REAKSI EKSOTERMIK: PROSES, JENIS DAN CONTOH - KIMIA - 2025

The reaksi eksotermis adalah jenis reaksi kimia di mana transfer energi terjadi, terutama dalam bentuk pelepasan panas atau cahaya. Misalnya, setiap reaksi pembakaran, di mana sesuatu terbakar, terjadi reaksi eksotermik.

Dalam kehidupan sehari-hari, adalah umum untuk melihat bagaimana reaksi eksotermik yang berbeda terjadi secara alami atau disebabkan oleh perubahan suhu di tempat yang berbeda. Perubahan suhu ini dapat diukur dengan bantuan termometer.

Reaksi eksotermik dengan pelepasan panas

Dalam pengertian ini, reaksi eksotermik dapat mentransfer jenis energi lain ke media tempat mereka dihasilkan, seperti yang terjadi dengan ledakan dan cara mereka mentransfer energi kinetik dan sonik ketika zat yang berada dalam fase gas pada suhu tinggi dimuai dari cara kekerasan.

Dengan cara yang sama, dalam kasus penggunaan baterai, reaksi tipe eksotermik juga dilakukan, hanya dalam hal ini energi listrik yang diangkut.

Berlawanan dengan reaksi ini adalah reaksi endotermik, yang menyerap energi.

Proses

Pembakaran korek api adalah reaksi eksotermik

Telah disebutkan sebelumnya bahwa ketika reaksi eksotermik terjadi, terjadi pelepasan energi, yang dapat lebih mudah divisualisasikan dalam persamaan berikut:

Reagen → Produk + Energi

Jadi, untuk mengukur energi yang diserap atau dilepaskan oleh suatu sistem, parameter termodinamika yang disebut entalpi (dilambangkan sebagai "H") digunakan. Jika dalam suatu sistem (dalam hal ini reaksi kimia) terdapat pelepasan energi ke lingkungan, maka perubahan entalpi (dinyatakan sebagai ΔH) bernilai negatif.

Sebaliknya, jika variasi ukuran ini positif, ini mencerminkan penyerapan panas dari lingkungan. Demikian juga, besarnya perubahan entalpi sistem merupakan ekspresi jumlah energi yang ditransfer ke atau dari lingkungan.

Semakin besar besarnya ΔH, semakin besar pelepasan energi dari sistem ke lingkungan sekitarnya.

Hal ini terjadi karena dalam reaksi ini energi bersih yang dilepaskan saat ikatan baru dibuat lebih besar daripada energi bersih yang digunakan dalam fragmentasi ikatan.

Dari penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa golongan reaksi ini sangat umum, karena produk reaksi memiliki jumlah energi yang tersimpan dalam ikatan yang lebih besar daripada yang terkandung dalam reaktan awalnya.

Jenis

Ada berbagai jenis reaksi eksotermik di berbagai bidang kimia, baik di laboratorium maupun di industri; beberapa dilakukan secara spontan dan yang lain membutuhkan kondisi khusus atau beberapa jenis zat sebagai katalis untuk diproduksi.

Jenis reaksi eksotermik yang paling penting tercantum di bawah ini:

Reaksi pembakaran

Reaksi pembakaran adalah jenis redoks yang terjadi ketika satu atau lebih zat bereaksi dengan oksigen, umumnya menghasilkan pelepasan cahaya dan energi panas - yaitu cahaya dan panas - saat api dihasilkan.

Reaksi netralisasi

Reaksi netralisasi dicirikan oleh interaksi antara spesies asam dan zat basa (basa) membentuk garam dan air, yang memanifestasikan sifat eksotermik.

Reaksi oksidasi

Ada banyak reaksi jenis ini yang menunjukkan perilaku eksotermik, karena oksidasi oksigen menyebabkan pelepasan sejumlah besar energi, seperti yang terjadi pada oksidasi hidrokarbon.

Reaksi termit

Reaksi ini dapat menghasilkan suhu sekitar 3000 ° C, dan karena afinitas yang tinggi dari bubuk aluminium dengan sejumlah besar oksida logam, digunakan dalam pengelasan baja dan besi.

Reaksi polimerisasi

Jenis reaksi ini adalah reaksi yang muncul ketika sejumlah spesies kimia yang disebut monomer bereaksi, yang merupakan unit yang bila digabungkan akan diulang dalam rantai untuk membentuk struktur makromolekul yang disebut polimer.

Reaksi fisi nuklir

Proses ini mengacu pada pembagian inti atom yang dianggap berat -yaitu dengan nomor massa (A) lebih besar dari 200- untuk menghasilkan fragmen atau inti berukuran lebih kecil dengan massa menengah.

Dalam reaksi ini, di mana satu atau lebih neutron terbentuk, sejumlah besar energi dilepaskan karena nukleus dengan berat lebih besar memiliki stabilitas yang lebih rendah daripada produknya.

Reaksi lainnya

Ada juga reaksi eksotermik lain yang sangat relevan, seperti dehidrasi beberapa karbohidrat saat bereaksi dengan asam sulfat, penyerapan air yang disajikan oleh natrium hidroksida yang terpapar ke udara terbuka, atau oksidasi spesies logam dalam banyak reaksi korosi.

Contoh reaksi eksotermik

Di bawah ini adalah beberapa contoh reaksi eksotermik, yang menghasilkan variasi entalpi yang bernilai negatif karena melepaskan energi:

Lilin yang menyala

Proses pembakaran parafin dan sumbu lilin menghasilkan reaksi eksotermik yang menghasilkan panas dan cahaya.

Nyalakan fosfor

Ketika korek api dinyalakan, reaksi dihasilkan antara zat kimia yang menyusunnya dan oksigen yang ada di udara. Dengan cara ini, reaksi eksotermik dihasilkan yang menghasilkan cahaya dan panas.

Pernafasan

Proses respirasi menghasilkan reaksi eksotermik di dalam sel selama pertukaran gas. Dengan cara ini, glukosa bersama oksigen diubah menjadi karbon dioksida dan panas.

Membakar kayu bakar

Kayu yang terbakar menghasilkan reaksi eksotermik di mana produk yang dihasilkan dari reaksi ini memanifestasikan dirinya sebagai panas dan suhu.

Pembakaran propana

Misalnya, pembakaran propana adalah reaksi eksotermik spontan:

C ₃ H ₈ (g) + 5O ₂ (g) → 3CO ₂ (g) + 4H ₂ O (l)

Natrium karbonat - reaksi netralisasi asam klorida

Kasus lain dari perilaku eksotermik ditunjukkan oleh reaksi netralisasi antara natrium karbonat dan asam klorida:

NaHCO ₃ (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H ₂ O (l) + CO ₂ (g)

Oksidasi etanol menjadi asam asetat

Oksidasi etanol menjadi asam asetat yang digunakan dalam breathalyzer juga disajikan, reaksi lengkapnya ditunjukkan pada persamaan berikut:

3CH ₃ CH ₂ OH + 2K ₂ Cr ₂ O ₇ + 8H ₂ SO ₄ → CH ₃ COOH + 2Cr (SO ₄ ) ₃ + 2K ₂ SO ₄ + 11H ₂ O

Reaksi termit

Jenis reaksi eksotermik lainnya adalah yang disebut reaksi termit, di mana aluminium bergabung dengan oksida logam, seperti yang dicontohkan di bawah ini:

2Al (s) + Fe ₂ O ₃ (s) → Al ₂ O ₃ (s) + Fe (l)

Serutan baja + cuka

Campuran ini bekerja sebagai bentuk pembakaran lambat dimana baja mengalami proses oksidasi berkat aksi cuka.

"Anjing menggonggong"

Reaksi ini diberi nama ini karena mengeluarkan suara yang mirip dengan gonggongan anjing.

Reaksi ini terjadi di dalam tabung laboratorium di mana nitrous oxide dan nitric oxide dan karbon bisulfat dicampur.

Botol kaca + alkohol

Mirip dengan reaksi yang dihasilkan oleh percobaan tersebut di atas, adalah dengan menggosok botol kaca dengan alkohol sedemikian rupa sehingga menghasilkan nyala api.

Deterjen + air

Ketika sabun deterjen terlarut, reaksi eksoterm dapat terlihat. Ini adalah salah satu contoh reaksi eksotermik yang paling mudah diamati di rumah.

Pasta gigi gajah

Ini adalah eksperimen yang biasa digunakan untuk menjelaskan dinamika reaksi eksotermik. Ini terdiri dari pelarutan hidrogen peroksida dalam beberapa media sabun, sehingga dengan cara ini sejumlah besar busa dihasilkan.

Katalis (kalium iodida) ditambahkan ke campuran ini, yang membantu penguraian cepat peroksida.

Asam sulfat + gula

Proses dehidrasi gula menghasilkan reaksi eksotermik yang jelas. Ketika Anda mencampurkan asam sulfat dengan gula, itu akan mengalami dehidrasi dan kolom asap hitam muncul, menyebabkan lingkungan berbau seperti tulang yang terbakar.

Natrium + air

Sodium atau media alkali lainnya bereaksi kuat dengan air. Saat menambahkan logam alkali ke air (litium, natrium, kalium, rubidium, atau sesium), logam harus bereaksi.

Jika jumlah unsurnya lebih banyak pada tabel periodik maka reaksinya akan lebih kuat.

Natrium asetat

Sodium asetat dikenal sebagai es panas. Bahan ini dimulai dari kristalisasi larutan beku yang, alih-alih melepaskan dingin, melepaskan panas.

Karena penampilannya, ia disebut "es", tetapi sebenarnya natrium asetat yang mengkristal adalah salah satu bahan yang paling umum digunakan untuk membuat penghangat tangan.

Soda + cuka

Campuran ini menghasilkan reaksi eksotermik yang menghasilkan busa dalam jumlah besar, oleh karena itu biasa digunakan untuk menyerupai ledakan gunung berapi.

Jin di dalam botol

Dalam percobaan ini, hidrogen peroksida (hidrogen peroksida) dicampur dengan kalium permanganat. Dengan cara ini, permanganat memecah hidrogen peroksida, menyebabkan sejumlah besar asap dan panas dilepaskan.

Beruang gummy eksplosif

Beruang bergetah kaya akan sukrosa (gula), zat yang, bila dicampur dengan kalium klorat pada suhu tinggi, menghasilkan ledakan dan pergerakan gummy bear yang hebat.

Petir dalam tabung

Reaksi ini terjadi ketika asam korosif dicampur dengan alkohol atau aseton.

Dengan cara ini, reaksi kimia yang kuat dapat dilihat yang menghasilkan cahaya di dalam tabung yang mirip dengan petir.

Bekukan air

Selama proses ini air melepaskan energi dalam bentuk panas, oleh karena itu pada saat kubus air membeku maka terjadi reaksi eksoterm.

Korosi logam

Logam murni, yaitu, dalam keadaan aslinya ketika bersentuhan dengan udara menghasilkan reaksi oksidasi bersamaan dengan pembentukan panas, oleh karena itu, proses ini disebut eksoterm.

Proses pembakaran gas

Proses pembakaran gas apa pun, seperti metana atau gas alam, menghasilkan reaksi eksotermik yang memanifestasikan dirinya dalam pembentukan panas dan dalam beberapa kesempatan, ketika pembakaran terjadi secara terkendali, ia juga dapat menghasilkan cahaya.

Lain

Selain contoh yang telah dijelaskan sebelumnya, terdapat berbagai macam reaksi yang juga dianggap eksotermik, seperti penguraian zat organik tertentu dalam sampah untuk pengomposan.

Ini juga menyoroti oksidasi pigmen luciferin dengan aksi enzim luciferase untuk menghasilkan bioluminesensi khas kunang-kunang, dan bahkan respirasi, di antara banyak reaksi lainnya.

Referensi

1. Wikipedia. (sf). Reaksi eksotermik. Diperoleh dari es.wikipedia.org
2. BBC. (sf). Perubahan energi dan reaksi yang dapat dibalik. Dipulihkan dari bbc.co.uk
3. Chang, R. (2007). Kimia, edisi kesembilan. (McGraw-Hill).
4. Walker, D. (2007). Reaksi kimia. Dipulihkan dari books.google.co.ve
5. Saunders, N. (2007). Menjelajahi Reaksi Kimia. Diperoleh dari books.google.co.ve