Dalam reaksi kimia, sering kali terdapat banyak proses yang tidak mudah dideteksi, di antaranya zat antara reaksi kimia memegang peranan penting. Zat antara adalah entitas molekuler zat antara yang diproduksi dalam reaksi kimia berurutan dan dikonsumsi setelah tahap reaksi tertentu. Zat antara ini tidak muncul dalam persamaan kimia dari keseluruhan reaksi, tetapi keberadaannya sangat penting untuk memahami keseluruhan proses reaksi.
"Zat antara reaksi adalah molekul yang unik. Siklus hidupnya lebih panjang daripada waktu getar molekul, tetapi tidak sekuat produk reaksi."
Ambil reaksi imajiner sebagai contoh: ketika reaksi A + B diubah menjadi C + D, jika keseluruhan reaksi dapat dibagi menjadi dua langkah dasar, yaitu A + B → X, dan kemudian X → C + D, maka X adalah zat antara dalam reaksi ini. Konsep zat antara penting karena tidak hanya memengaruhi pembentukan produk utama, tetapi juga membantu kita memahami mekanisme reaksi.
Buku Emas IUPAC mendefinisikan zat antara sebagai senyawa yang terbentuk secara langsung atau tidak langsung dari reaktan. Jangka hidupnya melebihi waktu getaran molekuler, tetapi kemudian bereaksi lebih lanjut untuk menghasilkan produk akhir dari reaksi kimia. Kondisi waktu hidup ini membedakan zat antara sejati dari keadaan transisi, yang waktu hidupnya lebih dekat dengan waktu getaran molekuler.
Karbokation adalah salah satu zat antara reaksi yang paling umum, terutama dalam reaksi adisi olefin. Zat ini berfungsi sebagai zat antara dalam sintesis senyawa baru dalam berbagai jenis reaksi.
Dalam reaksi adisi HX, ikatan π alkena bertindak sebagai nukleofil dan bergabung dengan proton molekul HX untuk membentuk intermediet karbokation, dan kemudian X bergabung dengan atom karbon positif yang tersedia dalam kation untuk membentuk produk akhir.
Dalam reaksi substitusi nukleofilik, karbokation berpartisipasi dalam reaksi sebagai intermediet. Dalam mekanisme SN1, gugus lepas diinterupsi untuk membentuk karbokation, yang kemudian diserang oleh nukleofil untuk membentuk senyawa baru.
Karbanion adalah molekul organik dengan muatan negatif secara keseluruhan. Nukleofilisitasnya yang kuat membuatnya memainkan peran penting dalam reaksi sintesis perluasan kerangka karbon alkena.
Gen bebas sangat reaktif karena elektronnya yang tidak berpasangan. Gen bebas sering bereaksi dengan molekul karbon yang mengandung hidrogen, terkadang menghasilkan senyawa yang lebih stabil.
Reaksi klorinasi metana merupakan reaksi berantai. Selama proses ini, spesies reaktif diproduksi dalam serangkaian reaksi yang mengarah pada pembentukan produk akhir. Reaksi dimulai dengan menekan molekul klorin, membentuk reaksi berantai yang berkelanjutan.
Dalam biologi, intermediet reaksi berkontribusi pada berbagai proses biologis penting. Misalnya, untuk beberapa bakteri, metallo-β-laktamase dapat mengkatalisis antibiotik β-laktam, yang membuat bakteri menjadi resistan. Hal ini terjadi karena adanya intermediet spesifik dalam proses reaksi.
Dalam industri kimia, istilah "zat antara" juga dapat merujuk pada produk stabil dari suatu reaksi, yang nilainya sendiri sering kali hanya sebagai zat kimia prekursor untuk industri lain. Alkena yang disintesis dari benzena dan propilena adalah salah satu contoh dan memiliki aplikasi penting dalam kimia.
Meskipun zat antara reaksi ini tidak ditunjukkan dalam persamaan reaksi, keberadaannya memberikan kontribusi penting. Hal ini membuat orang berpikir, bagaimana zat antara kecil ini memengaruhi dinamika seluruh proses reaksi?