Oleh Diran (W04-DIRAN)
PENDAHULUAN
Reaksi rantai ialah salah satu cara bahwa sistem yang tidak dalam kesetimbangan termodinamika dapat melepaskan energi atau memajukan entropi untuk meraih keadaan entropi yang lebih tinggi. Reaksi ini juga merupakan urutan reaksi produk reaktif atau produk sampaingan berantai atau umpan balik yang positif mengarah ke rantai peristiwa yang menguatkan diri. Suatu metode mungkin tidak mampu meraih kondisi energi yang lebih rendah dengan melepaskan energi ke lingkungan, alasannya adalah terhalang atau dicegah dengan cara tertentu dari mengambil jalur yang mau menciptakan pelepasan energi. Jika suatu reaksi menghasilkan pelepasan energi kecil yang menciptakan lebih banyak energi yang dilepaskan dalam rantai yang meluas, maka tata cara umumnya akan runtuh secara eksplosif sampai sebagian atau seluruh energi yang tersimpan dilepaskan.PEMBAHASAN
Reaksi rantai atau chain reaction berjalan dalam sederetan reaksi elementer dan beberapa antaranya reaksi ini terjadi berulang ulang. Reaksi rantai terdiri atas tiga tahap ialah inisiasi (pembukaan rantai), propagasi dan terminasi (pemutusan rantai). Reaksi berantai yaitu urutan reaksi di mana produk reaktif atau produk sampingan menyebabkan reaksi tambahan terjadi. Dalam reaksi berantai, umpan balik nyata mengarah ke rantai peristiwa yang memperkuat dirinya sendiri. Reaksi berantai adalah salah satu cara metode yang tidak berada dalam kesetimbangan termodinamika mampu melepaskan energi atau mengembangkan entropi untuk mencapai keadaan entropi yang lebih tinggi. Misalnya, sebuah sistem mungkin tidak dapat mencapai keadaan energi yang lebih rendah dengan melepaskan energi ke lingkungan, alasannya terhalang atau dicegah dalam beberapa cara dari mengambil jalan yang akan menghasilkan pelepasan energi. Jika sebuah reaksi menghasilkan pelepasan energi kecil yang memungkinkan pelepasan energi lebih banyak dalam rantai yang meluas, maka tata cara lazimnya akan runtuh secara eksplosif hingga banyak atau semua energi yang tersimpan dilepaskan.
Tahapan Reaksi Rantai
Reaksi Rantai lazimnya mempunyai
1.Tahap Inisiasi
Insiasi yaitu tahap pembentukan awal radikal-radikal bebas. Hal ini menimbulkan jumlah radikal bebas meningkat pesat. Dalam klorinasi metana, tahap inisiasi yaitu pemutusan secara homilitik ikatan Cl – Cl.
Tahapan Insiasi :
- Tahapan ini dicirikan lewat pembentukan radial bebas oleh suatu pembentuk radikal (Intiator).
- Reaksi diawali dengan pemecahan intiator yang dipicu oleh Peningkatan tenaga balasan tumbukan keras dan Absorbsi foton (hѵ) misal dengan penyinaran sinar matahari, lampu UV atau radiasi gelombang mikro
- Kenaikan temperatur sehingga melampaui titik reak
tif intiator. Intiator akan mengalami peruraian menjadi radikal titik reaktif intiator. Pembelahan homolitik atau heterolitik. Intiator sangat reaktif dan mesti diberikan dalam jumlah sungguh sedikit.
Contoh intiator
2. Tahap Propagasi
Propagasi adalah reaksi yang melibatkan radikal bebas yang mana jumlah radikal bebas akan tetap sama. Setelah terbentuk, radikal bebasklor akan menjalani sederetan reaksi. Tahap propagasi yang pertama yakni radikal bebas klor yang merebut sebuah atom hidrogen dari dalam molekul metana, menghasilkan radikal bebas metil dan HCl.
Cl• + H:CH3 + 1 kkal/mol → H:Cl + •CH3
Radikal bebas metil juga sangat reaktif. Dalam tahap propagasi kedua, radikal bebas metil merebut suatu atom klor dari dalam molekul Cl2.
Tahapan Propagasi dan Inhibisi :
- Tahapan penyerangan radikal pada molekul lain untuk menghasilkan radikal baru lainnya.
- Apabila jumlah reaktan dalam bentuk molekul netral masih tersedia cukup banyak, maka reaksi akan berjalan makin lama semakin cepat à tahapan propagasi.
- Seiring waktu, jumlah reaktan dalam bentuk molekul netral akan kian terbatas maka laju reaksi akan berkurang dan radikal akan menyerang molekul produk → tahapan inhibisi.
3.Tahap Terminasi
Terminasi yaitu reaksi yang berujung pada turunnya jumlah radikal bebas. Umumnya, penurunan ini diakibatkan oleh adanya penggabungan radikal bebas yang masih tersisa.
Cl• + CH3 → CH3 Cl
Tahapan terminasi :
- Reaksi berantai berhenti sesudah satu atau kedua reaktan habis dipakai.
- Pada tahapan ini radikal-radikal akan saling bereaksi menciptakan molekul gres yang relatif stabil dan disebut sebagai tahapan terminasi.
- Tahapan ini dapat terjadi melalui proses dimerisasi radikal.
Contoh :
CH3CH2• + •CH2CH3 → CH3 CH2 CH2 CH3Tahapan terminasi mampu dimanipulasi dengan penambahan agen pendeaktivasi radikal → nitrogen dioksida (NO2).Contoh :
- Reaksi pembentukan HCl dari gas hidrogen dan gas klorida maka
- dengan adanya cahaya akan terjadi reaksi :
- Cl• + H2 → HCl + H•
- H• + Cl2 → HCl + Cl• dan seterusnya.
- Reaksi berhenti apabila radikal klorida menjadi tidak reaktif lagi (menjadi
Cl2). Atau jika ditambahkan gas NO2 yang akan mampu menghentikan reaksi tersebut.
Reaksi Ledakan
Reaksi ledakan ialah reaksi berantai yang berjalan sangat cepat dan menjadikan imbas pelepasan energi (panas, suara). Kenaikan temperatur selama reaksi berjalan secara eksponensial dan apabila energi dari reaksi eksotermis tersebut tidak dapat dikeluarkan dari tata cara maka energi tadi akan mempercepat reaksi. Sampai batas tertentu maka tata cara akan tidak kuat lagi maka akan muncul ledakan.
Contoh Reaksi Rantai
- Radikal Bebas pada Klorinasi Metana
Salah satu pola reaksi rantai adalah reaksi Radikal Bebas Klorinasi Metana.Reaksi methana yang dicampurkan dengan khlor dan terkena sinar matahari atau energi akan mengakibatkan reaksi berantai berbentukledakan dan menghasilkan produk berbentukmethana terkhlorinasi dan HCl.
- Tahapan pada Klorinasi Metana
- Tahap Inisiasi
- Tahap Propagasi
- Tahapan Terminasi
KESIMPULAN
Reaksi rantai atau chain reaction berjalan dalam sederetan reaksi elementer dan beberapa antaranya reakasi ini terjadi berulang-ulang. Reaksi rantai terdiri atas tiga tahap yakni inisiasi, propagasi, dan terminasi. Reaksi ledakan yakni termasuk reaksi berantai yang berjalan sungguh cepat dan menjadikan imbas pelepasan energi panas dan bunyi.
REFERENSI
https://www.youtube.com/watch?v=9XuUic3EklY