Ciri-Ciri Reaksi Kimia Ilmu Pengetahuan Alam VII Kelas 7 Wasis Sugeng Yuli Irianto 2008

126 Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTs Kelas VII melarutkan tablet vitamin berkalsium tinggi ke dalam segelas air, kamu akan melihat gelembung-gelembung gas muncul dari dalam larutan. Hal ini membuktikan bahwa dalam peristiwa reaksi kimia dapat menimbulkan gas. Selain contoh di atas, kamu juga dapat mengamati reaksi kimia yang menghasilkan gas pada saat kamu membuka kaleng minuman berkarbonasi. Nah, agar kamu lebih memahami bagaimana reaksi kimia dapat menghasilkan gas, lakukanlah kegiatan berikut. Dari Kegiatan 4.9, kamu dapat mengamati bahwa reaksi kimia dapat menghasilkan produk yang berwujud gas. Timbulnya gas dalam campuran ini dapat kamu amati karena gas muncul dalam bentuk gelembung-gelembung. Contoh lain reaksi kimia yang dapat menimbulkan gas terjadi di tempat las karbid. Pernahkah kamu melihat proses penyambungan dua buah besi dengan cara dilas? Biasanya tukang las menggunakan panas untuk melelehkan besi yang akan disambung. Api yang digunakan oleh tukang las untuk memanaskan besi yang akan disambung biasanya diperoleh dari gas yang dihasilkan oleh reaksi antara karbid dengan air. Gas ini bersifat mudah terbakar flammable. karbid + air → gas mudah terbakar Gas tersebut ditampung dalam tabung sehingga dapat digunakan untuk menghasilkan api dalam proses penyambungan logam besi. Sekarang, las karbid ini relatif lebih sedikit digunakan karena sudah tergantikan oleh las listrik. Gas apakah yang terbentuk dari reaksi kimia? Untuk menguji jenis gas yang terbentuk dalam reaksi kimia dapat dilakukan dengan beberapa cara, antara lain seperti berikut. Kegiatan 4.9 Tujuan: Mengamati reaksi kimia melalui timbulnya gas. Alat dan bahan: Gelas kimia berisi air, soda kue NaHCO 3 sebanyak 1 sendok teh, asam sulfat H 2 SO 4 , pipet tetes, dan sendok. Prosedur kerja: 1. Masukkan soda kue NaHCO 3 ke dalam gelas kimia yang berisi air, kemudian aduk sampai rata. 2. Teteskan asam sulfat H 2 SO 4 ke dalam gelas kimia tersebut, amati perubahan yang terjadi. 3. Apakah kesimpulan dari percobaan di atas? Hati-hatilah menggunakan bahan kimia asam sulfat larutan soda kue Reaksi Kimia yang Menimbulkan Gas Perubahan Fisika dan Kimia 127 1 Uji Karbon Dioksida Uji karbon dioksida CO 2 dapat dilakukan dengan mengalirkan gas pada air kapur atau kalsium hidroksida CaOH 2 . Jika gas tersebut karbon dioksida CO 2 maka air kapur yang semula jernih menjadi keruh dan terbentuk endapan putih kalsium karbonat CaCO 3 . 2 Uji Oksigen Uji oksigen dapat dilakukan dengan mendekatkan lidi yang membara di mulut tabung tempat reaksi. Bila bara makin besar berarti gas tersebut adalah gas oksigen, tetapi jika bara padam berarti gas yang dihasilkan adalah karbon dioksida. 3 Uji Hidrogen Uji hidrogen dilakukan dengan mendekatkan lidi yang menyala di dekat mulut tabung tempat reaksi. Jika terbentuk gas hidrogen maka akan terjadi letupan- letupan kecil.

2. Faktor-Faktor yang Memengaruhi Laju Reaksi Kimia

Tahukah kamu berapa lama suatu reaksi kimia dapat berlangsung? Berdasarkan laju reaksinya, maka reaksi kimia ada yang berlangsung cepat, dan ada pula yang berlangsung lambat. Contoh reaksi kimia yang berlangsung cepat adalah reaksi kimia pada tablet effervescent ketika dilarutkan dalam air, dan menyalakan kembang api. Adapun contoh reaksi kimia yang berlangsung lambat adalah proses korosi atau berkaratnya besi, reaksi pembuatan tempe dan tape. Bagaimana cara mengukur laju reaksi kimia? Laju reaksi kimia dapat ditentukan dengan mengukur berkurangnya jumlah reaktan yang bereaksi atau pertambahan jumlah produk yang terbentuk tiap satuan waktu tertentu. Laju reaksi kimia dipengaruhi oleh beberapa faktor. Dapatkah kamu menyebutkan faktor-faktor apa saja yang memengaruhi laju reaksi kimia? Faktor-faktor yang memengaruhi laju reaksi kimia di antaranya sebagai berikut.

a. Pengaruh Ukuran Zat terhadap Laju Reaksi

Menurutmu, manakah yang akan lebih cepat larut, satu bongkah garam atau satu sendok garam halus? Ketika kamu Tugas 4.4 Carilah informasi lainnya mengenai reaksi kimia yang menimbulkan gas melalui internet atau buku-buku di perpustakaan Setelah itu, diskusikanlah hasilnya dengan teman-teman sekelompokmu dan bacakan kesimpulan- nya di depan kelas Tokoh Sains Antoine Lavoisier Antoine Laurent Lavoisier 26 Agustus 1743 - 8 Mei 1794 adalah seorang ahli kimia Prancis, yang meletakkan dasar-dasar kimia modern, termasuk cara penulisan persamaan reaksi kimia. Lavoisier belajar hukum di saat remajanya. Meski mendapat gelar sarjana hukum dan bekerja di lingkungan ahli hukum, namun tak sekali pun dia mempraktekkan ilmunya, walau berkecimpung dalam dunia perkantoran adminis- trasi Perancis dan pelayanan urusan masyarakat. Dia justru giat dalam Akademi Ilmiah Kerajaan Perancis. Lavoiser menyusun skema pertama tentang sistem kimiawi bekerja sama dengan Berthollet, Fourcroy dan Guyton de Morveau. Dalam sistem Lavoisier yang jadi dasar pegangan hingga sekarang komposisi kimia dilukiskan dengan namanya. Penyeragaman ini memungkinkan para ahli kimia di seluruh dunia dapat saling berhubungan satu sama lain dalam hal penemuan-penemuan mereka. 128 Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTs Kelas VII melarutkan satu bongkah garam dan satu sendok garam halus masing-masing ke dalam segelas air, maka garam halus akan lebih cepat larut dibandingkan garam bongkahan. Hal ini dikarenakan ukuran butiran garam halus lebih kecil dari ukuran bongkahan garam. Lakukanlah kegiatan berikut ini agar kamu lebih memahami bagaimana ukuran zat memengaruhi laju reaksi. Dari Kegiatan 4.10 kamu dapat mengamati bahwa kapur yang halus akan lebih cepat larut daripada kapur yang masih berbentuk bongkahan. Mengapa demikian? Ukuran materi zat yang bereaksi sangat memengaruhi luas permukaan bidang sentuh antar reaktan. Oleh karena serbuk kapur ukurannya sangat kecil, serbuk kapur mempunyai luas bidang sentuh yang lebih luas dibandingkan batu kapur sehingga larutan asam sulfat akan lebih mudah bereaksi dengan serbuk kapur dibandingkan dengan kapur yang masih berbentuk bongkahan. Semakin luas permukaan suatu reaktan maka laju reaksinya semakin cepat. Reaktan yang berwujud cair dan gas sulit untuk diperluas bidang sentuhnya. Yang dapat dilakukan adalah memperbesar konsentrasinya. Contoh dalam kehidupan sehari-hari adalah proses pengunyahan makanan. Hal ini merupakan upaya memperluas permukaan sehingga memudahkan proses penguraian. Nah, dapatkah kamu memberikan contoh lain yang membuktikan bahwa ukuran zat berpengaruh terhadap Kegiatan 4.10 Tujuan: Mengamati pengaruh ukuran zat terhadap laju reaksi. Alat dan bahan: Tabung reaksi dan raknya, stopwatch, air es, air leding, air panas, gamping, dan amonium klorida NH 4 Cl padat. Prosedur kerja: 1. Siapkan tiga buah tabung reaksi. 2. Masukkan 1 gram gamping ke dalam masing-masing tabung reaksi. 3. Siapkan stopwatch. 4. Masukkan air es ke dalam tabung reaksi pertama, air biasa ke dalam tabung reaksi kedua, dan air panas ke dalam tabung reaksi ketiga. 5. Catat waktu yang diperlukan untuk berlangsungnya reaksi kimia dari masing-masing tabung. 6. Ulangi langkah 1 – 5 untuk amonium klorida NH 4 Cl padat. 7. Apakah kesimpulan dari percobaan ini? Pengaruh Ukuran Zat terhadap Laju Reaksi Gambar 4.18 Kapur dalam bentuk bong- kahan kiri akan lebih cepat bereaksi dengan larutan asam bila dibuat sebagai serbuk kanan. Sumber: Dokumen Penerbit Perubahan Fisika dan Kimia 129 kecepatan reaksi? Diskusikanlah dengan teman se- kelompokmu, kemudian bacakan hasil diskusimu di depan kelas.

b. Pengaruh Suhu terhadap Laju Reaksi

Pemberian kalor atau pemanasan pada suatu reaksi kimia memengaruhi laju reaksi. Pada reaksi eksoterm bila suhu tinggi reaksi menjadi lambat, sedangkan pada reaksi endoterm, bila suhu tinggi reaksi menjadi cepat. Dalam reaksi endoterm, pada suhu tinggi, partikel-partikel zat akan bergerak lebih cepat daripada suhu rendah. Hal inilah yang menyebabkan reaksi kimia berjalan lebih cepat. Reaksi kimia terjadi ketika molekul-molekul dan atom-atom bertumbukan. Menaikkan suhu berarti menaikkan energi kinetik partikel, sehingga partikel tersebut bergerak lebih cepat dan lebih sering bertumbukan. Inilah sebabnya mengapa laju reaksi pada reaksi endoterm lebih cepat pada suhu yang tinggi. Untuk memahami pengaruh suhu terhadap laju reaksi, lakukan Kegiatan 4.11 berikut. Kegiatan 4.11 Tujuan: Mengamati pengaruh suhu terhadap laju reaksi. Alat dan bahan: Tabung reaksi dan raknya, stopwatch, air es, air leding, air panas, gamping, dan amonium klorida NH 4 Cl padat. Prosedur kerja: 1. Siapkan tiga buah tabung reaksi. 2. Masukkan 1 gram gamping ke dalam masing-masing tabung reaksi. 3. Siapkan stopwatch. 4. Masukkan air es ke dalam tabung reaksi pertama, air biasa ke dalam tabung reaksi kedua, dan air panas ke dalam tabung reaksi ketiga. 5. Catat waktu yang diperlukan untuk berlangsungnya reaksi kimia dari masing-masing tabung. 6. Ulangi langkah 1 – 5 untuk amonium klorida NH 4 Cl padat. 7. Apakah kesimpulan dari percobaan di atas? Pengaruh Suhu terhadap Laju Reaksi Apa yang terjadi jika buah-buahan dan sayuran dibiarkan di tempat terbuka? Buah dan sayuran segar jika dibiarkan di tempat terbuka lama kelamaan akan layu dan akhirnya membusuk. Untuk mengatasi masalah ini maka sayuran dan buah dimasukkan dalam lemari es. Suhu rendah dapat menghambat aktivitas mikroba penyebab busuk, sehingga laju reaksi pembusukan pada sayur dan buah dapat 130 Ilmu Pengetahuan Alam SMP dan MTs Kelas VII dihambat. Jadi dapat dikatakan suhu lebih tinggi mempercepat reaksi pembusukan pada buah dan sayuran.

c. Katalis

Beberapa reaksi berlangsung secara lambat meskipun suhu tinggi dan kontak antara zat yang bereaksi intensif. Dalam kasus seperti ini, zat lain yang tidak terlibat dalam reaksi dapat mempercepat perubahan kimia. Zat lain ini disebut katalis. Katalis umumnya zat padat, tetapi dapat juga berupa zat cair atau gas. Katalis mengubah laju reaksi, tetapi tidak memengaruhi hasil reaksi. Hal ini dapat dituliskan: A + B + Z → AB + Z Jika zat A direaksikan dengan zat B dengan katalis Z, maka pada akhir reaksi diperoleh produk reaksi AB dan katalis Z. Berbagai katalis dipergunakan untuk mengubah laju bermacam-macam reaksi. Sel-sel hidup mempunyai katalis reaksi yang disebut enzim yang memungkinkan terjadinya reaksi kimia di dalam sel. Enzim hanya dapat bekerja dengan baik pada keadaan tertentu misalnya suhu dan tingkat keasaman tertentu. Contoh enzim amilase yang berada dalam air ludah sebagai katalis dari pereaksi pati yang menghasilkan produk reaksi maltosa. Ahli kimia sering menggunakan katalis. Kadang-kadang, ditambahkannya sedikit saja katalis pada zat-zat yang bereaksi. Misalnya, menggabungkan serbuk nikel yang halus dengan minyak biji kapas agar minyak itu bereaksi dengan hidrogen untuk menghasilkan lemak padat yang dipergunakan sebagai bahan penyusut atau dipergunakan untuk pembuatan sabun. Campuran udara dan belerang dioksida yang melalui katalis serbuk platina akan bereaksi dengan cepat dan menghasilkan belerang trioksida SO 3 . Latihan 4.4 1. Jelaskan perbedaan reaksi eksoterm dengan reaksi endoterm itu 2. Berilah contoh reaksi kimia yang menghasilkan gas dalam kehidupan sehari-hari 3. Berilah contoh reaksi kimia yang menghasilkan endapan dalam kehidupan sehari- hari Tugas 4.5 Carilah informasi mengenai faktor-faktor lainnya yang memengaruhi laju reaksi. Buatlah hasilnya dalam bentuk karya tulis. Kemudian, diskusikan hasilnya dengan teman kelompokmu. Gambar 4.19 Logam nikel dalam bentuk serbuk digunakan sebagai katalis pembuatan sabun. Sumber: Microsoft Enarta, 2006 Perubahan Fisika dan Kimia 131 Rangkuman • Sifat suatu materi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu sifat fisika dan sifat kimia. • Sifat fisika adalah sifat materi yang dapat dilihat secara langsung dengan indra. Sifat fisika suatu materi antara lain wujud zat, kekeruhan, kekentalan, kelarutan, titik didih, titik leleh dan warna. • Sifat kimia suatu materi merupakan sifat yang dihasilkan dari perubahan kimia. Sifat kimia suatu materi antara lain mudah tidaknya suatu materi terbakar, berkarat dan busuk. • Campuran tersusun atas beberapa unsur atau senyawa secara fisika dengan perbandingan tidak tetap. • Campuran dapat dipisahkan berdasarkan sifat fisika. Metode pemisahan campuran antara lain filtrasi, sentrifugasi, evaporasi, distilasi, kromatografi dan sublimasi. • Air perlu diolah sebelum dikonsumsi dan memenuhi persyaratan kualitas dari segi fisika, kimia, dan biologis. • Cara sederhana untuk menjernihkan air meliputi pengendapan, penyaringan, dan koagulasi. • Perubahan materi dibedakan menjadi perubahan fisika dan perubahan kimia. • Perubahan fisika adalah perubahan yang tidak menimbulkan zat yang jenisnya baru sedangkan perubahan kimia adalah perubahan yang menimbulkan zat yang jenisnya baru. • Peristiwa perubahan fisika dalam kehidupan sehari-hari antara lain perubahan wujud, bentuk, ukuran, volume, bentuk energi, dan karena pelarutan. • Peristiwa perubahan kimia dalam kehidupan sehari-hari antara lain karena pembakaran, perkaratan dan pembusukan. • Perubahan fisika dan perubahan kimia bermanfaat dalam industri, misal industri obat-obatan dan plastik. • Reaksi kimia merupakan peristiwa perubahan kimia dari zat-zat yang bereaksi reaktan menjadi zat-zat hasil reaksi produk. • Terjadinya reaksi kimia ditandai dengan timbulnya perubahan warna, terbentuk endapan, terjadi perubahan suhu, dan timbul gas. • Laju reaksi kimia dipengaruhi oleh ukuran zat, suhu, dan katalis. 4. Berilah contoh reaksi kimia yang menghasilkan perubahan warna 5. Mengapa pada suhu yang lebih besar laju reaksi dari reaksi endoterm lebih besar? 6. Ani dan Made melakukan sebuah percobaan. Ani melarutkan sepotong sabun batangan ke dalam setengah ember air. Made melarutkan sabun cair yang massanya sama dengan sepotong sabun batangan yang dimiliki Ani ke dalam setengah ember air. Mereka mengaduk ember masing-masing dengan pengaduk. Ternyata, sabun cair milik Made lebih cepat larut di dalam air daripada sabun batangan milik Ani. Mengapa demikian? 7. Berikan contoh reaksi kimia yang ada dalam kehidupan sehari-hari yang dipercepat dengan katalis