Kimia Sekolah — Kelas 1 sampai 12 · Grades 1–12

12Reaksi Kimia: Pereaksi dan Produk

Arang berpijar di pemanggang sate. Sejam kemudian hampir tidak ada yang tersisa dari bongkahan-bongkahan hitam itu — sedikit abu kelabu, dan panas yang tadi memasak makanan. Ke mana perginya karbon yang hitam itu? Karbon itu tidak lenyap: ia bertemu oksigen dari udara dan menjadi gas baru yang tidak terlihat. Dengan atom dan molekul di tangan, kini kita dapat mengatakan dengan tepat apa yang terjadi dalam perubahan seperti itu.

Yang sudah kamu ketahui

Pada perubahan kimia, zat-zat baru muncul dan tidak ada jalan kembali yang sederhana (Bab 6). Air kapur menjadi keruh oleh karbon dioksida, tembaga sulfat anhidrat menjadi biru oleh air (Bab 10). Semua materi tersusun atas atom, yang berkelompok menjadi molekul; rumus seperti $\ce{CO2}$ mendaftar atom-atom sebuah molekul (Bab 11).

Arang yang berpijar: karbon bereaksi dengan oksigen dari udara.

12.1 Perubahan fisika dan perubahan kimia

Definisi 12.1 (Perubahan fisika)

Sebuah perubahan fisika mengubah wujud atau susunan materi tanpa mengubah spesies kimianya: mencair, membeku, mendidih, melarut, bercampur. Spesies yang sama ada sebelum dan sesudahnya; hanya bentuk atau susunannya yang berubah.

Contoh 12.2 (Air, tiga cara)

Es yang mencair menjadi air, air yang mendidih menjadi uap air, dan garam yang larut dalam air adalah perubahan fisika: sebelum dan sesudahnya, ada molekul air (dan garam). Jika diperbesar, molekulnya sama; hanya cara molekul-molekul itu tersusun dan bergerak yang berubah.

Proposisi 12.3 (Perubahan kimia)

Pada perubahan kimia, sebagian spesies kimia hilang dan spesies baru muncul. Perubahan kimia dibedakan dari perubahan fisika oleh produknya: spesies-spesies baru, yang dapat dideteksi dengan uji khas.

12.2 Pereaksi dan produk

Definisi 12.4 (Reaksi kimia)

Sebuah reaksi kimia adalah model yang dipakai para ahli kimia untuk sebuah perubahan kimia: reaksi itu mendaftar spesies yang terpakai dan spesies yang terbentuk.

Definisi 12.5 (Pereaksi dan produk)

Spesies yang terpakai dalam sebuah reaksi kimia disebut pereaksi; spesies yang terbentuk disebut produk.

Contoh 12.6 (Karbon terbakar dalam oksigen)

Ketika arang terbakar, pereaksinya adalah karbon (arang itu) dan oksigen (dari udara). Produknya adalah karbon dioksida: jika dikocok dengan air kapur, gas yang tertinggal di dalam stoples mengeruhkannya.

Di laboratorium — Arang di dalam stoples oksigen

Guru memanaskan sepotong kecil arang di atas sendok pembakaran sampai berpijar, lalu menurunkannya ke dalam stoples berisi oksigen. Arang itu berpijar jauh lebih terang daripada di udara dan menyusut sampai habis. Stoples itu ditutup, sedikit air kapur dituangkan ke dalamnya lalu dikocok: air kapur menjadi keruh. Karbon dan oksigen telah terpakai; karbon dioksida telah terbentuk.

Arang berpijar yang diturunkan dengan sendok ke dalam stoples oksigen menyala terang: karbon dan oksigen bereaksi membentuk karbon dioksida.

Contoh 12.7 (Wol baja)

Segumpal wol baja halus, yang sebagian besar berupa besi, dapat terbakar di udara dengan hamburan bunga api. Pereaksinya adalah besi dan oksigen; produknya adalah padatan gelap yang mudah remuk, sebuah oksida besi.

Wol baja terbakar di laboratorium: besi dan oksigen bereaksi.

12.3 Persamaan kata

Definisi 12.8 (Persamaan kata)

Sebuah persamaan kata menuliskan reaksi kimia dengan kata-kata: nama-nama pereaksi di kiri, dihubungkan dengan $+$ , sebuah anak panah, dan nama-nama produk di kanan. Anak panah itu dibaca “bereaksi menghasilkan”.

Contoh 12.9 (Tiga persamaan kata)

karbon

+

oksigen

\longrightarrow

karbon dioksida

metana

+

oksigen

\longrightarrow

karbon dioksida

+

air

besi

+

oksigen

\longrightarrow

oksida besi

Metode 12.10 (Menuliskan persamaan kata)

Tentukan pereaksinya: spesies yang hilang.
Tentukan produknya: spesies baru, yang dikenali dengan uji.
Tuliskan pereaksi di kiri, produk di kanan, dengan anak panah di antaranya; jangan pernah tanda sama dengan.

Spesies yang ada tetapi tidak ikut bereaksi — nitrogen di udara di sekitar nyala api — tidak dituliskan.

12.4 Reaksi adalah penataan ulang atom

Proposisi 12.11 (Atom-atom ditata ulang)

Dalam reaksi kimia, molekul-molekul pereaksi terurai dan atom-atomnya bergabung dengan cara lain untuk membangun molekul-molekul produk. Atom-atom itu sendiri tidak diciptakan dan tidak dimusnahkan: atom-atom yang sama, dalam jumlah yang sama, ada sebelum dan sesudahnya.

Contoh 12.12 (Metana terbakar, molekul demi molekul)

Ketika metana dari kompor gas terbakar, satu molekul metana $\ce{CH4}$ bertemu dua molekul oksigen $\ce{O2}$ . Atom-atomnya tertata ulang menjadi satu molekul karbon dioksida $\ce{CO2}$ dan dua molekul air $\ce{H2O}$ . Sebelum: 1 atom karbon, 4 hidrogen, dan 4 oksigen. Sesudah: 1 karbon, 4 hidrogen, dan $2 + 2 = 4$ atom oksigen. Tidak ada yang hilang, tidak ada yang muncul entah dari mana.

Pembakaran metana, digambar dengan model molekul: atom-atom pereaksi tertata ulang menjadi produk. Atom-atom yang sama dihitung sebelum dan sesudahnya.

Catatan 12.13 (Menghitung molekul)

Persamaan kata tidak mengatakan berapa molekul yang bereaksi: untuk itu, persamaannya ditulis dengan rumus dan angka di depannya. Menuliskan persamaan seperti itu, dan menemukan angka-angka yang tepat, menjadi pokok bahasan sebuah bab berikutnya.

12.5 Latihan

Latihan 12.1 ★

Perubahan fisika atau perubahan kimia? Es yang mencair, korek api yang terbakar, gula yang larut, roti yang dipanggang, paku yang berkarat.

Solusi

Solusi Latihan 12.1.

Fisika: es yang mencair, gula yang larut. Kimia: korek api yang terbakar, roti yang dipanggang, paku yang berkarat.

Latihan 12.2 ★

Apa yang dimaksud dengan pereaksi dan produk sebuah reaksi kimia?

Solusi

Solusi Latihan 12.2.

Pereaksi adalah spesies yang terpakai; produk adalah spesies baru yang terbentuk.

Latihan 12.3 ★

Tuliskan persamaan kata untuk pembakaran karbon dalam oksigen.

Solusi

Solusi Latihan 12.3.

karbon $+$ oksigen $\longrightarrow$ karbon dioksida.

Latihan 12.4 ★

Pada persamaan kata “besi $+$ oksigen $\longrightarrow$ oksida besi”, sebutkan pereaksi dan produknya.

Solusi

Solusi Latihan 12.4.

Pereaksi: besi dan oksigen. Produk: oksida besi.

Latihan 12.5 ★★

Ketika metana terbakar, gelas dingin yang dipegang di atas nyalanya berembun, dan gas yang ditampung mengeruhkan air kapur. Produk apa yang ditunjukkan oleh kedua uji ini?

Solusi

Solusi Latihan 12.5.

Embunnya menunjukkan air; air kapur yang keruh menunjukkan karbon dioksida.

Latihan 12.6 ★★

Seng bereaksi dengan asam klorida: sengnya hilang, gelembung hidrogen dilepaskan, dan seng klorida tinggal di dalam larutan. Tuliskan persamaan katanya.

Solusi

Solusi Latihan 12.6.

seng $+$ asam klorida $\longrightarrow$ seng klorida $+$ hidrogen.

Latihan 12.7 ★★

Lihatlah gambar model pembakaran metana. Hitung atom hidrogen sebelum dan sesudah reaksi.

Solusi

Solusi Latihan 12.7.

Sebelum: 4 (dalam molekul metana). Sesudah: $2 + 2 = 4$ (dua dalam setiap molekul air).

Latihan 12.8 ★★

Mengapa melarutkan garam dalam air bukan reaksi kimia, meskipun garam itu hilang dari pandangan?

Solusi

Solusi Latihan 12.8.

Tidak ada spesies baru yang muncul: garamnya masih ada, tersebar di seluruh air, dan dapat diperoleh kembali dengan menguapkan airnya. Itu perubahan fisika.

Latihan 12.9 ★★

Sebatang kayu gelondongan terbakar habis menjadi setumpuk kecil abu. Jelaskan, dengan memakai kata “produk”, mengapa abunya jauh lebih ringan daripada kayunya.

Solusi

Solusi Latihan 12.9.

Sebagian besar kayu itu telah bereaksi dengan oksigen menghasilkan produk-produk berupa gas, karbon dioksida dan uap air, yang pergi ke udara. Hanya abunya yang tertinggal.

Latihan 12.10 ★★

Hidrogen terbakar dalam oksigen dan hanya menghasilkan air. Tuliskan persamaan katanya, dan sebutkan uji yang dapat mengenali produknya.

Solusi

Solusi Latihan 12.10.

hidrogen $+$ oksigen $\longrightarrow$ air. Produknya membirukan tembaga sulfat anhidrat.

Latihan 12.11 ★★★

Dua molekul hidrogen $\ce{H2}$ bereaksi dengan satu molekul oksigen $\ce{O2}$ menghasilkan dua molekul air $\ce{H2O}$ . Hitung atom-atom dari setiap jenis sebelum dan sesudahnya, dan tunjukkan bahwa tidak ada yang diciptakan atau dimusnahkan.

Solusi

Solusi Latihan 12.11.

Sebelum: $2 \times 2 = 4$ atom hidrogen dan 2 atom oksigen. Sesudah: dua molekul air mengandung $2 \times 2 = 4$ atom hidrogen dan $2 \times 1 = 2$ atom oksigen. Atom-atom yang sama, dalam jumlah yang sama.

Latihan 12.12 ★★★

Seorang siswa menggambarkan pembakaran karbon sebagai: satu atom karbon $+$ satu molekul oksigen $\longrightarrow$ satu molekul karbon dioksida dan satu atom oksigen yang tersisa. Apa yang salah dengan gambar ini? Gambarkan yang benar dengan kata-kata.

Solusi

Solusi Latihan 12.12.

Atom oksigen tidak dapat muncul entah dari mana: gambar itu memiliki 2 atom oksigen sebelum dan 3 sesudahnya. Yang benar: satu atom karbon $+$ satu molekul oksigen $\longrightarrow$ satu molekul karbon dioksida, tanpa sisa apa pun.

12.6 Soal: Di Dalam Nyala Kompor Gas

Soal 12.1

Soal akhir pekan — apa yang terbakar dalam nyala kompor gas, apa yang dihasilkannya, dan berapa molekul yang ikut serta

Gas pada kompor dapur sebagian besar berupa metana, $\ce{CH4}$ . Dalam nyalanya yang biru, metana bereaksi dengan oksigen dari udara. Di laboratorium, guru memegang sebuah gelas kimia yang dingin dan kering secara terbalik di atas nyala seperti itu selama beberapa detik, lalu membaliknya, menuangkan sedikit air kapur ke dalamnya, dan mengocoknya.

Bagian I — Pereaksi dan produk.

Sebutkan kedua pereaksi reaksi ini.
Titik-titik air muncul di dalam gelas kimia yang dingin; setetes darinya membirukan tembaga sulfat anhidrat. Produk apa yang ditunjukkan hal ini?
Air kapurnya menjadi keruh. Produk lain apa yang ditunjukkan hal ini?
Udara juga mengandung nitrogen, yang melewati nyala api tanpa berubah. Apakah nitrogen sebuah pereaksi? Haruskah nitrogen muncul dalam persamaan kata?

Bagian II — Persamaan kata.

Tuliskan persamaan kata reaksi itu.
Apakah pembakaran metana sebuah perubahan fisika atau perubahan kimia? Berikan dua alasan.
Tuliskan rumus keempat spesies dalam reaksi itu.

Bagian III — Menghitung molekul. Setiap molekul metana yang terbakar bereaksi dengan dua molekul oksigen, dan menghasilkan satu molekul karbon dioksida dan dua molekul air.

Hitung atom karbon, hidrogen, dan oksigen dalam satu molekul metana dan dua molekul oksigen, bersama-sama.
Hitung atom-atom itu dalam satu molekul karbon dioksida dan dua molekul air, bersama-sama. Apa yang kamu perhatikan?
Nyala itu membakar 10 molekul metana. Berapa molekul oksigen yang dipakainya?
Berapa molekul karbon dioksida yang dihasilkannya?
Berapa molekul air yang dihasilkannya?

Solusi

Solusi Soal 12.1.

1. Metana dan oksigen.

2. Air.

3. Karbon dioksida.

4. Tidak: nitrogen tidak terpakai, dan tidak dituliskan dalam persamaan kata.

5. metana $+$ oksigen $\longrightarrow$ karbon dioksida $+$ air.

6. Kimia: dua spesies hilang (metana, oksigen), dan dua spesies baru muncul, yang dideteksi dengan uji; selain itu panas dan cahaya dilepaskan.

7. $\ce{CH4}$ , $\ce{O2}$ , $\ce{CO2}$ , $\ce{H2O}$ .

8. 1 karbon, 4 hidrogen, $2 \times 2 = 4$ oksigen.

9. 1 karbon; $2 \times 2 = 4$ hidrogen; $2 + 2 \times 1 = 4$ oksigen. Atom-atom yang sama dalam jumlah yang sama: atom-atom itu hanya ditata ulang.

10. $10 \times 2 = 20$ molekul oksigen.

11. 10 molekul karbon dioksida.

12. $10 \times 2 = 20$ molekul air.

Istilah yang didefinisikan dalam bab ini

Lihat semua 852 istilah di glosarium