Reaksi Kimia, IPA Kelas 9 Kurikulum Merdeka

 Reaksi Kimia

Pada saat berada di kelas 7, kalian telah mempelajari bab mengenai zat dan perubahannya. Masih ingatkah kalian perbedaan antara perubahan fisika dan perubahan kimia yang telah dibahas dalam bab itu? Waktu itu kamu membandingkan kertas yang disobek-sobek dan kertas yang dibakar. Contoh kertas disobek adalah perubahan fisika dan kertas dibakar adalah perubahan kimia. Coba perhatikan gambar berikut untuk membantumu mengingat perbedaan ini.

Setelah memperhatikan gambar di atas, kalian pasti bisa mendeskripsikan sedikitnya dua perbedaan antara perubahan fisika dan perubahan kimia. Diskusikanlah bersama temanmu.

Perbedaan utama dari perubahan fisika dan kimia adalah adanya zat baru yang terbentuk dalam perubahan kimia, yang artinya zat yang kita gunakan di awal perubahan akan memiliki sifat yang benar-benar berbeda dengan zat yang dihasilkan setelah perubahan kimia terjadi. Coba kamu bandingkan beras sebelum dimasak dan hasilnya setelah dimasak. Keduanya memiliki sifat yang sangat berbeda. Beras tidak dapat kamu makan karena keras, namun tentunya nasi lebih lunak, dapat dimakan bahkan menjadi bagian dalam makanan kita sehari-hari.

Selain itu, tidak seperti perubahan fisika, dalam perubahan kimia, zat yang dihasilkan tidak dapat kembali ke bentuk semula. Nasi yang telah dimasak, tidak dapat diubah kembali menjadi beras. Keadaan ini disebut ireversibel. Reaksi kimia terjadi pada saat adanya perubahan kimia. Dalam reaksi kimia, zat yang kalian gunakan sebelum reaksi disebut sebagai pereaksi atau reaktan sedangkan zat yang kamu peroleh setelah reaksi disebut sebagai produk suatu reaksi. Saat kamu memasak nasi, beras, dan air adalah pereaksi sedangkan nasi adalah produk dari reaksi kimia.

Mengapa reaksi kimia menghasilkan zat yang baru? Hal ini terjadi karena adanya perubahan pada atom-atom yang terdapat pada zat-zat pereaksi. 

Kalian telah mempelajari tentang atom pada kelas 8, jadi tentu masih ingat bahwa atom adalah bagian terkecil dari suatu zat. Mari kita ambil contoh pembentukan air dari gas hidrogen dan gas oksigen seperti terlihat pada gambar di bawah ini:

Satu atom gas hidrogen ditunjukkan oleh satu bulatan berwarna biru. Ada dua bulatan berwarna biru yang saling menempel menunjukkan adanya ikatan 2 atom hidrogen membentuk satu molekul gas hidrogen atau disimbolkan sebagai H₂.

Dalam gambar di atas pereaksi pertama adalah 2 molekul gas hidrogen. Sedangkan pereaksi kedua adalah dua atom oksigen yang saling berikatan membentuk satu molekul gas oksigen (O₂ ). Baik oksigen maupun hidrogen di udara selalu berada dalam bentuk berpasangan seperti ini atau disebut dengan molekul diatomik. Molekul diatomik pada oksigen artinya dua atom oksigen saling berikatan untuk membentuk molekul yang stabil. Jika kalian perhatikan dari gambar di atas terdapat satu molekul gas oksigen.

Saat reaksi kimia terjadi, molekul gas oksigen memisahkan diri karena tertarik pada dua atom hidrogen. Ikatan-ikatan antara atom mengalami perubahan sehingga menghasilkan molekul baru yaitu air atau H₂O. Di dalam gambar di atas ada dua molekul air yang dihasilkan. Sifat air yang dihasilkan sangat berbeda dengan sifat gas oksigen maupun gas hidrogen. Jadi saat reaksi kimia terjadi ada perubahan ikatan antara atom dari zat pereaksi sehingga menghasilkan senyawa atau molekul baru, yakni produk reaksi tersebut. 

Tentu, mari kita bahas lebih dalam tentang ciri-ciri reaksi kimia. Reaksi kimia adalah proses di mana zat-zat awal (reaktan) berubah menjadi zat-zat baru (produk) melalui perubahan susunan atom-atomnya.

Ciri-Ciri Reaksi Kimia

Ada beberapa ciri khas yang dapat menunjukkan terjadinya reaksi kimia. Berikut adalah beberapa di antaranya:

1. Perubahan Warna

Salah satu tanda paling mudah dikenali dari reaksi kimia adalah perubahan warna. Misalnya, ketika besi berkarat, warnanya berubah menjadi cokelat kemerahan.

2. Pembentukan Endapan

Endapan adalah zat padat yang terbentuk dan mengendap di dasar larutan setelah reaksi kimia terjadi. Misalnya, ketika larutan perak nitrat bereaksi dengan larutan natrium klorida, akan terbentuk endapan berwarna putih perak klorida.

3. Terbentuknya Gas

Banyak reaksi kimia menghasilkan gas. Gas ini dapat berupa gelembung-gelembung yang terlihat dalam larutan atau berupa perubahan bau. Misalnya, ketika baking soda dicampurkan dengan cuka, akan terbentuk gas karbon dioksida yang menyebabkan adonan mengembang.

4. Perubahan Suhu

Reaksi kimia dapat menyerap atau melepaskan energi dalam bentuk panas. Jika reaksi melepaskan panas, suhu lingkungan akan meningkat. Sebaliknya, jika reaksi menyerap panas, suhu lingkungan akan menurun.

5. Terbentuknya Cahaya

Beberapa reaksi kimia menghasilkan cahaya. Contohnya adalah reaksi pembakaran dan reaksi kemiluminesensi pada kunang-kunang.

6. Perubahan Bau

Beberapa reaksi kimia menghasilkan zat-zat baru yang memiliki bau yang khas. Misalnya, ketika makanan busuk, terjadi berbagai reaksi kimia yang menghasilkan bau tidak sedap.

Contoh Reaksi Kimia dalam Kehidupan Sehari-hari:

• Pembakaran: Membakar kayu, kertas, atau bahan bakar lainnya.

• Perkaratan: Besi bereaksi dengan udara dan air membentuk karat.

• Pencernaan makanan: Enzim memecah makanan menjadi zat-zat yang lebih sederhana.

• Pembuatan keju: Bakteri mengubah susu menjadi keju.

Ada banyak reaksi kimia yang terjadi dalam diri kita maupun di sekitar kita. Coba lakukan aktivitas berikut ini untuk mengenalinya.

Reaksi pada pembakaran

Pereaksi Utama dalam Pembakaran:

·           Bahan bakar: Zat yang terbakar, bisa berupa zat padat (kayu, kertas), cair (bensin, minyak tanah), atau gas (gas alam, propana).

·           Oksigen: Gas yang diperlukan untuk proses pembakaran.

Hasil Reaksi Pembakaran:

·           Karbon dioksida (CO₂) dan uap air (H₂O): Ini adalah hasil utama pembakaran sempurna dari senyawa hidrokarbon (senyawa yang mengandung karbon dan hidrogen), seperti bensin atau gas alam.

·           Energi: Dalam bentuk panas dan cahaya.

·           Zat-zat lain: Tergantung pada jenis bahan bakar yang dibakar, bisa dihasilkan zat lain seperti karbon monoksida (CO), jelaga, atau sulfur dioksida (SO₂).

Reaksi pada Perkaratan besi

Pereaksi dalam Perkaratan Besi:

·           Besi (Fe): Logam dasar yang mengalami perkaratan.

·           Oksigen (O₂): Gas yang terdapat di udara.

·           Air (H₂O): Bisa dalam bentuk cair atau uap air.

Hasil Reaksi Perkaratan:

·           Karat: Zat berwarna coklat kemerahan yang terbentuk di permukaan besi. Karat ini secara kimia dikenal sebagai besi(III) oksida terhidrasi, dengan rumus kimia Fe₂O₃·nH₂O. Nilai n dalam rumus ini menunjukkan jumlah molekul air yang terikat pada oksida besi, dan bisa bervariasi.

Persamaan Reaksi Sederhana:

4Fe + 3O₂ + xH₂O → 2Fe₂O₃·xH₂O

Reaksi pada Pencernaan makanan

Pereaksi Utama dalam Pencernaan:

·           Makanan: Berisi berbagai makromolekul seperti karbohidrat, protein, dan lemak.

·           Enzim: Katalis biologis yang mempercepat reaksi kimia dalam tubuh. Setiap jenis makromolekul memiliki enzim spesifik yang memecahnya.

·           Air: Pelarut universal yang membantu melarutkan zat-zat dalam makanan.

·           Asam lambung: Asam klorida (HCl) yang dihasilkan lambung membantu memecah protein.

Hasil Reaksi Pencernaan:

·           Glukosa: Hasil akhir pencernaan karbohidrat.

·           Asam amino: Hasil akhir pencernaan protein.

·           Asam lemak dan gliserol: Hasil akhir pencernaan lemak.

Reaksi pada Fotosintesis

Pereaksi dalam Fotosintesis:

·           Karbon dioksida (CO₂): Gas yang diambil tumbuhan dari udara melalui stomata (mulut daun).

·           Air (H₂O): Diambil tumbuhan dari tanah melalui akar.

·           Energi cahaya: Diserap oleh klorofil, pigmen hijau dalam kloroplas.

Hasil Reaksi Fotosintesis:

·           Glukosa (C₆H₁₂O₆): Gula sederhana yang menjadi sumber energi utama bagi tumbuhan.

·           Oksigen (O₂): Gas yang dilepaskan ke udara.

Persamaan Reaksi Umum Fotosintesis:

6CO₂ + 6H₂O + energi cahaya → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Reaksi pada batu baterai

Pereaksi Utama dalam Baterai:

·           Anoda: Elektroda negatif yang mengalami oksidasi (melepaskan elektron).

·           Katoda: Elektroda positif yang mengalami reduksi (menerima elektron).

·           Elektrolit: Zat yang memungkinkan ion bergerak bebas antara anoda dan katoda, sehingga arus listrik dapat mengalir.

Jenis Baterai dan Reaksi Kimia:

Jenis baterai yang berbeda memiliki reaksi kimia yang berbeda pula. Namun, secara umum, reaksi yang terjadi adalah reaksi redoks (reduksi-oksidasi).

·           Baterai Alkali (umum digunakan pada peralatan sehari-hari):
o    Anoda: Seng (Zn)

o    Katoda: Mangan dioksida (MnO₂)

o    Elektrolit: Kalium hidroksida (KOH)

o    Reaksi sederhana: Seng melepaskan elektron, sedangkan mangan dioksida menerima elektron.

·           Baterai Lithium:
o    Anoda: Lithium (Li)

o    Katoda: Berbagai jenis, seperti kobalt oksida (CoO₂), mangan dioksida (MnO₂), atau besi fosfat (FePO₄)

o    Elektrolit: Garam lithium dalam pelarut organik

o    Reaksi sederhana: Lithium melepaskan elektron, sedangkan katoda menerima elektron.

Hasil Reaksi dan Dampaknya:

Ketika baterai digunakan, reaksi kimia terus berlangsung. Hasil dari reaksi ini antara lain:

·           Terbentuknya senyawa baru: Zat-zat yang semula ada di anoda dan katoda akan bereaksi membentuk senyawa baru.

·           Penurunan kapasitas: Seiring berjalannya waktu, jumlah zat yang dapat bereaksi akan semakin berkurang, sehingga kapasitas baterai menurun.

·           Peningkatan suhu: Reaksi kimia menghasilkan panas, sehingga suhu baterai dapat meningkat.

·           Pembentukan gas: Beberapa jenis baterai dapat menghasilkan gas, seperti hidrogen, selama proses pengisian atau pengosongan.

Reaksi pada fermentasi anggur

Fermentasi anggur adalah proses biokimia di mana gula alami dalam anggur diubah menjadi alkohol (etanol) dan karbon dioksida oleh ragi. Proses ini merupakan dasar pembuatan anggur dan minuman beralkohol lainnya.

Pereaksi dalam Fermentasi Anggur:

·           Gula (glukosa dan fruktosa): Gula ini terkandung secara alami dalam sari buah anggur.

·           Ragi (Saccharomyces cerevisiae): Mikroorganisme uniseluler yang berperan sebagai katalis dalam reaksi fermentasi.

Hasil Reaksi Fermentasi:

·           Etanol (alkohol): Ini adalah komponen utama yang memberikan rasa khas pada anggur.

·           Karbon dioksida (CO₂): Gas yang dihasilkan selama proses fermentasi dan biasanya dilepaskan ke udara.

Persamaan Reaksi Sederhana:

C₆H₁₂O₆ (glukosa) → 2C₂H₅OH (etanol) + 2CO₂ (karbon dioksida)

Reaksi pada proses mencuci tangan.

Meskipun pada pandangan pertama, mencuci tangan mungkin terlihat sederhana, namun di baliknya terdapat sejumlah reaksi kimia yang kompleks. Pereaksi utama dalam proses mencuci tangan adalah:

·           Kotoran: Ini bisa berupa partikel debu, sel kulit mati, bakteri, virus, atau zat organik lainnya yang menempel pada kulit.

·           Sabun: Sabun mengandung surfaktan, yaitu senyawa yang dapat menurunkan tegangan permukaan air.

·           Air: Pelarut universal yang membantu melarutkan kotoran dan zat-zat lain.

Hasil Reaksi:

·           Kotoran yang terangkat: Surfaktan dalam sabun bekerja dengan cara mengelilingi partikel kotoran, membuat partikel tersebut menjadi larut dalam air.

·           Busa: Ketika sabun bercampur dengan air dan digosokkan, terbentuk busa. Busa ini membantu mengangkat kotoran dari permukaan kulit dan meningkatkan efisiensi pembersihan.

·           Kulit yang bersih: Setelah dibilas, kotoran dan mikroorganisme yang menempel pada kulit akan terbawa oleh air.

Reaksi pada prosespembuatan kue

Pereaksi Utama dalam Memasak Kue dan Roti:

·           Tepung: Sumber karbohidrat (pati) yang akan memberikan struktur pada adonan.

·           Air: Pelarut yang mengaktifkan enzim dan membantu bahan-bahan tercampur.

·           Ragi atau baking powder/soda kue: Agen pengembang yang menghasilkan gas karbon dioksida untuk membuat adonan mengembang.

·           Telur: Sumber protein yang memberikan struktur dan warna pada adonan.

·           Gula: Memberikan rasa manis dan berperan dalam reaksi Maillard.

·           Lemak: Memberikan kelembutan dan rasa pada adonan.

Reaksi Utama yang Terjadi:

·           Fermentasi:
o    Ragi atau baking powder/soda kue bereaksi dengan gula dan air menghasilkan gas karbon dioksida. Gas inilah yang membuat adonan mengembang dan menjadi berpori.

o    Persamaan reaksi sederhana: Gula + Ragi/Baking powder/soda kue → Karbon dioksida + Alkohol (dalam jumlah kecil)

·           Reaksi Maillard:
o    Ketika adonan dipanaskan, gula dan protein bereaksi membentuk senyawa kompleks yang memberikan warna cokelat keemasan pada permukaan kue dan roti, serta aroma yang khas.

·           Denaturasi Protein:
o    Panas menyebabkan protein dalam telur dan tepung mengalami denaturasi, yaitu perubahan struktur protein yang menyebabkan adonan mengeras dan membentuk struktur kue atau roti.

·           Karamelisasi:
o    Gula yang dipanaskan pada suhu tinggi akan mengalami karamelisasi, yaitu perubahan warna menjadi cokelat tua dan rasa yang manis khas karamel.

·           Gelatinisasi Pati:
o    Pati dalam tepung menyerap air dan mengembang saat dipanaskan, memberikan tekstur yang kenyal pada kue dan roti.

.

Share this post