Dalam kimia, reaktivitas adalah ukuran seberapa cepat suatu zat mengalami reaksi kimia . Reaksi dapat melibatkan zat itu sendiri atau dengan atom atau senyawa lain, biasanya disertai dengan pelepasan energi. Unsur dan senyawa yang paling reaktif dapat menyala secara spontan atau eksplosif. Mereka biasanya terbakar di air, serta oksigen di udara. Reaktivitas tergantung pada suhu . Peningkatan suhu meningkatkan energi yang tersedia untuk reaksi kimia, umumnya membuatnya lebih mungkin.
Definisi lain dari reaktivitas adalah studi ilmiah tentang reaksi kimia dan kinetikanya .
Tren reaktivitas dalam tabel periodik
Organisasi unsur-unsur dalam tabel periodik memungkinkan dibuatnya prediksi tentang reaktivitas. Unsur yang sangat elektropositif dan sangat elektronegatif memiliki kecenderungan yang kuat untuk bereaksi. Unsur-unsur ini terdapat di sudut kanan atas dan kiri bawah tabel periodik dan pada kelompok unsur tertentu. Halogen , logam alkali, dan logam alkali tanah sangat reaktif .
- Unsur yang paling reaktif adalah fluor , unsur pertama dalam kelompok halogen.
- Logam yang paling reaktif adalah fransium , logam alkali terakhir (dan elemen yang paling mahal ). Namun, fransium adalah unsur radioaktif yang tidak stabil, hanya ditemukan dalam jumlah kecil. Logam paling reaktif yang memiliki isotop stabil adalah cesium, yang berada tepat di atas fransium pada tabel periodik.
- Unsur yang paling tidak reaktif adalah gas mulia . Dalam golongan ini, helium merupakan unsur yang paling tidak reaktif dan tidak membentuk senyawa yang stabil.
- Logam dapat memiliki banyak tingkat oksidasi dan cenderung memiliki reaktivitas menengah. Logam dengan reaktivitas rendah disebut logam mulia . Logam yang paling tidak reaktif adalah platinum, diikuti oleh emas. Karena reaktivitasnya yang rendah, logam ini tidak mudah larut dalam asam kuat. Aqua regia , campuran asam nitrat dan asam klorida, digunakan untuk melarutkan platinum dan emas.
Bagaimana reaktivitas bekerja
Suatu zat bereaksi ketika produk yang terbentuk dari reaksi kimia memiliki energi yang lebih rendah (stabilitas lebih besar) daripada reaktan. Perbedaan energi dapat diprediksi dengan menggunakan teori ikatan valensi, teori orbital atom, dan teori orbital molekul. Pada dasarnya, ini tergantung pada stabilitas elektron dalam orbitalnya . Elektron tidak berpasangan tanpa elektron dalam orbital yang sebanding adalah yang paling mungkin berinteraksi dengan orbital atom lain, membentuk ikatan kimia. Elektron tidak berpasangan dengan orbital terdegenerasi yang setengah terisi lebih stabil tetapi masih reaktif. Atom yang paling tidak reaktif adalah atom dengan satu set lengkap orbital (oktet ).
Stabilitas elektron dalam atom tidak hanya menentukan reaktivitas atom tetapi juga valensinya dan jenis ikatan kimia yang dapat dibentuknya. Sebagai contoh, karbon umumnya memiliki valensi 4 dan membentuk 4 ikatan karena konfigurasi elektron valensi keadaan dasarnya setengah terisi pada 2s 2 2p 2 . Penjelasan sederhana tentang reaktivitas adalah bahwa reaktivitas meningkat dengan mudahnya menerima atau mendonorkan elektron. Dalam kasus karbon, sebuah atom dapat menerima 4 elektron untuk mengisi orbitalnya atau (lebih jarang) menyumbangkan empat elektron terluar. Meskipun modelnya didasarkan pada perilaku atom, prinsip yang sama berlaku untuk ion dan senyawa.
Reaktivitas dipengaruhi oleh sifat fisik sampel, kemurnian kimianya, dan keberadaan zat lain. Dengan kata lain, reaktivitas tergantung pada konteks di mana suatu zat dilihat. Misalnya, soda kue dan air tidak terlalu reaktif, sedangkan soda kue dan cuka mudah bereaksi membentuk gas karbon dioksida dan natrium asetat.
Ukuran partikel mempengaruhi reaktivitas. Misalnya, setumpuk tepung maizena relatif lembam. Jika api langsung diterapkan pada pati, sulit untuk memulai reaksi pembakaran. Namun, jika tepung maizena diuapkan untuk membentuk awan partikel, ia mudah terbakar .
Terkadang istilah reaktivitas juga digunakan untuk menggambarkan seberapa cepat suatu bahan akan bereaksi atau laju reaksi kimia. Menurut definisi ini, kemungkinan bereaksi dan laju reaksi dihubungkan satu sama lain oleh hukum laju:
Tingkat = k[A]
di mana laju adalah perubahan konsentrasi molar per detik dalam tahap penentuan laju reaksi, k adalah konstanta reaksi (tidak bergantung pada konsentrasi), dan [A] adalah hasil kali konsentrasi molar dari reaktan yang dinaikkan ke orde reaksi (yang merupakan satu, dalam persamaan dasar). Menurut persamaan, semakin tinggi reaktivitas senyawa, semakin tinggi nilainya untuk laju ky.
Stabilitas terhadap reaktivitas
Kadang-kadang suatu spesies dengan reaktivitas rendah disebut sebagai “stabil”, tetapi kehati-hatian harus dilakukan untuk memperjelas konteksnya. Stabilitas juga dapat merujuk pada peluruhan radioaktif yang lambat atau transisi elektron dari keadaan tereksitasi ke tingkat energi yang lebih rendah (seperti dalam pendaran). Spesies non-reaktif dapat disebut “inert”. Namun, sebagian besar spesies inert sebenarnya bereaksi di bawah kondisi yang tepat untuk membentuk kompleks dan senyawa (misalnya, gas mulia dengan nomor atom lebih tinggi).
