Reaksi kimia
Gas yang terbakar, besi yang berkarat, dan soda kue yang berbuih dalam cuka semuanya melibatkan atom yang berganti pasangan. Setarakan persamaan dengan batang penghitung atom, timbang reaksi dalam wadah tertutup dan terbuka, lalu amati partikel bertumbukan lebih cepat saat suhu naik.
Tentang kursus ini
Lelehkan es batu dan kamu tetap punya air. Larutkan gula dalam teh dan molekul gulanya tetap gula, hanya tersebar. Ini perubahan fisika. Perubahan kimia selalu menghasilkan materi yang berbeda dari sebelumnya: karat adalah zat yang berbeda dari besi, oksigen, dan air asalnya. Kursus ini membahas apa yang tetap sama selama perubahan semacam itu, yaitu setiap atom.
Keenam unitnya adalah apa itu reaksi kimia, menyetarakan persamaan, kekekalan massa, jenis reaksi, energi dalam reaksi, dan laju reaksi. Tulis hidrogen yang terbakar sebagai H₂ + O₂ → H₂O dan hitung: dua atom oksigen di kiri dan hanya satu di kanan, jadi satu hilang, padahal itu tidak mungkin terjadi. Kekekalan massa mendapat contoh yang dikerjakan dalam mol. CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O punya pereaksi 80.039 g, dan hasil reaksinya juga berjumlah 80.039 g. Sebatang kayu beratnya beberapa kilogram dan abunya jauh lebih ringan, sedangkan paku bertambah berat ketika berkarat, karena timbangan tidak menimbang gasnya. Jenis reaksi mencakup penggantian tunggal, seperti ketika kawat tembaga dalam larutan perak nitrat ditumbuhi kristal perak sementara cairannya menjadi biru. Batang penghitung atom di lab menunjukkan setiap reaksi mempertahankan semua atom yang ia mulai.
Energi dan laju menutup kursus. Jika hasil reaksi punya entalpi lebih rendah daripada pereaksi, ΔH negatif dan reaksinya eksotermik. Teori tumbukan menjelaskan laju dengan tiga gagasan: partikel harus bertemu, bertemu dengan posisi yang tepat, dan bertabrakan cukup keras untuk mencapai energi aktivasi. Dalam model partikel, lab memakai penghalang energi yang diturunkan agar reaksi tampak dalam hitungan detik.
Sebelum mulai
Persamaan di sini ditulis dengan rumus seperti CH₄ dan Fe₂O₃, jadi kamu perlu tahu apa itu atom dan molekul. Atom dan Ikatan kimia membahas hal itu. Unit kekekalan massa juga memakai massa molar dalam g/mol, yang diperkenalkan di kursus ikatan.
Setelah selesai
Kamu akan bisa menyetarakan persamaan seperti Fe + O₂ → Fe₂O₃, menunjukkan bahwa massa kekal saat metana terbakar, dan memilah reaksi menjadi sintesis, penguraian, penggantian tunggal dan ganda, pembakaran, dan redoks. Kamu juga bisa menghitung kalor dari pembakaran dua mol metana, serta menjelaskan mengapa serbuk gergaji terbakar lebih cepat daripada kayu gelondongan dan mengapa makanan lebih awet di kulkas.
- 1Apa itu reaksi kimia?Satu molekul metana dan dua molekul oksigen menjadi satu molekul karbon dioksida dan dua molekul air, tanpa kehilangan satu atom pun selama prosesnya.
- 2Menyetarakan persamaan reaksi kimiaHidrogen dan oksigen membentuk air hanya dengan perbandingan 2 : 1 : 2, karena satu molekul O₂ menyediakan cukup oksigen untuk dua molekul air.
- 3Kekekalan massaBakar 16.04 g metana dalam 64.00 g oksigen dan kamu memperoleh 44.01 g karbon dioksida serta 36.03 g air: totalnya 80.04 g sebelum maupun sesudah reaksi.
- 4Jenis reaksi kimiaMasukkan kawat tembaga ke dalam larutan perak nitrat. Kristal perak tumbuh di permukaannya, sementara cairan berubah menjadi biru: tembaga menggantikan perak.
- 5Energi dalam reaksi kimiaPembakaran satu mol metana, 16 g, melepaskan kalor sebesar 890.8 kJ, cukup untuk memanaskan sekitar 2.7 liter air dari 20 °C menjadi 100 °C.
- 6Laju reaksiPada banyak reaksi, kenaikan suhu sebesar 10 °C membuat lajunya kira-kira dua kali lipat. Itulah sebabnya makanan bertahan berhari-hari dalam kulkas, tetapi membusuk di meja yang hangat.
Sumber kursus ini (14)
- OpenStax Chemistry 2e (openstax.org/books/chemistry-2e): 1.2 law of conservation of matter, 1.3 chemical change (rust, combustion, cooking and rotting)
- 4.1 balancing by inspection (CH4 + 2O2, 2H2O to 2H2 + O2, 2N2 + 5O2 to 2N2O5)
- 4.2 precipitation (PbI2 from KI and Pb(NO3)2, AgCl insoluble)
- redox (Na + Cl2, copper wire in silver nitrate)
- combustion, 5.1 specific heat of water 4.184 J/g °C, 5.3 enthalpy (ΔH < 0 exothermic; ΔHc CH4 −890.8, H2 −285.8, ethanol −1366.8, methanol −726.1 kJ/mol; 1.00 L isooctane 33,100 kJ; ozone formation endothermic)
- 12.2 factors affecting rates (sodium and iron in air, calcium and sodium in water, sawdust, rate roughly doubles per 10 °C, phosphorus in pure oxygen, air about 20% oxygen, H2O2 decomposition)
- 12.5 collision theory and Arrhenius equation (R = 8.314 J/mol/K, catalytic converters)
- 12.7 catalysis and enzymes
- NIST Chemistry WebBook methane ΔcH°gas −890.7 ± 0.4 kJ/mol (webbook.nist.gov)
- NIST CODATA Avogadro constant 6.022 140 76 × 10²³ mol⁻¹ exact (physics.nist.gov)
- IUPAC CIAAW abridged standard atomic weights (H 1.0080, C 12.011, N 14.007, O 15.999, Na 22.990, Ca 40.078, Fe 55.845, Sn 118.71; ciaaw.org)
- ACS International Historic Chemical Landmark, The Chemical Revolution of Antoine-Laurent Lavoisier (acs.org, Traité élémentaire de chimie 1789, quotation on conservation of mass)
- Lavoisier, memoir on the calcination of tin in closed vessels, Mémoires de l'Académie Royale des Sciences for 1774, published 1777 (via web.lemoyne.edu/giunta/classicalcs/lavoisier.html)
- PubChem sodium bicarbonate and acetic acid pages (pubchem.ncbi.nlm.nih.gov).
Diperiksa: 2026-10-17