Perubahan kimia adalah

Perubahan kimia adalah proses di mana satu atau beberapa zat atau bahan, juga disebut reagen, mengalami modifikasi struktur molekul mereka dan diubah menjadi zat atau bahan baru lainnya, yang disebut produk.

Perubahan kimia dikenali ketika zat awal memodifikasi sifat, struktur dan yang baru dihasilkan yang dapat dibedakan karena berubah warna, bau, keasaman, muncul sedimen, mengeluarkan gas, menyerap atau melepaskan panas dan karena sifat listrik dan magnetiknya bervariasi .

Perubahan kimia ini juga dikenal sebagai fenomena kimia atau reaksi kimia.

Perubahan kimia diwakili melalui persamaan kimia yang menggambarkan, melalui simbologi, apa yang terjadi dalam proses itu. Pada gilirannya mereka dapat diukur, diamati, permanen, energi ireversibel dan nyata.

Pengertian Perubahan kimia:

Perubahan kimia adalah proses termodinamika di mana dua atau lebih zat (disebut reaktan atau reagen) diubah, mengubah struktur molekul dan ikatannya, menjadi zat lain yang disebut produk. Reaktan dapat berupa unsur atau senyawa. Contoh perubahan kimia atau reaksi kimia adalah pembentukan oksida besi yang dihasilkan dengan mereaksikan oksigen di udara dengan besi secara alami, atau pita magnesium ketika ditempatkan dalam nyala diubah menjadi magnesium oksida, sebagai contoh reaksi yang diinduksi.

Perubahan kimia juga dapat didefinisikan dari dua pendekatan, yang makroskopis yang mendefinisikannya sebagai “suatu proses di mana satu atau beberapa zat terbentuk dari yang lain atau yang lain” dan nanoskopik yang definisinya adalah: “redistribusi atom dan ion, membentuk struktur lain (molekul atau jaringan).

Perubahan kimia terjadi karena molekul-molekul bergerak dan ketika mereka saling menyerang dengan kekerasan yang cukup, ikatan terputus dan atom-atom ditukar akan membentuk molekul baru. Juga perubahan kimia terjadi ketika sebuah molekul yang bergetar dengan kekerasan yang cukup dapat memecah menjadi molekul yang lebih kecil.

Produk yang diperoleh dari jenis reagen tertentu tergantung pada kondisi di mana perubahan kimia terjadi. Namun, setelah penelitian yang cermat ditemukan bahwa, meskipun produk dapat bervariasi ketika kondisi berubah, jumlah tertentu tetap konstan dalam setiap perubahan kimia. Kuantitas konstan dalam perubahan kimia, kuantitas yang kekal, termasuk jumlah setiap jenis atom yang ada, muatan listrik dan massa

Contoh perubahan kimia

Perubahan kimia disebut peristiwa yang dapat diamati dan dapat diukur di mana zat-zat yang ikut campur mengubah komposisi kimianya ketika digabungkan satu sama lain. Perubahan kimia melibatkan interaksi yang terjadi pada tingkat elektron valensi dari zat-zat yang mengintervensi. Interaksi ini adalah ikatan kimia.

Dalam perubahan kimia, substansi asli tidak kekal, struktur kimianya diubah, ia memanifestasikan energi, tidak diamati dengan mata kasar dan mereka tidak dapat dipulihkan, sebagian besar.

Zat mengalami modifikasi yang tidak dapat diubah dalam perubahan kimia. Misalnya, ketika dibakar, kertas tidak dapat kembali ke keadaan semula. Abu yang dihasilkan adalah bagian dari kertas asli, dan mengalami perubahan kimia.

1. Pembakaran:

Ini adalah perubahan kimia yang menghasilkan nyala api antara oksigen dan materi. Saat membakar selembar kertas, asap dilepaskan dan kertas mengalami perubahan kimia menjadi abu (bahan awal: kertas dan oksigen). Jika abu dan asap menyatu, mustahil untuk mendapatkan selembar kertas lagi (zat terakhir: abu dan karbon dioksida).

2. Korosi:

Contoh perubahan kimia dalam kehidupan sehari-hari terlihat pada karat. Ketika sepotong besi ditinggalkan di luar, ia teroksidasi, yaitu, ia kehilangan sifat awalnya, karena zat besi bergabung dengan oksigen yang ada di udara dan bersama-sama mereka membentuk zat selain zat awal, zat besi oksida.

3. Denaturasi:

Ini adalah perubahan kimia yang dialami makanan melalui memasak. Misalnya, ketika memanggang kue atau menggoreng telur, zat awalnya berubah dan produk yang berbeda dihasilkan.

4. Fotosintesis:

Itu adalah ketika tumbuhan hijau dan ganggang bersama dengan energi matahari, klorofil, penyerapan air dan karbon dioksida, membentuk glukosa dan melepaskan oksigen melalui perubahan kimia.

5. Pencernaan makanan:

Makanan yang kita makan diubah menjadi energi yang kita butuhkan untuk menjalankan semua aktivitas kehidupan sehari-hari.

Contoh lain dari perubahan kimia:

  • Perubahan kimia pada makhluk hidup, ketika bernafas, menghirup oksigen yang masuk ke paru-paru dan menghembuskan karbon dioksida.
  • Perubahan kimia pada kendaraan, bahan bakar adalah produk dari perubahan kimia, konsekuensi dari penyulingan minyak.
  • Membakar bubuk mesiu dari kembang api dan menghasilkan ledakannya adalah perubahan kimia.
  • Fermentasi makanan melalui kontak dengan oksigen dan aksi bakteri juga merupakan perubahan kimia.

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju Perubahan kimia

  • Sifat reaksi: Beberapa reaksi, pada dasarnya mengalami perubahan kimia lebih cepat daripada yang lain. Jumlah spesi reaktif, keadaan fisiknya, partikel-partikel yang membentuk padatan bergerak lebih lambat daripada gas atau larutan, kompleksitas reaksi, dan faktor-faktor lain dapat sangat memengaruhi kecepatan reaksi perubahan kimia. Sebagai contoh, perubahan kimia antara logam alkali dengan zat-zat seperti oksigen atau air adalah spontan seperti yang disebutkan pertama cukup reaktif.
  • Konsentrasi: Laju perubahan kimia meningkat dengan konsentrasi, seperti yang dijelaskan oleh hukum kecepatan dan dijelaskan oleh teori tumbukan. Ketika konsentrasi reaktan meningkat, frekuensi tumbukan juga meningkat maka perubahan kimia juga bertambah cepat.
  • Tekanan: Kecepatan perubahan kimia gas meningkat secara signifikan dengan tekanan, yang pada dasarnya setara dengan peningkatan konsentrasi gas. Untuk reaksi perubahan kimia fase terkondensasi, ketergantungan tekanan lemah, dan hanya menjadi penting ketika tekanan sangat tinggi.
  • Urutan: Urutan reaksi perubahan kimia mengontrol bagaimana konsentrasi (atau tekanan) mempengaruhi laju perubahan kimia.
  • Suhu: Secara umum, ketika melakukan reaksi perubahan kimia pada suhu yang lebih tinggi itu memberikan lebih banyak energi ke sistem, sehingga kecepatan reaksi meningkat dengan menyebabkan lebih banyak benturan antar partikel, seperti yang dijelaskan oleh teori tumbukan.

Laju perubahan kimia mungkin tidak tergantung pada suhu (bukan Arrhenius) atau menurun dengan meningkatnya suhu (anti Arrhenius). Reaksi tanpa penghalang aktivasi (misalnya, beberapa reaksi radikal) cenderung memiliki ketergantungan suhu dari jenis anti-Arrhenius: konstanta laju menurun dengan meningkatnya suhu.

  • Pelarut: Banyak perubahan kimia terjadi dalam larutan, dan sifat-sifat pelarut mempengaruhi laju perubahan kimia. Kekuatan ion juga berpengaruh pada laju perubahan kimia.
  • Radiasi elektromagnetik dan intensitas cahaya: Radiasi elektromagnetik adalah bentuk energi. Dengan demikian, dapat meningkatkan kecepatan atau bahkan membuat reaksi perubahan kimia spontan, dengan memberikan lebih banyak energi ke partikel reaktan. Energi ini disimpan, dalam satu bentuk atau yang lain, dalam partikel reaktan (dapat memutus ikatan, mendorong molekul ke keadaan elektronik atau getaran yang tereksitasi, dll.), menciptakan spesi perantara yang bereaksi dengan mudah. Dengan meningkatkan intensitas cahaya, partikel menyerap lebih banyak energi, sehingga laju perubahan kimia meningkat. Misalnya, ketika metana bereaksi dengan gas klor dalam gelap, laju perubahan kimia sangat lambat. Perubahan kimia ini dapat dipercepat ketika campuran diiradiasi di bawah cahaya yang menyebar. Di bawah sinar matahari yang cerah, perubahan kimianya bersifat eksplosif.
  • Katalis: Kehadiran katalis meningkatkan laju perubahan kimia (baik reaksi langsung maupun terbalik) dengan memberikan jalur alternatif dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Misalnya, platinum mengkatalisis pembakaran hidrogen dengan oksigen pada suhu kamar. Katalisis homogen jika katalis berada dalam fase yang mirip dengan reagen dan heterogen jika berada dalam fase yang berbeda.
  • Isotop: Efek isotop kinetik terdiri dari laju perubahan kimia yang berbeda untuk molekul yang sama jika isotopnya berbeda, biasanya isotop hidrogen, karena perbedaan massa antara hidrogen dan deuterium, karena atom yang lebih berat umumnya mengarah ke frekuensi yang lebih rendah. Getaran ini, sehingga lebih banyak energi diperlukan untuk mengatasi energi aktivasi yang lebih besar untuk memutuskan ikatan.
  • Permukaan kontak: Pada reaksi permukaan, yang terjadi misalnya selama katalisis heterogen, laju reaksi perubahan kimia meningkat ketika area permukaan kontak meningkat. Laju perubahan kimia ini disebabkan oleh fakta bahwa lebih banyak partikel padat terpapar dan dapat dicapai oleh molekul reaktan.
  • Pencampuran: Pencampuran dapat memiliki efek yang kuat pada laju perubahan kimia untuk reaksi fase homogen dan heterogen.

Perubahan fisika

Perubahan fisika adalah kebalikan perubahan kimia yang dialami zat atau bahan tanpa mengubah karakteristik atau sifatnya. Berbeda dengan perubahan kimia, perubahan fisika adalah perubahan yang bisa dibalik. Misalnya, ketika energi diterapkan pada benda, dalam hal ini pada pegas, bentuknya berubah ketika diregangkan, tetapi komposisinya tetap sama. Saat Anda berhenti menerapkan energi, energi akan kembali ke kondisi semula.

Perubahan nuklir

Perubahan nuklir adalah modifikasi dari inti atom dan partikel subatomik, yang menurunkan pembentukan unsur lain. Ini terjadi secara spontan. Selama proses ini, inti atom dapat terfragmentasi atau dicampur melepaskan energi dalam jumlah besar. Radioaktivitas dalam perubahan nuklir.

Perubahan Fisika dan Kimia

Perubahan kimia harus dibedakan dari perubahan fisik. Perubahan fisika meliputi perubahan keadaan, seperti es mencair menjadi air cair dan air cair menguap menjadi uap air. Jika terjadi perubahan fisik, sifat fisik suatu zat akan berubah, tetapi identitas kimianya akan tetap sama. Tidak peduli bagaimana keadaan fisiknya, air (H2O) adalah senyawa yang sama — dengan setiap molekul terdiri dari dua atom hidrogen dan satu atom oksigen.

Sebaliknya, perubahan kimia dihasilkan dari pemecahan dan pembentukan kembali ikatan kimia antara atom dalam reaktan dan produknya. Jika air, sebagai es, cairan, atau uap, bertemu dengan logam natrium (Na), ikatan antara atom reaktan akan putus dan atom akan didistribusikan kembali, membentuk zat baru natrium hidroksida (NaOH) dan gas hidrogen (H2). Komposisi kimia dan sifat produk yang berbeda menunjukkan bahwa telah terjadi perubahan atau reaksi kimia.

Persamaan Kimia

Untuk menggambarkan perubahan kimia, para ilmuwan menggunakan persamaan kimia, yang menggunakan simbol dan rumus untuk unsur dan senyawa. Persamaan kimia untuk reaksi antara natrium dan air akan dituliskan sebagai berikut:

2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2

Persamaan kimia menunjukkan bagaimana massa kekal dalam reaksi kimia karena atom yang sama terdapat dalam reaktan seperti dalam produk, meskipun digabungkan dengan cara yang berbeda.

Bukti Perubahan Kimia

Beberapa perubahan kimiawi tidak dapat diamati secara langsung dan harus dideteksi melalui pengujian khusus. Namun, beberapa perubahan kimiawi terlihat jelas, menghasilkan perubahan warna atau tanda-tanda lain yang dapat diamati.

Misalnya, memanaskan campuran besi yang berwarna abu-abu, dan belerang yang berwarna kuning menyebabkan reaksi yang menghasilkan besi sulfida yang berwarna hitam. Korosi logam tertentu membentuk karat, bubuk kecoklatan atau bahan bersisik yang dikenal sebagai oksida logam.

Banyak reaksi kimia menghasilkan perubahan suhu. Ini mudah diamati dalam beberapa reaksi, seperti ketika logam tertentu yang terkena oksigen menghasilkan nyala api yang khas. Banyak perubahan suhu yang kurang terlihat, menghasilkan panas tetapi tidak ada nyala api. Contohnya adalah reaksi air dengan kalsium oksida, yang membentuk kalsium hidroksida dan melepaskan banyak panas dalam prosesnya.

Munculnya gelembung adalah bukti reaksi kimia pembentuk gas. Baking memberikan contoh hal ini: adonan kue naik ketika asam dalam adonan bereaksi dengan soda kue, atau natrium bikarbonat. Reaksi tersebut menghasilkan karbondioksida, yang menyebabkan adonan mengembang.

Munculnya endapan merupakan bukti bahwa telah terjadi perubahan kimiawi. Endapan adalah bahan padat yang terbentuk ketika cairan tertentu dicampur bersama. Menggabungkan larutan kalsium klorida dan natrium bikarbonat menghasilkan endapan kalsium karbonat, yang muncul sebagai bahan padat berwarna putih di dalam larutan.

Jenis Reaksi Kimia

Reaksi kimia dapat diklasifikasikan dengan berbagai cara. Misalnya, reaksi dapat diklasifikasikan menurut jenis produk yang terbentuk. Contohnya adalah reaksi asam-basa, yang menghasilkan garam dan air:

asam + basa → garam + air

Banyak reaksi kimia yang diklasifikasikan menurut cara reaksi berlangsung. Dalam reaksi sintesis, misalnya, produk adalah senyawa kimia yang dibentuk, atau disintesis, dengan menggabungkan reaktan yang lebih sederhana. Produksi klorometana adalah contohnya. Dalam reaksi ini, metana (CH4) dicampur dengan molekul klor (Cl2), membentuk produk klorometana (CH3Cl) dan hidrogen klorida (HCl):

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

Reaksi dekomposisi adalah proses di mana senyawa kimia dipecah menjadi produk yang lebih sederhana. Reaksi dekomposisi umumnya membutuhkan masukan energi. Misalnya, memberikan panas pada kalium klorat padat (KClO3) membentuk gas oksigen dan kalium klorida padat (KCl) sebagai produk:

2KClO3 → 2KCl + 3O2

Penguraian air menjadi unsur-unsurnya melalui proses elektrolisis adalah reaksi yang umum. Dalam hal ini, energi listrik digunakan daripada energi panas untuk melakukan reaksi.

2 H2O → 2 H2 + O2

Pembakaran adalah jenis reaksi kimia lainnya. Pembakaran biasanya termasuk oksigen dan biasanya menghasilkan panas dan cahaya dalam bentuk nyala api. Contoh umum pembakaran adalah pembakaran hidrokarbon, seperti metana, dengan adanya oksigen; Produk dari reaksi ini adalah karbon dioksida dan air:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Banyak reaksi kimia dapat diklasifikasikan dalam lebih dari satu kategori. Reaksi netralisasi asam basa juga dapat diklasifikasikan sebagai reaksi sintesis. Pembakaran adalah salah satu bentuk dekomposisi.

Perubahan Energi dalam perubahan Kimia

Energi memainkan peran kunci dalam proses kimia. Dalam reaksi kimia, ikatan kimia diputus dalam reaktan dan ikatan kimia baru terbentuk dalam produk. Memutuskan ikatan membutuhkan energi, sedangkan pembentukan ikatan memungkinkan energi dilepaskan.

Dalam beberapa reaksi, energi yang dibutuhkan untuk memutus ikatan lebih besar daripada energi yang dilepaskan saat ikatan baru terbentuk. Agar reaksi seperti itu dapat dilanjutkan, energi harus ditambahkan ke proses. Hasil bersih dari reaksi semacam itu adalah penyerapan energi. Reaksi di mana energi diserap disebut reaksi endoterm.

Contoh reaksi endoterm adalah penguraian batu kapur, atau kalsium karbonat, menjadi kalsium oksida. Energi dalam bentuk panas yang diterapkan pada batu kapur pada suhu tinggi menyebabkan terbentuknya kalsium oksida padat dan pelepasan gas karbondioksida.

Tidak semua reaksi endoterm menyerap energi sebagai panas. Dalam elektrolisis air, energi yang diserap adalah energi listrik yang dibangkitkan oleh arus listrik yang melewati air.

Berbeda dengan reaksi endoterm adalah reaksi eksoterm; ini adalah reaksi kimia di mana ada pelepasan energi bersih. Reaksi eksoterm sering menghasilkan peningkatan suhu ketika panas adalah bentuk energi yang terlibat. Di antara reaksi eksoterm yang dikenal luas adalah pembakaran bahan bakar (seperti reaksi metana dengan oksigen yang disebutkan sebelumnya), yang melepaskan energi sebagai panas. Pembentukan air dari molekul hidrogen dan oksigen serta sintesis oksida logam, seperti kalsium oksida dari logam kalsium dan gas oksigen, adalah contoh lain dari reaksi eksoterm.



Leave a Reply