Reaksi Kimia dalam Larutan Air

1.     Reaksi Kimia dalam Larutan Air

Salah satu pelarut yang paling penting bagi reaksi kimia adalah air. Air suatu zat yang umum tapi merupakan pelarut yang baik untuk bermacam zat kimia baik yang berbentuk ion atau molekul. Malah, kemampuan air untuk melarutkan bermacam zat kimia dalam berbagai derajat merupa­kan kekhawatiran pokok dari masyarakat modern sekarang, yang se-clang bergumul dengan bertambahnya persoalan pencemaran air pada daerah padat penduduk. Banyaknya perhatian yang telah diberikan pada reaksi dalam larutan air, sebagian karena air merupakan pelarut umum yang mudah didapat dalam laboratorium dan sebagian lagi karena ada­nya reaksi pencemaran air yang potensial disekeliling kita dan jugs disebabkan karena air merupakan media dimana reaksi biokimia terjadi.

2.     Istilah-istilah pada Larutan

Banyak istilah yang kita pakai pada pembicaraan mengenai larutan telah diperkenalkan pada modul Termasuk istilah pelarut (solven) dan zat terlarut (solut). Solven umumnya adalah zat yang berada pada larutan dalam jumlah yang besar, sedangkan zat lainnya dianggap sebagai solut. Pada larutan yang mengandung air maka air tersebut selalu dianggap sebagai solven walaupun jumlahnya relatif sedikit.

lstilah lain yang adalah pekat dan encer. Canaan pekat mengandung relatif lebih banyak solut dibanding solven se­dangkan larutan encer mengandung relatif lebih sedⁱkitsolut dibanding solvennya. Ditekankan di sini kata relatif, sebab ada larutan disebut pekat bila dibandingkan dengan larutan lain yang mempunyai perban­dingan solut lebih rendah terhadap solvennya.

Suatu larutan yang mengandung sejumlah solut yang larut clan mengadakan kesetimbangan den^gan solut padatnya disebut larutan jenuh dan jumlah solut yang larut dalam larutan jenuh ini dinamakan kelarutan zat. Bila suatu larutan mengandung solut kurang dari yang diperlukan untuk membuat larutan jenuh, dikatakan larutan tidakjenuh.

3.     Elektrolit

Larutan elektrolit merupakan larutan yang bisa menghantarkan arus listrik. Dalam larutan elektrolit molekul-molekulnya terurai (terdisosiasi) menjadi partikel-partikel bermuatan listrik positif dan negatif yang disebut dengan ion (ion positif-ion negatif). Ion positif yang dihasilkan dinamakan kation dan ion negatif yang dihasilkan dinamakan anion. Jumlah dari muatan ion positif dan ion negatif akan sama sehingga muatan ion-ion dalam larutan netral. Ion-ion inilah yang kemudian menghantarkan arus listrik.

Perubahan kimia larutan ini ditandai dengan perubahan warna, munculnya gelembung  gas dan adanya endapan, serta jika diuji dengan alat uji elektrolit larutan ini mampu menyalakan sebuah lampu. Semakin banyak ion yang terbentuk, maka semakin kuat sifat elektrolit larutan tersebut. Jenis-jenis larutan elektrolit yaitu :

Larutan Elektrolit Kuat  

Larutan elektrolit kuat, yakni larutan yang semua molekulnya terurai mejadi ion-ion (terionisasi sempurna). Oleh karena banyaknya ion-ion penghantar listrik yang terbentuk, maka daya hantarnya juga kuat. Umumnya larutan elektrolit kuat adalah larutan garam.

Ciri-Ciri Larutan Elektrolit Kuat

• Penghantar arus listrik kuat atau baik
• Terionisasi dengan sempurna
• Tetapan atau derajat ionisasi (a) a = 1
• Jika diuji, larutan elektrolit kuat memiliki nyala lampu yang terang dan muncul gelembung gas yang banyak

Contohnya

• Garam (NaCl, KCl, CuSO₄ dan KNO₃),
• Asam Kuat (HCl, HI, HBr, H₂SO₄ dan HNO₃), dan
• Basa Kuat (NaOH, Ca(OH)₂, Mg(OH)₂ dan KOH)

Reaksi penguraian elektrolit kuat ditulis dengan tanda anak panah tunggal ke kanan. Contoh reaksi elektrolit kuat :

• NaCl (aq) → Na⁺ (aq) + Cl^– (aq)
• H₂SO₄ (aq) → 2 H⁺ (aq) + SO₄ ^2- (aq)
• NaOH (aq) → Na⁺ (aq) + OH^– (aq)

Larutan Elektrolit Lemah

Larutan elektrolit lemah, yakni larutan yang tidak semua molekulnya terionisasi (ionisasi tidak sempurna), sehingga hanya sedikit ion-ion yang dapat menghantarkan listrik.

Ciri-Ciri Larutan Elektrolit Lemah

• Penghantar listrik yang kurang baik atau lemah
• Terionisasi sebagian
• Tetapan atau derajat ionisasi (a) 0< a <1
• Jika diuji, larutan elektrolit lemah nyala lampunya lemah dan muncul gelembung gas yang sedikit.

Contoh Larutan Elektrolit Lemah

• Asam Lemah (HCN, H₃PO₄, CH₃COOH, dan C₂O₃)
• Basa Lemah (NH₄OH, Al(OH₃),
• dan Fe(OH)₃).

Larutan Non Elektrolit 

Larutan non-elektrolit merupakan larutan yang tidak bisa menghantarkan arus listrik. Larutan-larutan non-elektrolit terdiri atas zat-zat yang terlarut dalam air namun tidak terurai menjadi ion (tidak terionisasi). Dalam larutan, zat not-elektrolit tetap seperti molekul yang tidak bermuatan listrik. Itulah mengapa larutan ini tidak dapat menghantarkan arus listrik.

Ciri-Ciri Larutan Non Elektrolit

• Tidak dapat terionisasi
• Tidak dapat menghantarkan arus listrik atau isolator
• Tetapan atau derajat ionisasi (a) a = 0
• Jika diuji, Larutan Non Elektrolit, tidak menyala dan tidak muncul gelembung gas.

Contoh Larutan Non Elektrolit

• Urea = CO (NH₂)₂
• Glukosa = C₆H₁₂O₆
• Sukrosa = C₁₂H₂₂O₁₁
• Etanol = C₂H₂OH

4.     Reaksi antar Ion-ion

Banyak reaksi-reaksi kimia yang dilakukan dalam laboratorium, yang merupakan bagian dalam pelajaran kimia, melibatkan elektrolit-elek­trolit yang dilarutkan dalam air. Umumnya, reaksi-reaksi ini terjadi antara ion-ion yang ada dalam larutan, sebab itu dapat disebut reaksi ­reaksi ion. Persamaan kimia untuk perubahan yang terjadi adalah :

AgNO,(aq) + NaCI(aq) à AgC1(s) + NaNO,(aq)

Reaksi semacam ini, dimana terjadi pertukaran tempat dari anion dan kation dinamakan metatesis atau perubahan rangkap, (Cl- menggan­tikan NO, - dan NO3 - menggantikan CI-).

Persamaan di atas dinamakan persamaan molekuler, sebab semua pereaksi dan hasil reaksi ditulis seolah-olah zat-zat tersebut berbentuk molekul. (Tentunya kamu telah mengetahui bahwa zat-zat ionik dalam keadaan padat maupun larutan tak berbentuk sebagai molekul. Di­namakan saja persamaan molekuler karena tak diperlihatkan adanya ion-ion).

5.     Reaksi asam-basa

Reaksi asam basa atau disebut pula dengan reaksi penetralan adalah reaksi antara asam (zat yang melepaskan ion H⁺) dan basa (zat yang melepaskan ion OH^–) membentuk air (H₂O) yang bersifat netral. Kata “asam” berasal dari bahasa Latin “acidus” yang berarti masam. Asam adalah zat (senyawa) yang menyebabkan rasa masam pada berbagai materi. Basa adalah zat(senyawa) yang dapat beraksi dengan asam, menghasilkan senyawa yang disebut garam. Sedangkan basa adalah zat-zat yang dapat menetralkan asam. Secara kimia, asam dan basa saling berlawanan. Sifat basa pada umumnya ditunjukkan dari rasa pahit dan licin.

Reaksi Asam Basa Antara Asam dengan Basa

Didalam Larutan Netralisasi akan terjadi peristiwa antara Asam Kuat dengan Basa Kuat yang mampu menghasilkan persamaan Reaksi Ion dan Persamaan Molekuler dari Reaksi Penetralan (Reaksi Asam dan Basa) Antara Basa Asam dengan Basa tersebut pada umumnya akan menghasilkan Air dan Garam.

ASAM + BASA → GARAM + AIR

Reaksi Antara Oksida Asam dengan Basa

Pengertian Oksida Asam didalam Ilmu Kimia ialah Oksida Non Logam yang saat dilarutkan ke dlm Air maka akan membentuk Asam dan melepaskan Ion H+. Reaksi Antara Oksida Asam dengan Basa ini akan membentuk Garam dan Air.

OKSIDA ASAM + BASA → GARAM + AIR

Reaksi Antara Asam dengan Oksida Basa

Pengertian Oksida Basa didalam ilmu Kimia ialah suatu Oksida Logam yang saat dilarutkan didalam Air maka akan membentuk Basa dan akan melepaskan Ion H-. Reaksi Antara Asam dengan Oksida Basa tersebut akan membentuk Suatu Garam dan Air seperti dibawah ini :

ASAM + OKSIDA BASA → GARAM + AIR

Reaksi Asam Basa Antara Asam dengan Amonia

Pengertian Amonia didalam ilmu Kimia ialah Basa Lemah yang saat dilarutkan didalam Air maka terbentuk NH4OH dan Reaksi Antara Asam dengan Amonia ini akan menghasilkan Garam Amonium dengan Reaksi seperti dibawah ini :

ASAM + NH₃ → GARAM AMONIUM

Reaksi Antara Oksida Asam dengan Oksida Basa

Jika Reaksi Antara Oksida Asam dengan Oksida basa maka akan terbentuk Garam dengan Reaksi seperti dibawah ini :

OKSIDA ASAM + OKSIDA BASA → GARAM

6.     Terjadinya Reaksi Metatesis

Reaksi metatesis adalah reaksi pertukaran ion dari dua buah elektrolit pembentuk garam, terdapat tiga jenis reaksi penggaraman yang mungkin yaitu; garam LA dengan garam BX, garam BX dengan asam HA dan garam LA dengan basa BOH.

Reaksi metatesis disebut juga reaksi perpindahan rangkap menyangkut suatu larutan dan pertukaran dari kation dan anionnya. adapun pendukung dalam rekasi metatesis adalah berupa terbentuknya endapan, gas dan eletrolit lemah. tak hanya endapan garam bila larutan-larutan pereaksi dicampurkan tergantung dari konsentrasi ion yang membentuk garam tersebut. Reaksi metatesis bercirikan adanya pertukaran dari bagian molekul diantara dua reaktan. Reaksi metatesis dapat terjadi jika salah satu hasil reaksi berupa endapan atau gas, dengan kata lain salah satu hasil reaksi memiliki kelarutan yang rendah didalam air. 

Garam LA + garam BX à garam LX + garam BA.

Contoh :

NaCl  + AgNO3  à AgCl(s)  +  NaNO3

Reaksi ini menghasilkan endapan berwarna putih untuk senyawa AgCl, dalam reaksi dituliskan tanda (s) berarti  solid. 

Garam BX + asam HA  à Garam BA + Asam HX

FeS  +  2 HCl  à FeCl2   +  H2S(g)

Hasil reaksi berupa gas H2S yang dapat lepas keluar dari tempat berlangsungnya reaksi.  

Garam LA + basa BOH à Garam BA  +  LOH.

NH4Cl   +  KOH  àKCl  +  NH4OH

Reaksi ini berlanjut dengan menguraikan senyawa NH4OH ,

NH4OH  ⇄  H2O  +  NH3(g)