Kimia Kelas XI Semester 1 - Pembakaran Sempurna dan Tidak Sempurna

Pembakaran Sempurna & Tak Sempurna

Oleh:
Gunawan Rizqi Utami, S.Pd

 

Assalamualaikum wr.. wb..

Anak-anakku kelas XI Mia 2, dan 3... Alhamdulillah pada kesempatan kali ini kita dapat kembali dipertemukan dalam majelis mencari ilmu, walaupun di tengah keterbatasan akibat semakin merebaknya virus Covid-19. Maka dengan media blog ini, ijinkan pak Gun untuk memberikan materi tentang reaksi pembakaran senyawa Hidrokarbon.

A. Perbedaan Reaksi Pembakaran Sempurna dan Tidak Sempurna

Secara umum, reaksi pembakaran adalah suatu reaksi antara zat yang mudah terbakar dengan zat oksidator (mengalami reaksi reduksi) menghasilkan produk yang telah teroksidasi. Secara khusus di materi hidrokarbon, reaksi pembakaran adalah suatu reaksi antara senyawa hidrokarbon dengan gas oksigen (O2) menghasilkan suatu produk.

Reaksi pembakaran hidrokarbon digolongkan menjadi dua jenis reaksi: Reaksi Pembakaran Hidrokarbon Sempurna dan Reaksi pembakaran Hidrokarbon Tidak Sempurna. Apakah perbedaan dua reaksi pembakaran ini??

Perhatikan reaksi berikut!

Pada gambar di atas adalah reaksi pembakaran sempurna dari gas Metana. Metana adalah senyawa Hidrokarbon. Pada gambar tersebut diilustrasikan molekul CH4 memiliki 1 bagian bulat berwarna abu-abu (atom karbon) yang dikelilingi oleh 4 bagian berwarna putih (atom hidrogen). Sedang molekul O2 diilustrasikan dengan 2 bentuk bulat berwarna merah (atom oksigen) yang saling berikatan. Pada reaksi ini molekul Oksigen ada 2 (dua), sehingga molekul oksigen pada gambar ada 2 buah. Begitupun pada molekul CO2 dan 2 molekul H2O. Reaksi pembakaran di atas telah setara jumlah masing-masing atomnya baik di pihak reaktan (kiri) maupun kanan (produk). Pada reaksi pembakaran sempurna, dapat dicirikan dengan dihasilkannya uap air (H20) dan gas Karbon dioksida (CO2). Selain itu juga akan dilepaskan energi dalam bentuk kalor dan umumnya dapat dilihat cahaya nyala api.
Perhatikan reaksi berikut!

Kedua reaksi di atas adalah reaksi pembakaran tidak sempurna dari gas metana. Reaksi pertama menghasilkan gas karbon monoksida (CO) dan uap air (H20) serta residu Karbon (C) yang tersisa (tidak habis terbakar). Sedang reaksi kedua, selain menghasilkan gas karbon monoksida (CO), juga dihasilkan gas karbon dioksida (CO2) dan uap air (H2O). Jika teliti kalian dapat mengamati bahwa reaksi pembakaran tidak sempurna berawal dari jumlah gas oksigen yang tidak mencukupi untuk membakar gas metana. Hal ini memicu terbentuknya mekanisme reaksi lain yang menghasilkan gas karbon monoksida (CO). Pada reaksi pembakaran tidak sempurna sering dijumpai residu dalam bentuk abu atau arang.

Lalu dari beberapa contoh persamaan reaksi dan penjelasan dari pak Gun di atas, dapatkah kalian menyimpulkan perbedaan reaksi pembakaran sempurna dan pembakaran tidak sempurna dari senyawa hidrokarbon???

B. Dampak Reaksi Pembakaran bagi Lingkungan

Perlu kalian ketahui bahwa pembakaran bahan bakar minyak akan menghasilkan gas-gas sisa pembakaran. Kandungan utama bahan bakar minyak adalah hidrokarbon, serta sedikit senyawa belerang, nitrogen dan oksigen. Pembakaran sempurna hidrokarbon dalam minyak bumi menghasilkan karbon dioksida dan uap air. Sementara itu pembakaran tidak sempurna akan menghasilkan partikel padat yang dikenal dengan asap dan berisi butiran-butiran halus dari karbon (jelaga), karbon monoksida, karbon dioksida, dan uap air.

Gas karbon dioksida (CO2) merupakan gas rumah kaca yang dapat menyebabkan terjadinya pemanasan global, sedangkan gas karbon monoksida akan berikatan dengan hemoglobin sehingga mengganggu fungsi hemoglobin dalam mengikat oksigen. Akibatnya, pada kadar tertentu dapat menyebabkan kematian. Sementara itu, jelaga merupakan serbuk halus dari karbon (C) yang jika terhirup dapat merusak alat pernafasan.

Selain gas karbon dioksida dan karbon monoksida, dampak pembakaran bahan bakar dalam mesin kendaraan bermotor dapat menghasilkan gas belerang dioksida (SO2) karena di dalam minyak bumi terdapat senyawa belerang, serta gas oksida nitrogen (NOx) karena untuk membakar bahan bakar (bensin) dalam mesin digunakan udara sebagai sumber oksigen dan udara mengandung gas nitrogen.

Belerang dari minyak bumi dapat teroksidasi menjadi gas belerang dioksida (SO2)

S(s) + O2(g) → SO2(g)

Ketika di udara gas SO2 ini dapat teroksidasi mejadi gas SO3.

SO2(g) + O2(g) → SO3(g)

Gas SO3 ini sangat mudah bereaksi dengan air menghasilkan asam sulfat, sehingga gas SO3 ini dapat menyebabkan hujan asam.

SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(aq)

Pada suhu tinggi, di dalam mesin kendaraan bermotor dapat terjadi reaksi antara nitrogen dan oksigen.

N2(g) + O2(g) → NOx(g)

Gas oksida nitrogen dalam kadar tinggi dapat menyebabkan iritasi pada mata sehingga menyebabkan mata perih dan merah. Selain itu, dampak pembakaran bahan bakar yang menghasilkan gas oksida nitrogen merupakan salah satu gas penyebab terjadinya efek rumah kaca (greenhouse effect) yang berdampak pada pemanasan global (peningkatan suhu bumi).

Demikian pembelajaran kimia pada pertemuan kali ini.