Tindak Balas Kimia: Maksud, Sejarah & Jenis-nya

Apakah maksud tindak balas kimia? Artikel ini akan membincangkan Definisi, Sejarah, Jenis Tindak balas dan kegunaan pemangkin.

Pengenalan

Samada kita sedar ataupun tidak, tindak balas kimia adalah sesuatu yang sangat biasa didengari dan berlaku setiap masa di sekeliling kita malah di dalam badan kita juga berlaku banyak tindak balas ini.

Daripada pencernaan makanan, penghadaman sehingga ke bagaimana kita dapat menghasilkan produk-produk yang ada di industri pada hari ini, kesemuanya adalah hasil daripada tindak balas kimia yang terjadi. Persoalannya, apa itu tindak balas kimia?

Definisi

Tindak balas kimia adalah satu proses yang berlaku apabila dua atau lebih molekul bertindak balas antara satu sama lain untuk membentuk satu produk yang baru di akhir tindak balas.

Bahan yang bertindak balas untuk menghasilkan bahan yang baru dipanggil sebagai reaktan manakala bahan yang terhasil di akhir tindak balas pula dikenali sebagai produk.

Tindak balas kimia memainkan peranan yang sangat penting di dalam industri yang pelbagai dengan peranannya yang berbeza-beza. Tindak balas ini juga berlaku dengan sangat dekat di sekeliling kita secara terus-menerus tanpa henti tanpa kita sedar. Antaranya perkara yang berlaku disebabkan tindak balas ini adalah pengaratan besi, penapaian tapai, penghasilan tempe, penapaian wain dan lain-lain lagi.

Di dalam tindak balas kimia, perubahan kimia harus terjadi yang mana hal ini kebiasaannya akan diperhatikan melalui perubahan fizikal seperti penghasilan haba, perubahan warna, dan penghasilan mendakan dan pelbagai jenis contoh yang kain, Tindak balas boleh boleh terjadi antara dua atom ataupun ion atau molekul.

Kemudian, ia akan membentuk ikatan yang baru antara reaktan. Sepanjang tindak balas ini berlaku, tiada atom yang dimusnahkan atau dicipta barul sebaliknya satu produk baru akan terbentuk daripada tindak balas kimia yang berlaku antara reaktan.  Kadar tindak balas ini bergantung dan dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti tekanan, suhu, masa dan kepekatan reaktan.

Sejarah Tindak Balas Kimia

Konsep tindak balas kimia bermula sejak 250 tahun yang lalu. Ia berasal daripada eksperimen yang terawal yang mengelaskan bahan-bahan sebagai elemen atau sebatian yang seterusnya telah menerangkan tindak balas ini dengan lebih lanjut. Pengembangan konsep tindak balas kimia ini mempunyai peranan yang sangat besar dalam mencorakkan bidang kimia yang kita kenali pada hari ini.

Kajian pertama yang dijalankan untuk mengetahui tentang tindak balas ini dengan lebih lanjut telah dibuat ke atas gas. Pada abad ke 18, gas oksigen telah dikenal pasti oleh ahli kimia daripada Sweden dan England, iaitu Carl Wilhem Scheel  dan Joseph Priestley.

Kajian ini turut menerima pengaruh yang kuat daripada ahli kimia daripada Perancis yang bernama Antoine Laurent Lavoisier, yang mengesahkan pendapatnya bahawa pengukuran kuantitatif adalah penting di dalam proses kimia.

Di dalam bukunya yang bertajuk Traité élémentaire de chimie (1789; Elementary Treatise on Chemistry), Lavoisier telah mengenal pasti sebanyak 33 unsur. Antara banyak-banyak penemuannya, Lavoisier telah mengukur berat yang diperoleh apabila sesuatu unsur dioksidakan dengan tepat dan dia menyatakan hasil penemuannya dengan penggabungan unsur dengan oksigen.

Konsep tindak balas kimia yang terlibat di dalam penggabungan unsur jelas ditulis di dalam penulisannya, dan pendekatan Lavoisier mendorong saintis-saintis yang lain untuk membuat kajian yang lebih mendalam di dalam bidang ini.

Satu lagi penemuan yang begitu bermakna di dalam sejarah yang berkaitan dengan tindak balas kimia adalah pengembangan teori atom. Teori atom ini dikemukakan oleh seorang ahli kimia daripada England yang bernama John Dalton pada awal abad ke 19.

Dalton berpendapat bahawa apa-apa jirim yang boleh memenuhi ruang dan mempunyai berat, terdiri daripada zarah yang kecil, tidak dapat dipisahkan, zarah atau atom unsur tersebut adalah unik, maka tindak balas ini adalah terlibat di dalam penyusunan semula atom untuk membentuk produk yang baru. Teori Dalton ini memberikan kefahaman yang lebih mendalam dalam menjelaskan hasil uji kaji yang terawal dibuat oleh ahli-ahli kimia yang lain termasuklah undang-undang pemuliharaan jirim yang menyatakan bahawa tenaga tidak boleh dicipta atau dimusnahkan, serta undang-undang komposisi tetap.

Jenis-jenis tindak balas kimia

Tindak balas kimia boleh dikelaskan kepada beberapa jenis, antaranya adalah;

1. Tindak balas sintesis

Tindak balas sintesis berlaku apabila dia atau lebih bahan digabungkan untuk membentuk produk yang lebih kompleks. Tindak balas ini boleh difahamkan dengan lebih lanjut melalui persamaan umum seperti di bawah

A + B —> AB

Salah satu contoh bagi tindak balas sintesis adalah penggabungan bes (Fe) dan sulfur (S) untuk membentuk besi sulfida.

Fe(s) + S(s) —> FeS(s)

2. Tindak balas penguraian

Tindak balas penguraian adalah bertentangan dengan tindak balas sintesis di mana bahan yang lebih kompleks akan dipisahkan menjadi sesuatu yang lebih ringkas. Tindak balas ini boleh difahami dengan lebih lanjut melalui persamaan umum di bawah

AB —> A + B

Salah satu contoh tindak balas penguraian adalah proses elektrolisis air untuk membentuk hidrogen dan gas oksigen.

H₂O(l) —> H₂(g) + O₂(g)

Penguraian juga boleh terjadi di bawah pengaruh suhu, misalnya penukaran asid karbonik kepada air dan karbon dioksida apabila dipanaskan. Tindak balas ini kebiasaanya dapat dilihat di dalam proses pembuatan minuman berkarbonat seperti persamaan kimia di bawah;

H₂CO₃(aq) —> H₂O(l) + CO₂(g)

3. Tindak balas anjakan tunggal

Tindak balas ini terjadi apabila unsur yang asli bertukar tempat dengan unsur lain di dalam suatu sebatian. Ia boleh dilihat melalui persamaan kimia umum di bawah;

A + BC —> AC + B

Kebanyakan logam boleh bertindak balas dengan asid kuat, sebagai contoh, magnesium bertindak balas dengan asid hidroklorik untuk membentuk gas hidrogen dan magnesium klorida. Di dalam tindak balas ini, magnesium bertukar tempat dengan hidrogen di dalam asid hidroklorik.

Mg(s) + 2HCl(aq) —> H₂(g) + MgCl₂(aq)

Magnesium juga boleh bertindak balas dengan air untuk menghasilkan magnesium hidroksida dan gas hidrogen.

Mg(s) + 2H₂O(l) —> H₂(g) + Mg(OH)₂(aq)

4. Tindak balas anjakan dua kali

Satu lagi jenis tindak balas kimia adalah tindak balas anjakan dua kali. Di mana di dalam tindak balas ini, ion bercas positif daripada dua reaktanakan bertukar tempat untuk membentuk dua produk yang berbeza. Ia boleh diperhatikan melalui persamaan umum di bawah;

AB + CD —> AD + CB

Satu contoh bagi tindak balas ini adalah apabila barium klorida bertindak balas dengan magnesium sulfat untuk membentuk barium sulfat dan magnesium klorida. Di dalam tindak balas ini, ion positif barium dan magnesium  di dalam reaktan bertukar tempat kepada kompaun barium dan magnesium yang baru.

BaCl₂ + MgSO₄ —> BaSO₄ + MgCl₂

Pemangkin di dalam tindak balas kimia

Pemangkin di dalam kimia bermaksud, apa-apa sahaja bahan yang boleh meningkatkan kadar tindak dan tidak akan habis atau digunakan oleh tindak balas tersebut. Penggunaan pemangkin adalah penting di dalam industri pembuatan kerana ia mempercepatkan proses dan menjimatkan banyak sumber, di bawah adalah contoh pemangkin dan industri yang digunakan dalam mempercepatkan kadar tindak balas ini, antaranya ialah;

• Sistesis ammonia – besi
• Pembuatan asid sulfurik – nitrogen  (ii) oksida, platinum
• Peretakan petroleum – zeolite
• Penghidrogenan hidrokarbon tidak tepu – nikel, platinum, atau paladium

Rujukan:

1. Luo. L (2020). How to Identify the 6 Types of Chemical Reactions. Sciencing.
2. Britannica, T. Editors of Encyclopaedia (2019, August 15). Catalyst. Encyclopedia Britannica.
3. Kotz, J. C. and Treichel, . Paul M. (2020, November 4). Chemical reaction. Encyclopedia Britannica.