Battle of Wits (film 2006), A battle of wits (film 2006), A Beautiful Mind, A better tomorrow, A Cinderella Story, A Clockwork Orange, A Clockwork Orange (film), A Collection, A Fresh Start for Something New, A Funny Thing Happened on the Way to the Forum, A Girl like Me, A Girl Like Me, A Journey (album), A kara, A Kind of Magic, A Kind of Magic (album), A Messenger, A Midsummer Night's Dream, A Midsummer Nights Dream, A Midsummer's Night Dream

Page 15

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) A, A Battle of Wits (film 2006), A battle of wits (film 2006), A Beautiful Mind, A better tomorrow, A Cinderella Story, A Clockwork Orange, A Clockwork Orange (film), A Collection, A Fresh Start for Something New, A Funny Thing Happened on the Way to the Forum, A Girl like Me, A Girl Like Me, A Journey (album), A kara, A Kind of Magic, A Kind of Magic (album), A Messenger, A Midsummer Night's Dream, A Midsummer Nights Dream, A Midsummer's Night Dream

Page 16

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) D, D'Maestro, D'Maleo Hotel & Convention Mamuju, D'Masiv, D'Plong: Sensasi Rock'n'Dut, D.o.t, D.T. Suzuki, D1 Tower, D14, DAAI TV, Daala Timur, Bulo, Polewali Mandar, Daallo Airlines, Daan Bovenberg, Dacia Nation, Dacia Romawi, Dactylia dichotoma, Dactylia varia, Dadang Wigiarto, Dadanggendis, Nguling, Pasuruan, Dadap, Dadap (disambiguasi)

Page 17

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) D, D'Maestro, D'Maleo Hotel & Convention Mamuju, D'Masiv, D'Plong: Sensasi Rock'n'Dut, D.o.t, D.T. Suzuki, D1 Tower, D14, DAAI TV, Daala Timur, Bulo, Polewali Mandar, Daallo Airlines, Daan Bovenberg, Dacia Nation, Dacia Romawi, Dactylia dichotoma, Dactylia varia, Dadang Wigiarto, Dadanggendis, Nguling, Pasuruan, Dadap, Dadap (disambiguasi)

Page 18

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) F, F-5 Freedom Fighter, F-84 Thunderjet, F-86 Sabre, F. Budi Hardiman, F.C. Gifu, F.C. Hansa Rostock, F.C. Internazionale, F.C. Internazionale Milano, F.L. Tobing, F.L. Wright, F.Scott Fitzgerald's Way Of Love, F.T. Island, F10, F3H Demon, F4F Wildcat, F6F Hellcat, FA Women's Premier League, FA Women's Super League, Fa-biayyi alaa'i Rabbi kuma tukadzdzi ban, Fa-Tal - Gal a Todo Vapor

Page 19

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) F, F-5 Freedom Fighter, F-84 Thunderjet, F-86 Sabre, F. Budi Hardiman, F.C. Gifu, F.C. Hansa Rostock, F.C. Internazionale, F.C. Internazionale Milano, F.L. Tobing, F.L. Wright, F.Scott Fitzgerald's Way Of Love, F.T. Island, F10, F3H Demon, F4F Wildcat, F6F Hellcat, FA Women's Premier League, FA Women's Super League, Fa-biayyi alaa'i Rabbi kuma tukadzdzi ban, Fa-Tal - Gal a Todo Vapor

Page 20

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) I, I AM., I AM. (film), I Ampera Cabinet, I Bajnoksag Nemzeti, I Got a Boy, I Got a Boy (lagu), I Gusti Agung Kusuma Yudha Rai, I Gusti Ketut Jelantik, I Ketut Mahendra, I Ketut Suardana, I Ketut Sudikerta, I Ketut Untung Yoga Anna, I Love You, Beth Cooper, I Love You, Beth Cooper (film), I Love You, Om, I Love Your Glasses, I Pakubuwana, I Putu Sulastra, I Radio Bandung, I Remember Me (album)

Page 21

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) I, I AM., I AM. (film), I Ampera Cabinet, I Bajnoksag Nemzeti, I Got a Boy, I Got a Boy (lagu), I Gusti Agung Kusuma Yudha Rai, I Gusti Ketut Jelantik, I Ketut Mahendra, I Ketut Suardana, I Ketut Sudikerta, I Ketut Untung Yoga Anna, I Love You, Beth Cooper, I Love You, Beth Cooper (film), I Love You, Om, I Love Your Glasses, I Pakubuwana, I Putu Sulastra, I Radio Bandung, I Remember Me (album)

Page 22

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) L, L'Hospitalet de Llobregat, L'Huisserie, L-3 Communications, L-dagang, La (aksara Bali), La (aksara Jawa), La 2 (Spanyol), La Academia Junior Indonesia, La Capelle-les-Boulogne, La Carlota City, La Celle-Saint-Cloud, La Chaine Info, La Chapelle-aux-Lys, La Chapelle-aux-Naux, La Chapelle-Basse-Mer, La Chapelle-Bayvel, La Chapelle-du-Chatelard, La Chapelle-du-Lou, La Chapelle-du-Mont-du-Chat, La Chapelle-du-Noyer

Page 23

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) L, L'Hospitalet de Llobregat, L'Huisserie, L-3 Communications, L-dagang, La (aksara Bali), La (aksara Jawa), La 2 (Spanyol), La Academia Junior Indonesia, La Capelle-les-Boulogne, La Carlota City, La Celle-Saint-Cloud, La Chaine Info, La Chapelle-aux-Lys, La Chapelle-aux-Naux, La Chapelle-Basse-Mer, La Chapelle-Bayvel, La Chapelle-du-Chatelard, La Chapelle-du-Lou, La Chapelle-du-Mont-du-Chat, La Chapelle-du-Noyer

Page 24

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) N, N'harak Said, N-butana, N-diaeresis, N-I (roket), Nabarua, Nabire, Nabire, Nabath, Nabelena, Bajawa Utara, Ngada, Nabemono, Nabi Ishaq, Nabi Islam, Nabi Ismail, Nabi Ismail a.s., Nabi Syu'aib, Nabi Yahya, Nabi Yakub, Nabi Yaqub, Nabila Aurelia Kinanti, Nabila Putri, Nabila Syakieb, Nabilah Haizmyth

Page 25

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) N, N'harak Said, N-butana, N-diaeresis, N-I (roket), Nabarua, Nabire, Nabire, Nabath, Nabelena, Bajawa Utara, Ngada, Nabemono, Nabi Ishaq, Nabi Islam, Nabi Ismail, Nabi Ismail a.s., Nabi Syu'aib, Nabi Yahya, Nabi Yakub, Nabi Yaqub, Nabila Aurelia Kinanti, Nabila Putri, Nabila Syakieb, Nabilah Haizmyth

Page 26

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) Q, Qada, Qadar, qadar, Qaddafi, Qasim bin Muhammad, Qasr Kharana, Qassim Bassim, Qat, Qi Jiguang, Qiang (tombak), Qibla, Qin Shi Huang, Qom, Qory Sandioriva, Qotzman, QQ, Qualifying Championship U-19 AFC 2014, Qualifying play-off AFC Champions League 2009, Qualifying Play-off UEFA European Football Championship 2012, Qualifying UEFA European Football Championship 2012