Reaksi Kimia Yang Menakjubkan

Siapa bilang Kimia itu membosankan? Justru ilmu kimia itu menakjubkan. Dan dibawah ini disajikan beberapa demonstrasi kimia yang menarik.



1. Sendok yang Hilang

Kita lihat pada gambar animasi diatas, sebuah sendok logam yang digunakan untuk mengaduk air, tiba-tiba kehilangan bentuknya. Apakah air tersebut adalah larutan asam?

Tentu saja bukan! Air diatas adalah air hangat biasa, namun sendoknya lah yang bukan sendok logam biasa. Sendok diatas dibuat dari unsur logam bernama Gallium. Gallium adalah unsur logam yang titik leburnya hanya 29 derajat Celcius. Dan logam ini bila kita genggam cukup lama dengan tangan, dia akan mencair.

Bahkan jika kita letakkan Gallium cair ke kaleng minuman yang terbuat dari aluminium, maka setelah setengah jam lebih struktur aluminium kaleng akan rusak dan membuatnya mudah kita sobek dengan tangan, seperti merobek sebuah tisu basah, seperti animasi dibawah ini:

2. Es Panas

Dalam animasi diatas, kita lihat sepotong es batu dicelupkan kedalam segelas air, dan tiba-tiba air tersebut langsung membeku. Mengapa demikian?

Es batu tersebut memang es biasa, namun cairan di dalam gelas, bukanlah air biasa, tetapi adalah Sodium Asetat. Sodium Asetat memiliki sifat Supercooling, yang berarti sodium asetat tetap berada dalam bentuk cair meskipun telah didinginkan dibawah titik bekunya.

Kristalisasi atau perubahan bentuk cair menjadi padat akan cepat terjadi jika sodium asetat ini kita ganggu dengan hanya menyentuh permukaannya dengan jari, sendok dll. Atau dengan menuangkannya. Jadi pemberian es pada animasi diatas hanya sebuah upaya untuk mengecoh orang yang melihatnya.

Kristalisasi adalah contoh dari proses eksotermik. Panas dilepaskan saat ‘es’ terbentuk, itulah makanya sodium asetat juga disebut ‘Es Panas’. Untuk mendemonstrasikan supercooling, kristalisasi, dan pelepasan panas, kita bisa melakukan:

Sentuh atau jatuhkan sesuatu ke dalam wadah larutan sodium asetat yang telah didinginkan. Sodium asetat akan mengkristal dalam hitungan detik, pengkristalannya berawal dari titik di mana kita menyentuhnya. Kristal bertindak sebagai situs nukleasi atau benih untuk pertumbuhan kristal yang cepat. Meskipun larutan baru saja keluar dari mesin pendingin, jika kita menyentuh wadahnya, maka akan terasa hangat atau panas.
Tuangkan larutan ke sebuah piring kecil. Jika es panas tidak spontan mulai kristalisasi, Anda dapat menyentuhnya dengan kristal natrium asetat (bisa didapat dengan mengikis sejumlah kecil natrium asetat dari sisi wadah yang digunakan sebelumnya). Kristalisasi akan berarah ke arah mana Anda menuangkan cairan. Anda dapat membangun menara es panas. Menara akan hangat saat disentuh. Anda dapat mencairkan kembali dan menggunakannya kembali untuk demonstrasi.


3. Nitrogen Triiodide

Nitrogen triiodida adalah senyawa anorganik dengan rumus NI₃. Ini adalah peledak kontak yang sangat sensitif: sejumlah kecil saja dari zat ini akan meledak dengan keras, ketika disentuh bahkan oleh sentuhan ringan seperti bulu, melepaskan awan ungu uap yodium. Nitrogen triiodida bahkan dapat diledakkan oleh radiasi sinar alpha. NI₃ memiliki struktur kimia yang kompleks yang sulit untuk dipelajar karena ketidakstabilan derivatif.

Nitrogen triiodida sangat berbahaya sehingga orang yang mendemonstrasikannya dalam gambar diatas memakai pelindung dan dari jarak yang dirasa aman.
4. Pasta Gigi Gajah

Ambil silinder besar (500 ml) dan tempatkan sekitar 50 mL larutan hidrogen peroksida 30% kedalamnya. Tambahkan sabun cuci piring cair. Kemudian tambahkan satu sendok teh bubuk kalium iodida dan menauhlah. Reaksinya:

2 H₂O₂(aq) O₂ (aq) + 2 H₂O (aq)

Sebuah busa gelembung oksigen dan sabun akan naik dengan cepat dari dalam silinder dan keluar keatas, seperti pasta gigi yang keluar dari tabungnya. Jika kita memberikan sedikit pewarna makanan dibawah sisi silinder sebelum kita menambahkan iodida, busa yang keluar dari tabung akan bergaris seperti pasta gigi.
Anda mungkin bertanya-tanya mengapa tidak ada iodida dalam reaksi di atas. Iodida bertindak sebagai katalis yaitu, mempercepat reaksi tanpa diproduksi atau dikonsumsi dalam reaksi. Mangan dioksida juga dapat digunakan sebagai katalis .

Demonstrasi ini berpotensi berbahaya. Pakai sarung tangan dan kacamata. Larutan hidrogen peroksida 30 %, dapat menyebabkan luka bakar yang serius dan kerusakan pada mata. Juga dapat memutihkan rambut dan pakaian . Jika Anda menambahkan terlalu banyak iodida, peroksida akan menyemprot dengan sangat keras dari bagian atas tabung dan akan mengenai anda dan seluruh ruangan.

5. Polimerisasi Nitroaniline

Pada animasi diatas, sekitar 1/2 sendok teh p-nitroanline (yang merupakan kependekan dari para-nitroaniline, yang juga disebut 4-nitroaniline) diperlakukan dengan beberapa tetes asam sulfat pekat, dalam sebuah piring keramik, yang dipanaskan diatas tungku (Bunsen). Sekitar 50 detik kemudian, sebuah reaksi yang bisa digambarkan sebagai “ledakan polimerisasi” terjadi.

6. Pemadaman Api yang Cepat

Carbon tetrachloride atau CCl₄ dapat cepat memadamkan api dengan menggunakan semua oksigen yang tersedia (karena ia membutuhkan oksigen untuk reaksi sendiri, sehingga mencegah api dari mencapai oksigen pada tingkat molekuler). Ini bukan teknologi baru. CCl₄ secara umum digunakan untuk memadamkan api di paruh pertama abad ke-20, namun sekarang tidak digunakan lagi karena mereka sangat berbahaya.

Setelah diketahui bahwa suhu tinggi menyebabkan ia bereaksi untuk menghasilkan fosgen membuatnya sangat berbahaya bila digunakan terhadap kebakaran. Reaksi ini juga menyebabkan menipisnya oksigen. Carbon tetrachloride bertahan sebagai pestisida untuk membunuh serangga hingga pada tahun 1970, zat ini dilarang di Amerika Serikat.

Sebelum Protokol Montreal, sejumlah besar karbon tetraklorida digunakan untuk menghasilkan refrigeran freon R-11 (triklorofluorometana) dan R-12 (dichlorodifluoromethane). Namun, refrigeran ini memainkan peran dalam penipisan ozon dan telah dihapus. Carbon tetrachloride masih digunakan untuk memproduksi refrigeran kurang destruktif. Carbon tetrachloride juga telah digunakan dalam deteksi neutrino.

Carbon tetrachloride adalah salah satu hepatotoxins paling ampuh, dan secara luas digunakan dalam penelitian ilmiah untuk mengevaluasi agen hepatoprotektif.