search materi di blog ini
untuk mengunduh file selengkapnya , silahkan klik link dibawah ini
DOWNLOAD DISINI
Mau materi STRUKTUR ATOM secara lengkap? download aja di link di bawah ini. Selamat belajar !
Untuk materi sistem periodik secara lengkap dapat diunduh DISINI
Selamat belajar :)
Ikatan kovalen dapat terjadi
karena adanya penggunaan elektron secara bersama. Apabila ikatan
kovalen terjadi maka kedua atom yang berikatan
tertarik pada pasangan elektron yang sama.
Molekul hidrogen H2 merupakan contoh pembentukan ikatan
kovalen.
Masing-masing atom hidrogen mempunyai 1 elektron dan untuk mencapai konfigurasi oktet yang stabil seperti unsur golongan gas mulia maka masing-masing atom hidrogen memerlukan tambahan 1 elektron. Tambahan 1 elektron untuk masing-masing atom hidrogen tidak mungkin didapat dengan proses serah terima elektron karena keelekronegatifan yang sama. Sehingga konfigurasi oktet yang stabil dpat dicapai dengan pemakaian elektron secara bersama. Proses pemakaian elektron secara bersama terjadi dengan penyumbangan masing-masing 1 elektron ari atom hidrogen untuk menjadi pasangan elektron milik bersama. Pasangan elektron bersama ditarik oleh kedua inti atom hidrogen yang berikatan.
Pembentukan Ikatan Kovalen
Ikatan kovalen biasanya terjadi antar unsur nonlogam yakni antar unsur yang mempunyai keelektronegatifan relatif besar. Ikata kovalen juga terbentuk karena proses serah terima elektron tidak mungkin terjadi. Hidrogen klorida merupakan contoh lazim pembentukan ikatan kovalen dari atom hidrogen dan atom klorin. Hidrogen dan klorin merupakan unsur nonlogam dengan harga keelektronegatifan masing-masing 2,1 dan 3,0. Konfigurasi elektron atom hidrogen dan atom klorin adalahH : 1
Cl : 2 8 7
Berdasarkan aturan oktet yang telah diketahui maka atom hidrogen kekurangan 1 elektron dan atom klorin memerlukan 1 elektron untuk membentuk konfigurasi stabil golongan gas mulia. Apabila dilihat dari segi keelektronegatifan, klorin mempunyai harga keelektronegatifan yang lebih besar dari hidrogen tetapi hal ini tidak serta merta membuat klorin mampu menarik elektron hidrogen karena hidrogen juga mempunyai harga keelektronegatifan yang tidak kecil. Konfigurasi stabil dapat tercapai dengan pemakaian elektron bersama. Atom hidrogen dan atom klorin masing-masing menyumbangkan satu elektron untuk membentuk pasangan elektron milik bersama.
Ikatan Kovalen Rangkap dan Rangkap Tiga
Dua atom dapat berpasangan dengan mengguna-kan satu pasang, dua pasang atau tiga pasang elektron yang tergantung pada jenis unsur yang berikatan. Ikatan dengan sepasang elektron disebut ikatan tunggal sedangkan ikatan yang menggu-nakan dua pasang elektron disebut ikatan rangkap dan ikatan dengan tiga pasang elektron disebut ikatan rangkap tiga. Ikatan rangkap misalnya dapat dijumpai pada molekul oksigen (O2) dan molekul karbondiksida (CO2) sedangkan ikaran rangkap tiga misalnya dapat dilihat untuk molekul nitrogen (N2) dan etuna (C2H2).Pembentukan Ikatan Ion
Ikatan ion hanya dapat tebentuk apabila unsur-unsur yang bereaksi mempunyai perbedaan daya tarik electron (keeelektronegatifan) cukup besar. Perbedaan keelektronegatifan yang besar ini memungkinkan terjadinya serah-terima elektron. Senyawa biner logam alkali dengan golongan halogen semuanya bersifat ionik. Senyawa logam alkali tanah juga bersifat ionik, kecuali untuk beberapa senyawa yang terbentuk dari berilium.
Struktur Kristal Senyawa Ion
Struktur kristal ionik sangat kuat sehingga umumnya hanya dapat larut dalam air atau dengan pelarut lainnya yang bersifat polar. Kristal ionik berbentuk padatan, lelehan maupun dalam bentuk larutan, bersifat konduktif atau menghantarkan listrik. dipergunakan dan sisanya sebagai penyusun tulang. Kation natrium menjaga kestabilan proses osmosis extraselular dan intraseluler, di daerah extraseluler kation natrium dibutuhkan sekitar 135-145 mmol, sedangkan di intraselular sekitar 4-10 mmol.
Senyawa ionik dibutuhkan dalam tubuh, misalnya kation Na+ dalam bentuk senyawa Natrium Klorida dan Natrium Karbonat (Na2CO3), didalam tubuh terdapat sekitar 3000 mmol atau setara dengan 69 gram, 70% berada dalam keadaan bebas.
BAB 2. ASAM, BASA, DAN GARAM
Standar Kompetensi:
2. Memahami klasifikasi zat
Kompetensi Dasar:
2.1 Mengelompokkan sifat larutan asam, larutan basa, dan larutan garam melalui alat dan indikator yang tepat
2.2 Melakukan percobaan sederhana dengan bahan-bahan yang diperoleh dalam kehidupan sehari-hari
Mari kita simak contoh reaksi pembentukan garam berikut!
Contoh asam kuat adalah HCl, HNO3, H2SO4. Adapun KOH, NaOH,
Ca(OH)2 termasuk basa kuat.
b. Lakmus biru dalam larutan asam berwarna merah dan dalam larutan basa berwarna biru.
c. Lakmus merah maupun biru dalam larutan netral tidak berubah warna.
REFERENSI:Any Winarsih, dkk. 2008. IPA Terpadu untuk SMP/ MTS Kelas VII. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan NasionalTeguh Sugiyarto. 2008. Ilmu Pengetahuan Alam 1 untuk SMP/ MTs Kelas VII. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
koloid, suspensi, larutan (kimia)
PENDAHULUAN
Sistem koloid berhubungan dengan proses – prose di alam yang mencakup
berbagai bidang. Hal itu dapat kita perhatikan di dalam tubuh makhluk
hidup, yaitu makanan yang kita makan (dalam ukuran besar) sebelum
digunakan oleh tubuh. Namun lebih dahulu diproses sehingga berbentuk
koloid. Juga protoplasma dalam sel – sel makhluk hidup merupakan suatu
koloid sehingga proses – proses dalam sel melibatkan sitem koloid.
Dalam kehidupan sehari-hari ini, sering kita temui beberapa produk yang
merupakan campuran dari beberapa zat, tetapi zat tersebut dapat
bercampur secara merata/ homogen. Misalnya saja saat ibu membuatkan susu
untuk adik, serbuk/ tepung susu bercampur secara merata dengan air
panas. Kemudian, es krim yang biasa dikonsumsi oleh orang mempunyai rasa
yang beragam, es krim tersebut haruslah disimpan dalam lemari es agar
tidak meleleh. Kesemuanya merupakan contoh koloid.
Udara mengandung juga sistem koloid, misalnya polutan padat yang
terdispersi (tercampur) dalam udara, yaitu asap dan debu. Juga air yang
terdispersi dalam udara yang disebut kabut merupakan sistem koloid.
Mineral – mineral yang terdispersi dalam tanah, yang dibutuhkan oleh
tumbuh – tumbuhan juga merupakan koloid. Penggunaan sabun untuk mandi
dan mencuci berfungsi untuk membentuk koloid antara air dengan kotoran
yang melekat (minyak). Campuran logam selenium dengan kaca lampu
belakang mobil yang menghasilkan cahaya warna merah merupakan sistem
koloid.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian koloid, larutan, suspensi
Koloid adalah suatu campuran zat heterogen (dua fase) antara dua zat
atau lebih di mana partikel-partikel zat yang berukuran koloid (fase
terdispersi/yang dipecah) tersebar secara merata di dalam zat lain
(medium pendispersi/ pemecah). Dimana di antara campuran homogen dan
heterogen terdapat sistem pencampuran yaitu koloid, atau bisa juga
disebut bentuk (fase) peralihan homogen menjadi heterogen. Campuran
homogen adalah campuran yang memiliki sifat sama pada setiap bagian
campuran tersebut, contohnya larutan gula dan hujan. Sedangkan campuran
heterogen sendiri adalah campuran yeng memiliki sifat tidak sama pada
setiap bagian campuran, contohnya air dan minyak, kemudian pasir dan
semen.
Ukuran partikel koloid berkisar antara 1-100 nm. Ukuran yang dimaksud
dapat berupa diameter, panjang, lebar, maupun tebal dari suatu partikel.
Contoh lain dari sistem koloid adalah adalah tinta, yang terdiri dari
serbuk-serbuk warna (padat) dengan cairan (air). Selain tinta, masih
terdapat banyak sistem koloid yang lain, seperti mayones, hairspray,
jelly, dll.
Larutan adalah campuran homogen antara zat terlarut dan pelarut. Zat
terlarut dinamakan juga dengan fasa terdispersi atau solut, sedangkan
zat pelarut disebut dengan fasa pendispersi atau solvent. Contohnya
larutan gula atau larutan garam.
Suspensi adalah campuran heterogen yang terdiri dari partikel – partikel
kecil padat atau cair yang terdispersi dalam zat cair atau gas.
Misalnya, tepung beras dilarutkan dalam air dan dikocok dengan kuat;
Apabila campuran tersebut dibiarkan beberapa saat, campuran tersebut
akan mengendap ke bawah.
Ciri – cirinya:
1. Larutan (Dispersi Molekuler)
@1 fase
@jernih
@homogen
@diameter partikel: <1 nm
@tidak dapat disaring
@tidak memisah jika didiamkan
2.Koloid (Dispersi Koloid)
@2 fase
@keruh
@antara homogen dengan heterogen
@diameter partikel: 1 nm<d<100 nm
@tidak dapat disaring dengan penyaring biasa, melainkan dengan penyaring ultra
@tidak memisahkan jika didiamkan
3. Suspensi(Dispersi Kasar)
@2 fase
@keruh
@heterogen
@diameter partikel: >100 nm
@dapat disaring dengan kertas saring biasa
@memisah jika didiamkan
Keadaan koloid atau sistem koloid atau suspensi koloid atau larutan
koloid atau suatu koloid adalah suatu campuran berfasa dua yaitu fasa
terdispersi dan fasa pendispersi dengan ukuran partikel terdispersi
berkisar antara 10-7 sampai dengan 10-4 cm. Besaran partikel yang
terdispersi, tidak menjelaskan keadaan partikel tersebut. Partikel dapat
terdiri atas atom, molekul kecil atau molekul yang sangat besar. Koloid
emas terdiri atas partikel-partikel dengan bebagai ukuran, yang
masing-masing mengandung jutaan atom emas atau lebih. Koloid belerang
terdiri atas partikel-partikel yang mengandung sekitar seribu molekul
S8. Suatu contoh molekul yang sangat besar (disebut juga molekul makro)
ialah haemoglobin. Berat molekul dari molekul ini 66800 s.m.a dan
mempunyai diameter sekitar 6 x 10-7.
2.2 Jenis – jenis koloid
Koloid merupakan suatu sistem campuran “metastabil” (seolah-olah
stabil, tapi akan memisah setelah waktu tertentu). Koloid berbeda dengan
larutan; larutan bersifat stabil. Di dalam larutan koloid secara umum,
ada 2 zat sebagai berikut :
- Zat terdispersi, yakni zat yang terlarut di dalam larutan koloid
- Zat pendispersi, yakni zat pelarut di dalam larutan koloid
Berdasarkan fase terdispersinya, sistem koloid dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu:
1. Sol (fase terdispersi padat)
a. Sol padat adalah sol dalam medium pendispersi padat
Contoh: paduan logam, gelas warna, intan hitam
b. Sol cair adalah sol dalam medium pendispersi cair
Contoh: cat, tinta, tepung dalam air, tanah liat
c. Sol gas adalah sol dalam medium pendispersi gas
Contoh: debu di udara, asap pembakaran
2. Emulsi (fase terdispersi cair)
a. Emulsi padat adalah emulsi dalam medium pendispersi padat
Contoh: Jelly, keju, mentega, nasi
b. Emulsi cair adalah emulsi dalam medium pendispersi cair
Contoh: susu, mayones, krim tangan
c. Emulsi gas adalah emulsi dalam medium pendispersi gas
Contoh: hairspray dan obat nyamuk
3. Buih (fase terdispersi gas)
a. Buih padat adalah buih dalam medium pendispersi padat
Contoh: Batu apung, marshmallow, karet busa, Styrofoam
b. Buih cair adalah buih dalam medium pendispersi cair
Contoh: putih telur yang dikocok, busa sabun
Untuk pengelompokan buih, jika fase terdispersi dan medium pendispersi sama-
sama berupa gas, campurannya tergolong larutan.
BAB III
KOLOID SOL
3.1 Sifat – sifat koloid sol:
1. Gerak Brown
Gerak Brown ialah gerakan partikel-partikel koloid yang senantiasa
bergerak lurus tapi tidak menentu (gerak acak/tidak beraturan). Jika
kita amati koloid dibawah mikroskop ultra, maka kita akan melihat bahwa
partikel-partikel tersebut akan bergerak membentuk zigzag. Pergerakan
zigzag ini dinamakan gerak Brown. Partikel-partikel suatu zat senantiasa
bergerak. Gerakan tersebut dapat bersifat acak seperti pada zat cair
dan gas( dinamakan gerak brown), sedangkan pada zat padat hanya
beroszillasi di tempat ( tidak termasuk gerak brown ). Untuk koloid
dengan medium pendispersi zat cair atau gas, pergerakan
partikel-partikel akan menghasilkan tumbukan dengan partikel-partikel
koloid itu sendiri. Tumbukan tersebut berlangsung dari segala arah. Oleh
karena ukuran partikel cukup kecil, maka tumbukan yang terjadi
cenderung tidak seimbang. Sehingga terdapat suatu resultan tumbukan yang
menyebabkan perubahan arah gerak partikel sehingga terjadi gerak zigzag
atau gerak Brown.
Semakin kecil ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak Brown yang
terjadi. Demikian pula, semakin besar ukuran partikel koloid, semakin
lambat gerak Brown yang terjadi. Hal ini menjelaskan mengapa gerak Brown
sulit diamati dalam larutan dan tidak ditemukan dalam campuran
heterogen zat cair dengan zat padat (suspensi). Gerak Brown juga
dipengaruhi oleh suhu. Semakin tinggi suhu sistem koloid, maka semakin
besar energi kinetik yang dimiliki partikel-partikel medium
pendispersinya. Akibatnya, gerak Brown dari partikel-partikel fase
terdispersinya semakin cepat. Demikian pula sebaliknya, semakin rendah
suhu sistem koloid, maka gerak Brown semakin lambat.
2. Efek Tyndall
Efek Tyndall ialah gejala penghamburan berkas sinar (cahaya) oleh
partikel-partikel koloid. Hal ini disebabkan karena ukuran molekul
koloid yang cukup besar. Efek tyndall ini ditemukan oleh John Tyndall
(1820-1893), seorang ahli fisika Inggris. Oleh karena itu sifat itu
disebut efek tyndall.
Efek tyndall adalah efek yang terjadi jika suatu larutan terkena sinar.
Pada saat larutan sejati (gambar kiri) disinari dengan cahaya, maka
larutan tersebut tidak akan menghamburkan cahaya, sedangkan pada sistem
koloid (gambar kanan), cahaya akan dihamburkan. hal itu terjadi karena
partikel-partikel koloid mempunyai partikel-partikel yang relatif besar
untuk dapat menghamburkan sinar tersebut. Sebaliknya, pada larutan
sejati, partikel-partikelnya relatif kecil sehingga hamburan yang
terjadi hanya sedikit dan sangat sulit diamati.
3. Adsorpsi koloid
Adsorpsi ialah peristiwa penyerapan partikel atau ion atau senyawa lain
pada permukaan partikel koloid yang disebabkan oleh luasnya permukaan
partikel. Dimana partikel-partikel sol padat ditempatkan dalam zat cair
atau gas, maka pertikel-partikel zat cair atau gas tersebut akan
terakumulasi pada permukaan zat padat tersebut. Beda halnya dengan
absorpsi. Absorpsi adalah fenomena menyerap semua partikel ke dalam sol
padat bukan di atas permukaannya, melainkan di dalam sol padat tersebut.
Partikel koloid sol memiliki kemampuan untuk mengadsorpsi
partikel-partikel pada permukaannya, baik partikel netral atau bermuatan
(kation atau anion) karena mempunyai permukaan yang sangat luas. Contoh
: (i) Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion
H+. (ii) Koloid As2S3 bermuatan negatif karena permukaannya menyerap
ion S2.
4. Muatan koloid sol
Sifat koloid terpenting adalah muatan partikel koloid. Semua partikel
koloid memiliki muatan sejenis (positif dan negatif). Maka terdapat gaya
tolak menolak antar partikel koloid. Partikel koloid tidak dapat
bergabung sehingga memberikan kestabilan pada sistem koloid. Sistem
koloid secara keseluruhan bersifat netral. Berikut penjelasan tentang
sumber muatan koloid, kestabilan, lapisan bermuatan ganda,
elektroforesis koloid sol, dan proses – proses lainnya pada koloid sol :
A. Sumber muatan koloid sol
Partikel-partikel koloid mendapat mutan listrik melalui dua cara, yaitu :
Proses adsorpsi
Partikel koloid dapat mengadsorpsi partikel bermuatan dari fase
pendispersinya. Jenis muatan tergantung dari jenis partikel yang
bermuatan. Partikel sol Fel (OH)3 kemampuan untuk mengadsorpsi kation
dari medium pendisperinya sehingga bermuatan positif, sedangkal partikel
sol As2S3 mengadsorpsi anion dari medium pendispersinya sehingga
bermuatan negatif.
Sol AgCI dalam medium pendispersi dengan kation Ag+ berlebihan akan
mengadsorpsi Ag+ sehingga bermuatan positif. Jika anion CI- berlebih,
maka sol AgCI akan mengadsorpsi ion CI- sehingga bermuatan positif.
Proses ionisasi gugus permukaan partikel
Beberapa partikel koloid memperoleh muatan dari proses ionisasi
gugus-gugus yang ada pada permukaan partikel koloid. Contohnya adalah
koloid protein dan koloid sabun/ deterjen. Berikut penjelasannya:
^-^ Koloid protein
Koloid protein adalah jenis koloid sol yang mempunyai gugus yang
bersifat asam (-COOH) dan biasa (-NH2). Kedua gugus ini dapat
terionisasi dan memberikan muatan pada molekul protein.
Pada ph rendah , gugus basa –NH2 akan menerima proton dan membentuk
gugus –NH3. Ph tinggi, gugus –COOH akan mendonorkan proton dan membentuk
gugus – COO-. Pada ph intermediet partikel protein bermuatan netral
karena muatan –NH3+ dan COO- saling meniadakan.
^-^ Koloid sabun dan deterjen
Pada konsentrasi relatif pekat, molekul ini dapat bergabung membentuk
partikel berukuran koloid yang disebut misel. Zat yang molejulnya
bergabung secara spontan dalam suatu fase pendispersi dan membentuk
partikel berukuran koloid disebut koloid terasosiasi.
Sabun adalah garam karboksilat dengan rumus R-COO-Na+. Anion R-COO-
terdiri dari gugus R- yang bersifat non pola. Gugus R- atau ekor
non-polar tidak larut dalam air sehingga akan terorientasi ke pusat.
B. Kestabilan koloid
Terdapat beberapa gaya pada sistem koloid yang menentukan kestabilan koloid, yaitu sebagai berikut :
Gaya pertama ialah gaya tarik – menarik yang dikenaln dengan gaya London
– Van der Waals. Gaya ini menyebabkan partikel – partikel koloid
berkumpul membentuk agregat dan akhirnya mengendap.
Gaya kedua ialah gaya tolak menolak. Gaya ini terjadi karena
pertumpangtindihan lapisan ganda listrik yang bermuatan sama. Gaya tolak
– menolak tersebut akan membuat dispersi koloid menjadi stabil.
Gaya ketiga ialah gaya tarik – menarik antara partikel koloid dengan
medium pendispersinya. Terkadang, gaya ini dapat menyebabkan terjadinya
agregasi partikel koloid dan gaya ini juga dapat meningkatkan kestabilan
sistem koloid secara keseluruhan.
Salah satu faktor yang mempengaruhi stabilitas koloid ialah muatan
permukaan koloid. Besarnya muatan pada permukaan partikel dipengaruhi
oleh konsentrasi elektrolit dalam medium pendispersi. Penambahan kation
pada permukaan partikel koloid yang bermuatan negatif akan menetralkan
muatan tersebut dan menyebabkan koloid menjadi tidak stabil.
Banyak koloid yang harus dipertahankan dalam bentuk koloid untuk
penggunaannya. Contoh: es krim, tinta, cat. Untuk itu digunakan koloid
lain yang dapat membentuk lapisan di sekeliling koloid tersebut. Koloid
lain ini disebut koloid pelindung. Contoh: gelatin pada sol Fe(OH)3.
Untuk koloid yang berupa emulsi dapat digunakan emulgator yaitu zat
yang dapat tertarik pada kedua cairan yang membentuk emulsi. Contoh:
sabun deterjen sebagai emulgator dari emulsi minyak dan air.
C. Lapisan bermuatan ganda
Pada awalnya, partikel-partikel koloid mempunyai muatan yang sejenis
yang didapatkannya dari ion yang diadsorpsi dari medium pendispersinya.
Apabila dalam larutan ditambahkan larutan yang berbeda muatan dengan
system koloid, maka sistem koloid itu akan menarik muatan yang berbeda
tersebut sehingga membentuk lapisan ganda.
Lapisan pertama ialah lapisan padat di mana muatan partikel koloid
menarik ion-ion dengan muatan berlawanan dari medium pendispersi.
Sedangkan lapisan kedua berupa lapisan difusi dimana muatan dari medium
pendispersi terdifusi ke partikel koloid. Model lapisan berganda
tersebut tijelaskan pada lapisan ganda Stern. Adanya lapisan ini
menyebabkan secara keseluruhan bersifat netral.
D. Elektroforesis
Elektroforesis adalah suatu proses untuk menghitung berpindahnya ion
atau partikel koloid bermuatan dalam medium cair yang dipengaruhi oleh
medan listrik. Yaitu, pergerakan partikel – partikel koloid dalam medan
listrik ke masing – masing elektrode. Prinsip kerja elektroforesis
digunakan untuk membersihkan asap hasil industri dengan alat Cottrell.
E. Koagulasi
Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid dan membentuk endapan.
Dengan terjadinya koagulasi, berarti zat terdispersi tidak lagi
membentuk koloid. Koloid akan mengalami koagulasi dengan cara:
1. Mekanik. Cara mekanik dilakukan dengan pemanasan, pendinginan atau pengadukan cepat.
2. Kimia. Dengan penambahan elektrolit (asam, basa, atau garam). Contoh: susu + sirup masam —> menggumpal
lumpur + tawas —> menggumpal
Dengan mencampurkan 2 macam koloid dengan muatan yang berlawanan.
Contoh: Fe(OH)3 yang bermuatan positif akan menggumpal jika dicampur
As2S3 yang bermuatan negatif.
F. Koloid liofol dan liofob
Berdasarkan sifat adsorpsi dari partikel koloid terhadap medium pendispersinya, kita mengenal dua macam koloid :
Koloid liofil yaitu koloid yang ”senang cairan” (bahasa Yunani : liyo =
cairan; philia = senang). Partikel koloid akan mengadsorpsi molekul
cairan, sehingga terbentuk selubung di sekeliling partikel koloid itu.
Contoh koloid liofil adalah kanji, protein, dan agar-agar.
Koloid liofob yaitu koloid yang ”benci cairan” (phobia = benci).
Partikel koloid tidak mengadsorpsi molekul cairan. Contoh koloid liofob
adalah sol sulfida dan sol logam.
Ciri – cirinya:
1. Sol Liofil
@Dapat dibuat langsung dengan mencampurkan fase terdispersi dengan medium terdispersinya
@Mempunyai muatan yang kecil atau tidak bermuatan
@Partikel-partikel sol liofil mengadsorpsi medium pendispersinya.
Terdapat proses solvasi/ hidrasi, yaitu terbentuknya lapisan medium
pendispersi yang teradsorpsi di sekeliling partikel sehingga menyebabkan
partikel sol liofil tidak saling bergabung
@Viskositas sol liofil > viskositas medium pendispersi
@Tidak mudah menggumpal dengan penambahan elektrolit
@Reversibel, artinya fase terdispersi sol liofil dapat dipisahkan dengan
koagulasi, kemudian dapat diubah kembali menjadi sol dengan penambahan
medium pendispersinya.
@Memberikan efek Tyndall yang lemah
@Dapat bermigrasi ke anode, katode, atau tidak bermigrasi sama sekali
2.Sol Liofob
@Tidak dapat dibuat hanya dengan mencampur fase terdispersi dan medium pendisperinya
@Memiliki muatan positif atau negative
@Partikel-partikel sol liofob tidak mengadsorpsi medium pendispersinya.
Muatan partikel diperoleh dari adsorpsi partikel-partikel ion yang
bermuatan listrik
@Viskositas sol hidrofob hampir sama dengan viskositas medium pendispersi
@Mudah menggumpal dengan penambahan elektrolit karena mempunyai muatan
@Irreversibel artinya sol liofob yang telah menggumpal tidak dapat diubah menjadi sol
@Memberikan efek Tyndall yang jelas
@Akan bergerak ke anode atau katode, tergantung jenis muatan partikel
3.2 Pembuatan sistem koloid sol
1. Cara Kondensasi
a. Reaksi dekomposisi rangkap
Misalnya:
- Sol As2S3 dibuat dengan gaya mengalirkan H2S dengan perlahan-lahan
melalui larutan As2O3 dingin sampai terbentuk sol As2S3 yang berwarna
kuning terang;
As2O3 (aq) + 3H2S(g) As2O3 (koloid) + 3H2O(l)
(Koloid As2S3 bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S2-)
- Sol AgCl dibuat dengan mencampurkan larutan AgNO3 encer dan larutan HCl encer; AgNO3 (ag) + HCl(aq) AgCl (koloid) + HNO3 (aq)
b. Reaksi redoks
Misalnya:
- Sol emas atau sol Au dapat dibuat dengan mereduksi larutan garamnya dengan
melarutkan AuCl3 dalam pereduksi organic formaldehida HCOH;
2AuCl3 (aq) + HCOH(aq) + 3H2O(l) 2Au(s) + HCOOH(aq) + 6HCl(aq)
- Sol belerang dapat dibuat dengan mereduksi SO2 yang terlarut dalam air dengan
mengalirinya gas H2S ; 2H2S(g) + SO2 (aq) 3S(s) + 2H2O(l)
c. Reaksi hidrolisis
Hidrolisis adalah reaksi suatu zat dengan air. Misalanya:
- Sol Fe(OH3) dapat dibuat dengan hidrolisis larutan FeCl3 dengan memanaskan
larutan FeCl3 atau reaksi hidrolisis garam Fe dalam air mendidih;
FeCl3 (aq) + 3H2O(l) Fe(OH) 3 (koloid) + 3HCl(aq)
(Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+)
- Sol Al(OH)3 dapat diperoleh dari reaksi hidrolisis garam Al dalam air mendidih;
AlCl3 (aq) + 3H2O(l) Al(OH) 3 (koloid) + 3HCl(aq)
d. Reaksi pergantian pelarut
Cara ini dilakukan dengan mengganti medium pendispersi sehingga fasa terdispersi
yang semulal arut setelah diganti pelarutanya menjadi berukuran koloid. Misalnya;
- untuk membuat sol belerang yang sukar larut dalam air tetapi mudah
larut dalam alkohol seperti etanol dengan medium pendispersi air,
belarang harus terlenih dahulu dilarutkan dalam etanol sampai jenuh.
Baru kemudian larutan belerang dalam etanol tersebut ditambahkan sedikit
demi sedikit ke dalam air sambil diaduk. Sehingga belerang akan
menggumpal menjadi pertikel koloid dikarenakan penurunan kelarutan
belerang dalam air.
- Sebaliknya, kalsium asetat yang sukar larut dalam etanol, mula-mula
dilarutkan terlebih dahulu dalam air, kemudianbaru dalam larutan
tersebut ditambahkan etanol maka terjadi kondensasi dan terbentuklah
koloid kalsium asetat.
2. Cara Dispersi
a. Cara mekanik
Cara mekanik adalah penghalusan partikel-partikel kasar zat padat dengan
proses penggilingan untuk dapat membentuk partikel-partikel berukuran
koloid. Alat yang digunakan untuk cara ini biasa disebut penggilingan
koloid, yang biasa digunakan dalam:
- industri makanan untuk membuat jus buah, selai, krim, es krim,dsb.
- Industri kimia rumah tangga untuk membuat pasta gigi, semir sepatu, deterjen, dsb.
- Industri kimia untuk membuat pelumas padat, cat dan zat pewarna.
- Industri-industri lainnya seperti industri plastik, farmasi, tekstil, dan kertas.
b. Cara peptisasi
Cara peptisasi adalah pembuatan koloid / sistem koloid dari butir-butir
kasar atau dari suatu endapan / proses pendispersi endapan dengan
bantuan suatu zat pemeptisasi (pemecah). Zat pemecah tersebut dapat
berupa elektrolit khususnya yang mengandung ion sejenis ataupun pelarut
tertentu.
Contoh:
- Agar-agar dipeptisasi oleh air ; karet oleh bensin.
- Endapan NiS dipeptisasi oleh H2S ; endapan Al(OH) 3 oleh AlCl3.
- Sol Fe(OH) 3 diperoleh dengan mengaduk endapan Fe(OH) 33 yang baru
terbentuk dengan sedikit FeCl3. Sol Fe(OH) 3 kemudian dikelilingi Fe+3
sehingga bermuatan positif
- Beberapa zat mudah terdispersi dalam pelarut tertentu dan membnetuk sistem kolid. Contohnya; gelatin dalam air.
c. Cara busur bredig
Cara busur Bredig ini biasanya digunakan untuk membuat sol-sol logam,
sperti Ag, Au, dan Pt. Dalam cara ini, logam yang akan diubah menjadi
partikel-partikel kolid akan digunakan sebagai elektrode. Kemudian kedua
logam dicelupkan ke dalam medium pendispersinya (air suling dingin)
sampai kedua ujungnya saling berdekatan. Kemudian, kedua elektrode akan
diberi loncatan listrik. Panas yang timbul akan menyebabkan logam
menguap, uapnya kemudian akan terkondensasi dalam medium pendispersi
dingin, sehingga hasil kondensasi tersebut berupa pertikel-pertikel
kolid. Karena logam diubah jadi partikel kolid dengan proses uap logam,
maka metode ini dikategorikan sebagai metode dispersi.
3.3 Pemurnian koloid sol
1. Dialisis
Dialisis ialah pemisahan koloid dari ion-ion pengganggu dengan cara ini
disebut proses dialisis. Yaitu dengan mengalirkan cairan yang tercampur
dengan koloid melalui membran semi permeable yang berfungsi sebagai
penyaring. Membran semi permeable ini dapat dilewati cairan tetapi tidak
dapat dilewati koloid, sehingga koloid dan cairan akan berpisah.
Prinsip dialysis ini digunakan dalam proses pencucian darah orang yang
ginjalnya tidak berfungsi lagi. Dalam tubuh, ginjal berfungsi sebagai
alat dialisis darah
2. Elektrodialisis
Pada dasarnya proses ini adalah proses dialysis di bawah pengaruh medan
listrik. Cara kerjanya; listrik tegangan tinggi dialirkan melalui dua
layer logam yang menyokong selaput semipermiabel. Sehingga
pertikel-partikel zat terlarut dalam sistem koloid berupa ion-ion akan
bergerak menuju elektrode dengan muatan berlawanan. Adanya pengaruh
medanlistrik akanmempercepat proses pemurnian sistem koloid.
Elektrodialisis hanya dapat digunakan untuk memisahkan partikel-partikel
zat terlarut elektrolit karena elektrodialisis melibatkan arus listrik.
3. Penyaring Ultra
Partikel-partikel kolid tidak dapat disaring biasa seperti kertas
saring, karena pori-pori kertas saring terlalu besar dibandingkan ukuran
partikel-partikel tersebut. Tetapi, bila kertas saring tersebut
diresapi dengan selulosa seperti selofan, maka ukuran pori-pori kertas
akan sering berkurang. Kertas saring yang dimodifikasi tersebut disebut
penyaring ultra.
Proses pemurnian dengan menggunakan penyaring ultra ini termasuklambat,
jadi tekanan harus dinaikkan untuk mempercepat proses ini. Terakhir,
partikel-pertikel koloid akan teringgal di kertas saring.
Partikel-partikel kolid akan dapat dipisahkan berdasarkan ukurannya,
dengan menggunakan penyaring ultra bertahap.
BAB IV
KOLOID EMULSI
Seperti
yang telah dijelaskan, emulsi merupakan jenis koloid dimana fase
terdispersinya merupakan zat cair. Kemudian, berdasarkan medium
pendispersinya, emulsi dapat dibagi menjadi:
Emulsi Gas
Emulsi gas dapat disebut juga aerosol cair yang adalah emulsi dalam
medium pendispersi gas. Pada aerosol cair, seperti; hairspray dan obat
nyamuk dalam kemasan kaleng, untuk dapat membentuk system koloid atau
menghasilkan semprot aerosol yang diperlukan, dibutuhkan bantuan bahan
pendorong/ propelan aerosol, anatar lain; CFC (klorofuorokarbon atau
Freon). Aerosol cair juga memiliki sifat-sifat seperti sol liofob; efek
Tyndall, gerak Brown, dan kestabilan denganmuatan partikel. Contoh:
dalam hutan yang lebat, cahaya matahari akan disebarkan oleh
partikel-partikel koloid dari sistem koloid kabut à merupakan contoh
efek Tyndall pada aerosol cair.
Emulsi Cair
Emulsi cair melibatkan dua zat cair yang tercampur, tetapi tidak dapat
saling melarutkan, dapt juga disebut zat cair polar &zat cair
non-polar. Biasanya salah satu zat cair ini adalah air (zat cair polar)
dan zat lainnya; minyak (zat cair non-polar). Emulsi cair itu sendiri
dapat digolongkan menjadi 2 jenis, yaitu; emulsi minyak dalam air (cth:
susu yang terdiri dari lemak yang terdispersi dalam air,jadi butiran
minyak di dalam air), atau emulsi air dalam minyak (cth: margarine yang
terdiri dari air yang terdispersi dalam minyak, jadi butiran air dalam
minyak).
Beberapa sifat emulsi yang penting:
- Demulsifikasi
Kestabilan emulsi cair dapat rusak apabila terjadi pemansan, proses
sentrifugasi, pendinginan, penambahan elektrolit, dan perusakan zat
pengemulsi. Krim atau creaming atau sedimentasi dapat terbentuk pada
proses ini. Pembentukan krim dapat kita jumpai pada emulsi minyak dalam
air, apabila kestabilan emulsi ini rusak,maka pertikel-partikel minyak
akan naik ke atas membentuk krim. Sedangkan sedimentasi yang terjadi
pada emulsi air dalam minyak; apabila kestabilan emulsi ini rusak, maka
partikel-partikel air akan turun ke bawah. Contoh penggunaan proses ini
adalah: penggunaan proses demulsifikasi dengan penmabahan elektrolit
untukmemisahkan karet dalam lateks yang dilakukan dengan penambahan asam
format (CHOOH) atau asam asetat (CH3COOH).
- Pengenceran
Dengan menambahkan sejumlah medium pendispersinya, emulsi dapat
diencerkan. Sebaliknya, fase terdispersi yang dicampurkan akan dengan
spontan membentuk lapisan terpisah. Sifat ini dapat dimanfaatkan untuk
menentukan jenis emulsi.
Emulsi Padat atau Gel
Gel adalah emulsi dalam medium pendispersi zat padat, dapat juga
dianggap sebagai hasil bentukkan dari penggumpalan sebagian sol cair.
Partikel-partikel sol akan bergabung untuk membentuk suatu rantai
panjang pada proses penggumpalan ini. Rantai tersebut akan saling
bertaut sehingga membentuk suatu struktur padatan di mana medium
pendispersi cair terperangkap dalam lubang-lubang struktur tersebut.
Sehingga, terbentuklah suatu massa berpori yang semi-padat dengan
struktur gel. Ada dua jenis gel, yaitu:
i. Gel elastis
Karena ikatan partikel pada rantai adalah adalah gaya tarik-menarik yang
relatif tidak kuat, sehingga gel ini bersifat elastis. Maksudnya adalah
gel ini dapat berubah bentuk jika diberi gaya dan dapat kembali ke
bentuk awal bila gaya tersebut ditiadakan. Gel elastis dapat dibuat
dengan mendinginkan sol iofil yang cukup pekat. Contoh gel elastis
adalah gelatin dan sabun.
ii.Gel non-elastis
Karena ikatan pada rantai berupa ikatan kovalen yang cukup kuat, maka
gel ini dapat bersifat non-elastis. Maksudnya adalah gel ini tidak
memiliki sifat elastis, gel ini tidak akan berubah jika diberi suatu
gaya. Salah satu contoh gel ini adalah gel silica yang dapat dibuat
dengan reaksi kia; menambahkan HCl pekat ke dalam larutan natrium
silikat, sehingga molekul-molekul asam silikat yang terbentuk akan
terpolimerisasi dan membentuk gel silika.
Beberapa sifat gel yang penting adalah:
- Hidrasi
Gel non-elastis yang terdehidrasi tidak dapat diubah kembali ke bentuk
awalanya, tetapi sebaliknya, gel elastis yang terdehidrasi dapat diubah
kembali menjadi gel elastis dengan menambahkan zat cair.
- Menggembung (swelling)
Gel elastis yang terdehidrasi sebagian akan menyerap air apabila
dicelupkan ke dalam zat cair. Sehingga volum gel akan bertambah dan
menggembung.
- Sineresis
Gel anorganik akan mengerut bila dibiarkan dan diikuti penetesan pelarut, dan proses ini disebut sineresis.
- Tiksotropi
Beberapa gel dapat diubah kembali menjadi sol cair apabila diberi
agitasi atau diaduk. Sifat ini disebut tiksotropi. Contohnya adalah gel
besi oksida, perak oksida, dsb.
BAB V
KOLOID BUIH
Buih adalah koolid dengan fase terdisperasi gas dan medium
pendisperasi zat cair atau zat padat. Baerdasarkan medium
pendisperasinya, buih dikelompokkan menjadi dua, yaitu:
1. Buih Cair (Buih)
Buih cair adalah sistem koloid dengan fase terdisperasi gas dan dengan
medium pendisperasi zat cair. Fase terdisperasi gas pada umumnya berupa
udara atao karbondioksida yang terbetuk dari fermentasi. Kestabilan buih
dapat diperoleh dari adanya zat pembuih (surfaktan). Zat ini
teradsorbsi ke daerah antar-fase dan mengikat gelembung-gelembung gas
sehingga diperoleh suatu kestabilan.
Ukuran kolid buih bukanlah ukuran gelembung gas seperti pada sistem
kolid umumnya, tetapi adalah ketebalan film (lapisan tipis) pada daerah
antar-fase dimana zat pembuih teradsorbsi, ukuran kolid berkisar
0,0000010 cm. Buih cair memiliki struktur yang tidak beraturan.
Strukturnya ditentukan oleh kandungan zat cairnya, bukan oleh komposisi
kimia atau ukuran buih rata-rata. Jika fraksi zat cair lebih dari 5%,
gelembung gas akan mempunyai bentuk hamper seperti bola. Jika kurang
dari 5%, maka bentuk gelembung gas adalah polihedral.
Beberapa sifat buih cair yang penting:
Struktur buih cair dapat berubah dengan waktu, karena:
- pemisahan medium pendispersi (zat cair) atau drainase, karena kerapatan gas dan zat cair yang jauh berbeda,
- terjadinya difusi gelembung gas yang kecil ke gelembung gas yang besar
akibat tegangan permukaan, sehingga ukuran gelembung gas menjadi lebih
besar,
- rusaknya film antara dua gelembung gas.
Struktur buih cair dapat berubah jika diberi gaya dari luar. Bila gaya
yang diberikan kecil, maka struktur buih akan kembali ke bentuk awal
setelah gaya tersebut ditiadakan. Jika gaya yang diberikan cukup besar,
maka akan terjadi deformasi.
Contoh buih cair:
- Buih hasil kocokan putih telur
Karen audara di sekitar putih telur akan teraduk dan menggunakan zat
pembuih, yaitu protein dan glikoprotein yang berasal dari putih telur
itu sendiri untukmembentuk buih yang relative stabil. Sehingga putih
telur yang dikocok akan mengembang.
- Buih hasil akibat pemadam kebakaran
Alat pemadam kebakaran mengandung campuran air, natrium bikarbonat,
aluminium sulfat, serta suatu zat pembuih. Karbondioksida yang dilepas
akan membentuk buih dengan bamtuam zat pembuih tersebut.
Buih Padat
Buih padat adalah sistem kolid dengan fase terdisperasi gas dan
denganmedium pendisperasi zat padat. Kestabilan buih ini dapat diperoleh
dari zat pembuih juga (surfaktan). Contoh-contoh buih padatyang mungkin
kita ketahui:
- Roti
Proses peragian yang melepas gas karbondioksida terlibat dalam proses
pembuatan roti. Zat pembuih protein gluten dari tepung kemudian akan
membentuk lapisan tipis mengelilimgi gelembung-gelembung karbondioksida
untuk membentuk buih padat.
- Batu apung
Dari proses solidifikasi gelas vulkanik, maka terbentuklah batu apung.
- Styrofoam
Styrofoam memiliki fase terdisperasi karbondioksida dan udara, serta medium pendisperasi polistirena.
BAB VI
KEGUNAAN KOLOID
Sistem koloid banyak digunakan pada kehidupan sehari-hari, terutama
dalam kehidupan sehari-hari. Hal ini disebabkan sifat karakteristik
koloid yang penting, yaitu dapat digunakan untuk mencampur zat-zat yang
tidak dapat saling melarutkan secara homogen dan bersifat stabil untuk
produksi dalam skala besar.
Beberapa contoh koloid
Industri makanan = Keju, mentega, susu, saus salad
Industri kosmetika dan perawatan tubuh= Krim, pasta gigi, sabun
Industri cat= Cat
Industri kebutuhan rumah tangga= Sabun, deterjen
Industri pertanian= Peptisida dan insektisida
Industri farmasi= Minyak ikan, pensilin untuk suntikan
^-^Pemutihan Gula
Dengan
melarutkan gula ke dalam air, kemudian larutan dialirkan melalui sistem
koloid tanah diatomae atau karbon, partikel-partikel koloid kemudian
akan mengadsorbsi zat warna tersebut. Sehingga gula tebu yang masih
berwarna dapat diputihkan.
^-^Penggumpalan Darah
Darah mengandung sejumlah kolid protein yangbermuatan negative. Jika
terdapat luka kecil, maka luka tersebut dapat doibati dengan pensil
stiptik atau tawas yang mengandung ion-ion Al+3 dan Fe+3, dimana ion-ion
tersebut akan membantu menetralkan muatan-muatan partikel koloid
protein danmembnatu penggumpalan darah.
^-^Pembentukan Delta di Muara Sungai
Air sungai mengandung partikel-partikel koloid pasir dan tanah liat yang
bermuatan negatif. Sedangkan air laut mengandung ion-ion Na+, Mg+2, dan
Ca+2 yang bermuatan positif. Ketika air sungai bertemu di laut, maka
ion-ion positif dari air laut akanmenetralkan muatan pasir dan tanah
liat. Sehingga, terjadi koagulasi yang akan membentuk suatu delta.
^-^Pengambilan Endapan Pengotor
Gas atau udara yang dialirkan ke dalam suatu proses industri seringkali
mangandung zat-zat pengotor berupa partikel-partikel koloid.
Untukmemisahkan pengotor ini, digunakan alat pengendap elektrostatik
yang pelat logamnya yang bermuatan akan digunakan untuk menarik
partikel-partikel koloid.
^-^Penjernihan Air
Air keran (PDAM) yang ada saat ini mengandung partikel-partikel koloid
tanah liat,lumpur, dan berbagai partikel lainnya yang bermuatan negatif.
Oleh karena itu, untuk menjadikannya layak untuk diminum, harus
dilakukan beberapa langkah agar partikel koloid tersebut dapat
dipisahkan. Hal itu dilakukan dengan cara menambahkan tawas
(Al2SO4)3.Ion Al3+ yang terdapat pada tawas tersebut akan terhidroslisis
membentuk partikel koloid Al(OH)3 yang bermuatan positif melalui
reaksi:
Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+
Setelah itu, Al(OH)3 menghilangkan muatan-muatan negatif dari partikel
koloid tanah liat/lumpur dan terjadi koagulasi pada lumpur. Lumpur
tersebut kemudian mengendap bersama tawas yang juga mengendap karena
pengaruh gravitasi.
BAB VII
PENUTUP
7.1 KESIMPULAN
Koloid dapat ditemukan dalam kehidupan sehari – hari untuk proses
apapun. Koloid juga saling berhubungan antara larutan dan suspensi.
Partikel koloid dapat menghamburkan cahaya sehingga berkas cahaya yang
melalui sistem koloid. Dapat diamati dari samping sifat partikel koloid
ini disebut efek Tyndall. Koloid dibedakan menjadi 3 macam, yaitu sol,
emulsi, dan buih.
Koloid dapat mengadsorpsi ion atau zat lainpada permukaannya, dan oleh
karena luas permukaannya yang relatif besar, maka koloid mempunyai daya
adsorpsi yang besar. Penggumpalan partikel koloid disebut koagulasi.
Koagulasi dapat terjadi karena berbagai hal, misalnya pada penambahan
elektrolit. Penambahan elekrolit akan menetralkan muatan koloid,
sehingga faktor yang menstabilkannya hilang. Koloid yang medium
dispersinya berupa cairan dibedakan atas koloid liofil dan koloid
liofob. Koloid liofil mempunyai interaksi yang kuat dengan mediumnya;
sebaliknya, pada koloid liofob interaksinya tersebut tidak ada atau
sangat lemah.
Koloid dapat dibuat dengan cara dispersi atau kondensasi. Pada cara
dispersi, bahan kasar dihaluskan kemudian didispersikan ke dalam medium
dispersinya. Pada cara kondensasi, koloid dibuat dari larutan di mana
atom atau molekul mengalami agregasi (pengelompokan), sehingga menjadi
partikel koloid. Sabun dan detergen bekerja sebagai bahan aktif
permukaan yang fungsinya mengelmusikan lemak ke dalam air.
7.2 DAFTAR PUSTAKA DAN REFERENSI
1. http://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_koloid
2. http://sistemkoloid.tripod.com/kegunaan.htm
3. http://nabilahfairest.multiply.com/journal/item/38/koloid
4. http://user.cbn.net.id/johanoni/koloid.htm
5. http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas_x/koloid/
6. Parning, dkk. 2006. Kimia SMA Kelas XI Semester Kedua. Jakarta : Yudhistira.
7. Suharsini, Maria. 2005. Kimia dan Kecakapan Hidup. Jakarta : Ganesa Exact.
http://nuranimahabbah.wordpress.com/2009/05/16/koloid-suspensi-larutan-kimia/
CATATAN PENTING!
BAGI SIAPA ZA YANG MAU AMBIL HARUS DITULIS SUMBERNYA LHO!
http://nuranimahabbah.wordpress.com/2009/05/16/koloid-suspensi-larutan-kimia/
About these ads
Titrasi Redoks
Sel Elektrolisa
Sel Volta
Cara Ion Elektron
Menyatarakan persamaan reaksi redoks
Reaksi Oksidasi dan Reduksi
Reaksi Redoks dan Harga Bilangan Oksidasi
Reaksi Redoks
Bilangan Oksidasi dan Reaksi Redoks
Elektrokimia
Rumus Kimia
Seperti yang telah disinggung rumus kimia merupakan salah satu ciri khas senyawa kimia. Rumus kimia suatu senyawa menyatakan
lambang dan jumlah atom unsur yang menyusun suatu senyawa tanpa
menyebut senyawa tersebut termasuk senyawa ionik atau kovalen. Rumus kimia sendiri terbagi menjadi rumus empiris dan rumus molekul.
Rumus molekul dan rumus empiris suatu senyawa
hanya terjadi perbedaan jumlah atom, sedangkan atom unsur penyusun
senyawa tetap. Namun demikian beberapa senyawa memiliki rumus molekul
dan rumus empirisnya yang sama, misalnya H2O (air) dan NH3 (amoniak).
Jumlah atom dalam suatu rumus kimia menyatakan
jumlah mol dari unsur terkait, jadi rumus kimia suatu senyawa merupakan
perbandingan mol atom unsur penyusun senyawa tersebut. Dari perbandingan
atom atau perbandingan mol ini dapat ditentukan perbandingan massa dan %
massa dari unsur-unsur yang menyusun senyawa tersebut.
Untuk memperjelas hal ini perhatikan contoh berikut! misalnya vitamin C yang mengandung asam askorbat dengan rumus molekul C6H8O6, maka:
· Rumus molekul C6H8O6
· Perbandingan mol atom unsur
C : H : O = 6 : 8 : 6
· Perbandingan massa unsur
C : H : O = 6 x Ar. C : 8 x Ar.H : 6 x Ar.O
= (6 x 12) : (8 x 1) : (6 x 16)
= 72 : 8 : 96
· Jumlah perbandingan = Mr
72 + 8 + 96 = 176
· % massa masing-masing unsur
Berikut adalah rumus untuk menghitung % massa unsur dalam senyawa
Contoh soal menentukan kadar unsur dalam senyawa
Berapa persen (%) C, O, N dan H yang terdapat dalam urea, CO(NH2)2, jika diketahui Ar.C = 12, Ar.O = 16, Ar.N = 28 dan Ar.H =1?
Jawab
Langkah penyelesaian
1. Tentukan mol masing unsur-unsur dalam senyawa
Atom C = 1 mol
Atom O = 1 mol
Atom N = 2 mol
Atom H = 4 mol
2. Dari mol atom tentukan massa masing-masing unsur dalam senyawa
dengan cara: kalikan dengan atom relatif (Ar) masing-masing atom
Atom C = 1 mol x 12 g/mol = 12 g
Atom O = 1 mol x 16 g/mol = 16 g
Atom N = 2 mol x 14 g/mol = 28 g
Atom H = 4 mol x 1 g/mol = 4 g
3. Jumlahkan massa semua atom yang telah diperoleh untuk memperoleh massa molekul (massa molekul relatif)
Atau dengan cara
H
4. Tentukan % massa masing-masing unsur dengan cara:
Massa masing-masing atom dibagi dengan massa semua atom dalam senyawa (massa molekul relatif) kemudian dikali 100%.
Dengan cara ini diperoleh:
Jika terdapat 120 Kg urea maka massa N adalah sebesar = 46, 67% x 120 Kg = 56 Kg.
Rumus Empiris dan Rumus Molekul
Rumus Empiris
Rumus empiris adalah rumus kimia yang menyatakan
perbandingan terkecil jumlah atom-atom pembentuk senyawa. Misalnya
senyawa etena yang memiliki rumus molekul C2H4, maka rumus empiris senyawa tersebut adalah CH2.
Dalam menentukan rumus empiris yang dicari terlebih
dahulu adalah massa atau persentase massa dalam senyawa, kemudian dibagi
dengan massa atom relatif (Ar) masing-masing unsur. artinya untuk
menentukan rumus empiris yang perlu dicari adalah perbandingan mol dari
unsur-unsur dalam senyawa tersebut.
Contoh
Suatu senyawa mengandugn 64,6 g natrium, 45,2 g belerang dan 90 g
oksigen. Jika diketahui Ar.N = 23, Ar.S = 32, ddan Ar.O = 16. Maka
tentukan rumus empiris senyawa tersebut?
Jawab
Jadi rumus empiris senyawa tersebut adalah Na2SO4.
Rumus Molekul
Rumus molekul adalah rumus kimia yang menyatakan jenis dan jumlah atom yang menyusun suatu senyawa. Misalnya: C2H4 (etena), CO(NH2)2 (urea) dan asam asetat atau asam cuka (CH3COOH). Rumus molekul dapat didefinisikan sebagai rumus kimia yang menyatakan perbandingan jumlah dan jenis atom sesungguhnya dari suatu senyawa.
Dari rumus molekul asam cuka diketahui bahwa rumus molekul tersebut tidak ditulis C2H4O2. Beberapa alasan rumus molekul asam cuka tidak ditulis demikian yaitu
1. Untuk membedakan dengan senyawa lain yang memiliki jumlah atom penyusun yang sama misalnya metil format (HCOOCH3).
2. Rumus molekul menggambarkan struktur molekul. Artinya dari rumus
molekul kita dapat menunjukan atom-atom saling berikatan. Pada molekul
asam cuka atom C yang pertama mengikat 3 atom H dan 1 atom C berikutnya
dan atom C berikunya mengikat 2 atom O kemudian 1 atom O mengikat 1 atom
H.
Contoh soal menentukan rumus molekul dari rumus empiris
200 g senyawa organik mempunyai massa molekul relatif =
180, senyawa ini terdiri dari 40% karbon, 6,6% hidrogen dan sisanya
adalah oksigen. Jika diketahui Ar.C = 12, Ar.H = 1, dan Ar.O = 16. Maka
tentukan rumus molekul senyawa ini?
Jawab
Jadi rumus empiris senyawa tersebut adalah CH2O
Dari rumus molekul yang telah diperoleh maka rumus molekul dapat ditentukan sbagai berikut
CH2O)n
(Ar C x n) + (2.Ar H x n) + (Ar.O) = Mr senyawa
12n + 2n + 16n = 180
30n = 180
n = 6
jadi rumus molekulnya adalah C6H12O6.
Menentukan Rumus Empiris dan Rumus Molekul Berdasarkan Ar dan Mr
Tentukan rumus molekul yang dimiliki senyawa dengan umus empiris CH, jika diketahui Mr senyawa tersebut adalah 78?
Jawab
Mr senyawa = (CH)n
78 = (12 + 1)n
78 = 13n
n = 6
jadi rumus molekul yang dimiliki senyawa tersebut adalah (CH)n = C6H6.
Contoh Soal
Massa molekul relatif suatu senyawa organik yang memiliki rumus empiris CH2O adalah 180, jika diketahui Ar.C= 12, Ar.H =1 Ar.O = 16, tentukan rumus molekul senyawa tersebut?
Jawab
Mr senyawa = (CH2O)n
180 = (12 + 2+ 16)n
180 = 30n
n = 6
jadi rumus molekul yang miliki senyawa tersebut adalah (CH2O)n = C6H12O6
Persamaan Reaksi
Seperti yang telah disinggung pada bab sebelumnya, bahwa perubahan kimia yang terjadi pada materi disebut juga reaksi kimia. Reaksi kimia yang terjadi dapat berlangsung secara eksoterm dan endoterm.
Reaksi berlangsung secara eksoterm bila reaksi yang terjadi disertai
pembebasan sejumlah energi, sedangkan kebalikan dari reaksi eksoterm
disebut reaksi endoterm. Energi yang terlibat dapat berupa energi
cahaya, energi panas dan energi-energi yang lainnya.
Pada reaksi kimia terdapat zat awal yang belum
mengalami perubahan yang disebut reaktan atau pereaksi dan zat yang
telah mengalami perubahan yang disebut produk atau zat hasil reaksi.
Zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia dapat berupa unsur dan senyawa.
Rekasi yang dimaksud disini bukan reaksi fisi atau reaksi fusi,
sehingga zat-zat sebelum dan sesudah reaksi adalah zat-zat yang sama.
Reaksi kimia yang terjadi biasanya tulis dalam bentuk persamaan reaksi.
Persamaan reaksi merupakan pernyataan yang mengungkapkan atau
menggambarkan suatu proses kimia dengan menggunakan rumus kimia. Karena
itu penulisan persamaan reaksi harus dapat menyatakan fenomena kimia
yang sebenarnya, dimana zat-zat yang bereaksi dan zat-zat hasil reaksi
harus tergambarkan dengan jelas. Agar lebih jelas perhatikan reaksi yang
terjadi antara gas hidrogen dan gas oksigen untuk membentuk air, yang
digambarkan sebagai berikut:
Keterangan:
· tanda panah menunjukan arah reaksi. Dibaca membentuk atau menghasilkan atau bereaksi menjadi.
· Huruf kecil dalam tanda kurung yang setelah rumus kimia (yang ditulis miring) menyatakan wujud zat. Wujud zat dinyatakan dengan singkatan yakni
§ s (solid) untuk zat berwujud padat
§ l (liquid) untuk zat berwujud cair
§ g untuk zat berwujud gas
§ aq (aqueous, baca: akues) untuk zat yang larut dalam air.
· Bilangan yang mendahului rumus kimia (2 pada H2, 1 pada O2 dan 2 pada H2O)
disebut koefisien reaksi. Koefisien reaksi untuk menyetarakan jumlah
atom atau jumlah molekul atau jumlah ion sebelum dan sesudah reaksi.
Pada contoh di atas dapat diketahui bahwa jumlah atom sebelum dan sesudah reaksi adalah sama, hal ini disebut persamaan setara. Berikut adalah penjumlahannya:
· Jumlah atom H di ruas kiri = jumlah atom H di ruas = 4
· Jumlah atom O di ruas kiri = jumlah atom O di ruas = 2
Untuk keperluan tertentu, persamaan reaksi dibubuhkan atribut lain.
Berikut adalah beberapa atribut yang biasa ditemukan pada persaaman
reaksi:
· Warna zat
· Δ ada bawah atau atas anak panah= tanda proses pemanasan
· = tanda kesetimbangan
· ΔH = harga perubahan entalpi
· E° = harga potensial elektrode
Tujuan dan Penyetaraan Persamaan Reaksi
Tujuan dari penyetaran persamaan reaksi yaitu untuk
memenuhi hukum kekekalan massa atau hukum Lavoisier dan teori atom
Dalton. Hukum kekealan massa berbunyi “dalam sistem tertutup massa zat sebelum dan setelah reaksi adalah tetap” dan tori atom dalton menyatakan “dalam reaksi kimia tidak ada atom yang hilang atau tercipta tetapi hanya terjadi penataan ulang”. Artinya jumlah dan jenis atom dalam reaksi kimia adalah tetap atau sama.
Agar jumlah dan jenis atom yang terdapat pada reaktan
dan produk tetap maka pada persamaan reaksi masing-masing spesi yang
terlibat dalam reaksi kimia diberi koefisien yang sesuai. Seperti pada contoh pembentukan H2O
koefisien reaksi menyatakan jumlah atom, jumlah ion ataupun jumlah
molekul, namun selain itu kofisien reaksi juga menyatakan mol zat yang
terlibat dalam reaksi kimia. Misalnya contoh pembentukan air:
Koefisien yang dimiliki menyetakan 2 mol gas
hidrogen bereaksi dengan 1 mol gas oksigen membentuk 2 mol air atau 2
molekul gas hidogen bereaksi dengan 1 molekul gas oksigen membentuk 2
molekul air.
Berikut adalah langkah-langkah menulis persamaan reaksi dan penyetaraannya
Misalnya logam aluminium bereaksi dengan gas O2 membentuk aluminium oksida. Tulislah persamaan reaksi dan penyetaraannya?
1) Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.
2) Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi yang rumus kimianya lebih kompleks).
Pada reaksi di atas spesi yang lebih kompleks adalah Al2O3 = 1
3) Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1.
Koefisien Al2O3 = 1
Maka Al diruas kanan = 2
Al diruas kiri = 1
Agar jumlah atom Al pada kedua ruas sama maka Al pada ruas kiri diberi kofisien 2. Mka persamaan reaksinya menjadi:
Atom O
Koefisien Al2O3 = 1
Maka atom O diruas kanan = 3
Jumlah atom O diruas kiri = 2
Agar jumlah atom O pada kedua ruas sama maka atom O pada ruas kiri diberi koefisien 3/2. Persamaan reaksinya menjadi:
Agar koefisien tidak dalam bentuk pecahan koefisien pada kedua ruas
dikalikan dengan satu bilangan sehingga memberikan suatu bilangan bulat.
Agar diperoleh bilangan bulat maka kedua ruas dikali 2, sehingga
diperoleh persamaan reaksi yang setara dengan koefisien dalam bentuk
bilangan bulat:
4) Biasanya oksigen disetarakan paling terakhir jika masih terdapat unsur-unsur lain.
Contoh
Reaksi gas metana (CH4) dengan gas oksigen membentuk gas
karbon dioksida dan uap air. Tulislah persamaan reaksi dan setarakan
persamaan reaksi tersebut?
Jawab
1. Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.
2. Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi
yang rumus kimianya lebih kompleks). Sedangkan koefisien yang lainnya
disetarakan huruf sebagai kofisien sementara.
CH4 = 1, koefisien zat yang lain disetarakan dengan huruf, maka persamaan reaksinya menjadi:
3. Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1.
Dari reaksi tersebut unsur yang beriktan langsung dengan zat telah diberi koefisien 1 adalah C dan H.
penyetaraan atom C
Atom C diruas kiri = 1
Atom C diruas kanan = b
Maka jumlah atom C diruas kanan = b = 1
Penyetaraan atom H
Jumlah atom H di ruas kiri = 4
Jumlah atom H di ruas kanan = 2c
Maka jumlah atom H di ruas kanan atau harga koefisien c = 2c = 4, c = 2
Dari penyetaraan ini maka persamaan reaksi menjadi
4. Setarakan atom O
Jumlah atom O di ruas kanan = 2 + 2 = 4
Jumlah atom O di ruas kiri = 2a
Maka jumlah atom O di ruas kiri atau harga koefisien a = 2a = 4, a = 2
Maka persamaan reaksinya menjadi:
Catatan: koefisien 1 biasanya tidak ditulis, penulisan du atas dan
untuk penyetaraan reaksi selanjutnya hanya untuk memberikan gambaran
mengenai tahap-tahap penyetaraan saja.
Contoh
Reaksi besi(III) oksida dengan larutan asam sulfat
membentuk besi(III) sulfat dan air. Tulislah persamaan reaksi dan
setarakan persamaan reaksi tersebut?
Jawab
1. Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.
2. Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi
yang rumus kimianya lebih kompleks). Sedangkan koefisien yang lainnya
disetarakan huruf sebagai kofisien sementara.
Koefisien Fe2(SO4)3 = 1 dan koefisien yang lain menggunakan huruf. Persamaan reaksi menjadi:
3. Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1.
Dari reaksi tersebut unsur yang beriktan langsung dengan zat telah
diberi koefisien 1 adalah Fe, S dan O. Namun O disetarakan terakhir
karena unsur O terdapat di lebih dari dua zat.
Penyetaraan atom Fe
Jumlah atom Fe di ruas kiri = 2a
Jumlah atom Fe di ruas kanan = 2
Maka jumlah atom Fe diruas kiri atau harga koefisien a = 2a = 2, a = 1
Penyetaraan atom S
Jumlah atom S di ruas kiri = b
Jumlah atom S di ruas kanan = 3
Maka jumlah atom S di ruas kiri atau harga koefisien b = 3
Persamaan reaksinya menjadi:
4. Setarakan atom lainnya. Atom O disetarakan setelah semua atom setara.
Penyetaraan atom H
Jumlah atom H di ruas kiri = 6
Jumlah atom H di ruas kanan = 2c
Maka jumlah atom H di ruas kanan atau harga koefisien b = 2c = 6, c = 3
Persamaan reaksinya menjadi:
5. Setarakan atom O. Karena semua atom telah setara, maka oksigen
seharusnya telah setara juga. Untuk meyakinkan jumlah atom O pada kedua
ruas telah setara, maka dilakukan penjumlahan atom O pada kedua ruas.
Jumlah atom O di ruas kiri = 3 + 12 = 15
Jumlah atom O di ruas kanan = 12 + 3 = 15.
Dari penjumlahan ini, terbukti jumlah atom O pada ruas kiri dan ruas
kanan telah setara. Jadi persamaan reaksi setaranya adalah sebagai
beriktu:
Contoh
Reaksi antara tembaga dengan larutan asam nitrat encer
menghasilkan tembaga(II) sulfat, gas nitrogen oksida dan air. Tulislah
persamaan reaksi dan setarakan persamaan reaksi tersebut?
Jawab
1. Menulis rumus kimia atau lambang unsur dari reaktan dan produk dengan wujud masing-masing spesies.
2. Tetapkan koefisien salah satu spesi sama dengan 1 (biasanya spesi
yang rumus kimianya lebih kompleks). Sedangkan koefisien yang lainnya
disetarakan huruf sebagai kofisien sementara.
Koefisien Cu(NO3)2 = 1, dan koefisien yang lain menggunakan huruf. Persamaan reaksi menjadi:
3. Setarakan unsur yang terkait langsung dengan zat yang telah diberi koefisien 1.
Pada reaksi di atas, hanya Cu yang dapat langsung disetarakan yaitu a
= 1. Untuk unsur yang lainnya walaupun terkait langsung dengan Cu(NO3)2
tetapi tidak dapat langsung disetarakan karena terdapat di lebih dari
dua zat yang belum mempunyai harga korfisien. Maka untuk menyetarakannya
ikuti persamaan-persamaan berikut:
· Menyetarakan atom N : b = 2 + c ……………………… (1)
· Menyetarakan atom H : b = 2d …………………………. (2)
· Menyetarakan atom O : 3b = 6 + c + d ……………… (3)
Dari persamaan-persamaan di atas nyatakan nilai c dan d dalam b, sebagai berikut:
· Dari persamaan (1), b = 2 + c berarti c = b – 2
· Dari persamaan (2), b = 2d berarti d = 0,5 b
Substitusikan nilai c cdan d ke dalam persamaan (3)
3b = 6 + c + d
3b = 6 + b – 2 + 0,5 b
1,5b = 4
b =
nilai b yang telah diperoleh di substitusikan ke persamaan (1) dan
(2) untuk memperoleh nilai c dan d. Maka nilai c dan d berturut-turut
adalah
Maka persamaan reaksinya menjadi:
karena masih dalam bentuk pecahan maka dikalikan 3 sehingga diperoleh koefisien dalam bentuk bilangan bulat.
Sifat persamaan reaksi
a. Jenis unsur-unsur sebelum dan sesudah reaksi selalu sama
b. Jumlah masing-masing atom sebelum dan sesudah reaksi selalu sama
c. Perbandingan koefisien reaksi menyatakan perbandingan mol. Khusus
untuk yang berwujud gas perbandingan koefisien menyatakan perbandingan
volume pada suhu den tekanannya sama.
Stoikiometri Reaksi
Hubungan mol dengan koefisien reaksi
Seperti yang telah dijelaskan pada bagian-sebelumnya,
koefisien zat dalam suatu persamaan reaksi menyatakan jumlah mol zat
itu. Oleh sebab itu jumlah mol zat atau massa zat yang terlibat dalam
suatu reaksi dapat ditentukan. Aspek kuantitatif zat-zat yang terlibat
dalam dalam reaksi inilah yang disebut stoikiometri reaksi.
Stoikiometri reaksi ini sangat diperlukan terutama dalam merencanaakan
banyaknya zat yamg akan dihasilkan dari suatu reaksi kimia dalam
industri maupun dalam laboratorium.
Dengan mengeahui koefisien persamaan reaksi
maka jumlah mol suatu zat dalam persamaan reaksi telah diketahui. Mol
zat yang telah diketahui dapat digunakan untuk menentukan massa zat yang
diperlukan dalam suatu reaksi. Karena hal tersebut koefisien reaksi
disebut sebagai dasar stoikiometri reaksi.
Contoh
Logam aluminium yang dilarutkan ke dalam asam sulfat menghasilkan aluminium sulfat dan gas hidrogen, sesuai reaksi berikut:
Berapa mol mol gas hidrogen yang dihasilkan jika digunakan 0,5 mol aluminium yang dilarutkan dalam asam sulfat?
Jawab
artinya dengan melarutkan 0,5 mol aluminium menghasilkan 0,75 mol gas hidrogen.
Dari mol gas hidrogen yang telah diketahui dapat ditentukan massa
hidrogen yang dihasilkan. Massa hidrogen dapat ditentukan dengan cara
mengalikan mol hidrogen yang diperoleh dengan Mr.H2.
Contoh
Perhatikan reaksi berikut:
Berapa volume gas hidrogen (STP) yang terbentuk jika digunakan 5,4 gram Al? (Ar Al = 27)
Jawab
a) Setarakan reaksi kimia yang terjadi jika persamaan reaksi belum
setara. Pada persamaan reaksi di atas telah setara sehingga tidak perlu
disetarakan.
b) Menyatakan jumlah mol zat yang diketahui, yakni aluminium.
c) Menentukan jumlah mol zat yang ditanyakan yakni gas H2.
d) Menentukan volume gas H2 yang dihasilkan
V = n x Vm
= 0,3 mol x 22,4 L mol‾1 = 6,72 L.
Hipotesis Avogadro dan Hubungan Volume dengan Koefisien Reaksi
Pada tahun 1811, Ameo Avogadro mengemukakan sebuah hipotesis yang mengatakan: “pada
tekanan (P) dan suhu (T) yang sama, gas-gas yang memiliki volume sama
mengandung jumlah molekul (jumlah mol) yang sama pula”.
Artinya pada P dan T sama, perbandingan volume gas-gas yang terlibat
dalam suatu reaksi sama dengan perbandingan jumlah mol zat yang terlibat
dalam reaksi tersebut. Karena pada persamaan reaksi, koefisien
menyatakan jumlah mol zat, maka volume gas yang terlibat dalam suatu
reaksi sama dengan koefisien zat itu.
Hubungan antara koefisien suatu zat dengan volume dapat dirumuskan sebagai berikut:
|
Pada suhu dan tekanan tertentu 0,5 mol gas oksigen volumenya adalah 2 liter. Hitunglah volume dari 1,5 mol gas hidrogen pada suhu dan tekanan yang sama dengan gas oksigen tersebut
Jawab
Contoh
Tentukan berapa volume gas belerang trioksida (SO3) yang dihasilkan dan berapa volume gas O2 yang dibutukan, jika direaksikan 1 liter gas belerang dioksida (SO2) dengan gas oksigen?
Jawab
Persamaan reaksi
SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
SO2 yang bereaksi = 1 liter
About these ads