Materi Persentasi Kimia

Read More

Termodinamika

 Oleh: Tarosaito

Reaksi anorganik dapat dideskripsikan dengan konsep redoks atau asam basa.  Termodinamika dan elektrokimia sangat erat kaitannya dengan analisis reaksi redoks dan asam basa.  Walaupun nampaknya teori termodinamika dan elektrokimia dideskripsikan dengan sejumlah persamaan dan rumus yang rumit, hanya beberapa persamaan dan parameter yang diperlukan untuk pemahaman yang layak.  Pemahaman yang baik tentang tanda dan kecenderungan parameter dalam persamaan-persamaan penting ini akan sangat membantu pemahaman.  Pemahaman lebih detail di luar bahasan di sini dapat diperoleh dengan memperluas kosep-konsep dasar ini.

3.1  Termodinamika

Parameter termodinamika untuk perubahan keadaan diperlukan untuk mendeskripsikan ikatan kimia, sruktur dan reaksi.  Hal ini juga berlaku dalam kimia anorganik, dan konsep paling penting dalam termodinamika dipaparkan di bagian ini.  Pengetahuan termodinamika sederhana sangat bermanfaat untuk memutuskan apakah struktur suatu senyawa akan stabil, kemungkinan kespontanan reaksi, perhitungan kalor reaksi, penentuan mekanisme reaksi dan pemahaman elektrokimia.

Entalpi Karena entalpi adalah kandungan kalor  sistem dalam tekanan tetap, perubahan  ∆H bernilai negatif untuk reaksi eksoterm, dan positif untuk reaksi endoterm.  Entalpi reaksi standar, ∆H⁰, adalah perubahan entalpi dari 1 mol reaktan dan produk pada keadaan standar (105 Pa dan 298.15 K).  Entalpi pembentukan standar, ∆Hf⁰, suatu senyawa adalah entalpi reaksi standar untuk pembentukan senyawa dari unsur-unsurnya.  Karena entalpi adalah fungsi keadaan, entalpi reaksi standar dihitung dengan mendefinisikan entalpi pembentukan zat sederhana (unsur) bernilai nol.  Dengan demikian:

Entropi Entropi adalah fungsi keadaan, dan merupakan kriteria yang menentukan apakah suatu keadaan dapat dicapai dengan spontan dari  keadaan lain.  Hukum  ke-2 termodinamika menyatakan bahwa entropi, S, sistem yang terisolasi dalam proses spontan meningkat.  Dinyatakan secara matematis

∆S > 0

Proses yang secara termodinamika ireversibel  akan menghasilkan entropi.  Entropi berkaitan dengan ketidakteraturan sistem dalam termodinamika statistik, menurut persamaan:

S = klnW .

k adalah tetapan Boltzmann, dan W adalah jumlah susunan atom atau molekul dalam sistem dengan energi yang sama, dan berhubungan dengan besarnya ketidakteraturan. Dengan meningkatnya entropi, meningkat pula ketidakteraturan sistem.

Energi bebas Gibbs Kuantitas ini didefinisikan dengan:

∆G = ∆H – T∆S

reaksi spontan terjadi bila energi Gibbs reaksi pada suhu dan tekanan tetap negatif. Perubahan energi bebas Gibbs standar berhubungan dengan tetapan kesetimbangan reaksi A = B melalui:

∆ G⁰ = -RT ln K.

K bernilai lebih besar dari 1 bila ∆G⁰ negatif, dan reaksi berlangsung spontan ke kanan.

Read More

Larutan (Sifat Kologatif larutan)

LARUTAN

1.  Sifat Dasar Larutan

Larutan adalah campuran yang bersifat homogen antara molekul, atom ataupun ion dari dua zat atau lebih. Disebut campuran karena susunannya atau komposisinya dapat berubah. Disebut homogen karena susunanya begitu seragam sehingga tidak dapat diamati adanya bagian-bagian yang berlainan, bahkan dengan mikroskop optis sekalipun.Fase larutan dapat berwujud gas, padat ataupun cair. Larutan gas misalnya udara. Larutan padat misalnya perunggu, amalgam dan paduan logam yang lain. Larutan cair misalnya air laut, larutan gula dalam air, dan lain-lain. Komponen larutan terdiri dari pelarut (solvent) dan zat terlarut (solute). Pada bagian ini dibahas larutan cair. Pelarut cair umumnya adalah air. Pelarut cair yang lain misalnya bensena, kloroform, eter, dan alkohol.

2.  Kelarutan

Sebutir kristal gula pasir merupakan gabungan dari beberapa molekul gula. Jika kristal gula itu dimasukkan ke dalam air, maka molekul-molekul gula akan memisah dari permukaan kristal gula menuju ke dalam air (disebut melarut). Molekul gula itu bergerak secara acak seperti gerakan molekul air, sehingga pada suatu saat dapat menumbuk permukaan kristal gula atau molekul gula yang lain. Sebagian molekul gula akan terikat kembali dengan kristalnya atau saling bergabung dengan molekul gula yang lain sehingga kembali membentuk kristal (mengkristal ulang). Jika laju pelarutan gula sama dengan laju pengkristalan ulang, maka proses itu berada dalam kesetimbangan dan larutannya disebut jenuh.

Kristal gula   +   air     ⇔      larutan gula

Larutan jenuh adalah larutan yang mengandung zat terlarut dalam jumlah yang diperlukan untuk adanya kesetimbangan antara solute yang terlarut dan yang tak terlarut. Banyaknya solute yang melarut dalam pelarut yang banyaknya tertentu untuk menghasilkan suatu larutan jenuh disebut kelarutan (solubility) zat itu. Kelarutan umumnya dinyatakan dalam gram zat terlarut per 100 mL pelarut, atau per 100 gram pelarut pada temperatur yang tertentu. Jika kelarutan zat kurang dari 0,01 gram per 100 gram pelarut, maka zat itu dikatakan tak larut (insoluble). Jika jumlah solute yang terlarut kurang dari kelarutannya, maka larutannya disebut tak jenuh (unsaturated). Larutan tak jenuh lebih encer (kurang pekat) dibandingkan dengan larutan jenuh. Jika jumlah solute yang terlarut lebih banyak dari kelarutannya, maka larutannya disebut lewat jenuh (supersaturated). Larutan lewat jenuh lebih pekat daripada larutan jenuh.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan antara lain jenis zat terlarut, jenis pelarut, temperatur, dan tekanan.

a.  Pengaruh Jenis Zat pada Kelarutan

Zat-zat dengan struktur kimia yang mirip umumnya dapat saling bercampur dengan baik, sedangkan zat-zat yang struktur kimianya berbeda umumnya kurang dapat saling bercampur (like dissolves like). Senyawa yang bersifat polar akan mudah larut dalam pelarut polar, sedangkan senyawa nonpolar akan mudah larut dalam pelarut nonpolar. Contohnya alkohol dan air bercampur sempurna (completely miscible), air dan eter bercampur sebagian (partially miscible), sedangkan minyak dan air tidak bercampur (completely immiscible).

b.  Pengaruh Temperatur pada Kelarutan

Kelarutan gas umumnya berkurang pada temperatur yang lebih tinggi. Misalnya jika air dipanaskan, maka timbul gelembung-gelembung gas yang keluar dari dalam air, sehingga gas yang terlarut dalam air tersebut menjadi berkurang. Kebanyakan zat padat kelarutannya lebih besar pada temperatur yang lebih tinggi. Ada beberapa zat padat yang kelarutannya berkurang pada temperatur yang lebih tinggi, misalnya natrium sulfat dan serium sulfat. Pada larutan jenuh terdapat kesetimbangan antara proses pelarutan dan proses pengkristalan kembali. Jika salah satu proses bersifat endoterm, maka proses sebaliknya bersifat eksoterm. Jika temperatur dinaikkan, maka sesuai dengan azas Le Chatelier (Henri Louis Le Chatelier:  1850-1936) kesetimbangan itu bergeser ke arah proses endoterm. Jadi jika proses pelarutan bersifat endoterm, maka kelarutannya bertambah pada temperatur yang lebih tinggi. Sebaliknya jika proses pelarutan bersifat eksoterm, maka kelarutannya berkurang pada suhu yang lebih tinggi.

c.  Pengaruh tekanan pada kelarutan

Perubahan tekanan pengaruhnya kecil terhadap kelarutan zat cair atau padat. Perubahan tekanan sebesar 500 atm hanya merubah kelarutan NaCl sekitar 2,3 % dan NH4Cl sekitar 5,1 %. Kelarutan gas sebanding dengan tekanan partial gas itu. Menurut hukum Henry  (William Henry: 1774-1836) massa gas yang melarut dalam sejumlah tertentu cairan (pelarutnya) berbanding lurus dengan tekanan yang dilakukan oleh gas itu (tekanan partial), yang berada dalam kesetimbangan dengan larutan itu. Contohnya kelarutan oksigen dalam air bertambah menjadi 5 kali jika tekanan partial-nya dinaikkan 5 kali. Hukum ini tidak berlaku untuk gas yang bereaksi dengan pelarut, misalnya HCl atau NH3 dalam air.

3.  Konsentrasi Larutan

Konsentrasi larutan menyatakan banyaknya zat terlarut dalam sejumlah tertentu larutan. Secara fisika konsentrasi dapat dinyatakan dalam % (persen) atau ppm (part per  million) = bpj (bagian per juta). Dalam kimia, konsentrasi larutan dinyatakan dalam molar (M), molal (m) atau normal (N).

4.  Daya Hantar Listrik Larutan

Berdasarkan daya hantar listriknya, larutan dapat bersifat elektrolit atau nonelektrolit. Larutan yang dapat menghantarkan arus listrik disebut larutan yang bersifat elektrolit. Larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik disebut larutan yang bersifat nonelektrolit. Pada larutan elektrolit, yang menghantarkan arus listrik adalah ion-ion yang terdapat di dalam larutan tersebut. Pada elektroda negatif (katoda) ion positip menangkap elektron (terjadi reaksi reduksi), sedangkan pada elektroda positip (anoda) ion negatif melepaskan elektron (terjadi reaksi oksidasi). Jika di dalam larutan tidak terdapat ion, maka larutan tersebut tidak dapat menghantarkan arus listrik.

Senyawa elektrolit adalah senyawa yang jika dilarutkan ke dalam air akan terion (atau terionisasi). Senyawa elektrolit dapat dibedakan menjadi senyawa elektrolit kuat dan senyawa elektrolit lemah. Senyawa elektrolit kuat adalah senyawa yang di dalam air terion sempurna atau mendekati sempurna, sehingga senyawa tersebut semuanya atau hampir semua berubah menjadi ion. Senyawa yang termasuk senyawa elektrolit kuat adalah:

a. Asam kuat, contohnya: HCl, HBr, HI, H2SO4, HNO3, HCLO4

b. Basa kuat, contohnya: NaOH, KOH, Ba(OH)2, Sr(OH)2

c. Garam, contohnya: NaCl, KCl, MgCl2, KNO3, MgSO4

Partikel-partikel yang ada di dalam larutan elektrolit kuat adalah ion-ion yang bergabung dengan molekul air, sehingga larutan tersebut daya hantar listriknya kuat. Hal ini disebabkan karena tidak ada molekul atau partikel lain yang menghalangi gerakan ion-ion untuk menghantarkan arus listrik, sementara molekul-molekul air adalah sebagai media untuk pergerakan ion. Misalnya HCl dilarutkan ke dalam air, maka semua HCl akan bereaksi dengan air dan berubah menjadi ion-ion dengan persamaan reaksi berikut:

HCl (g)  +  H2O ( l )    →      H3O+(aq)   +   Cl− (aq)

Reaksi ini biasa dituliskan:

HCl (aq)    →   H+(aq)  +  Cl− (aq)

Senyawa elektrolit lemah adalah senyawa yang di dalam air terion sebagian atau senyawa tersebut hanya sebagian saja yang berubah menjadi ion dan sebagian yang lainnya masih sebagai molekul senyawa yang terlarut. Larutan yang terbentuk daya hantar listriknya lemah atau kurang kuat karena molekul-molekul senyawa (yang tidak terion) dalam larutan tidak dapat menghantarkan listrik, sehingga menghalangi ion-ion yang akan menghantarkan listrik. Senyawa yang termasuk senyawa elektrolit lemah adalah:

a. Asam lemah, contohnya: HF, H2S, HCN, H2CO3, HCOOH, CH3COOH

b. Basa lemah, contohnya: Fe(OH)3 , Cu(OH)2 , NH3, N2H4, CH3NH2, (CH3)2NH

Misalnya CH3COOH dilarutkan ke dalam air, maka sebagian CH3COOH akan terion dengan persamaan reaksi seperti berikut:

CH3COOH (s)  +    H2O ( l )    →      H3O+ (aq)    +    CH3COO− (aq)

CH3COOH yang terion reaksinya biasa dituliskan:

CH3COOH (aq)    →    H+ (aq)   +   CH3COO− (aq)

Ion-ion yang telah terbentuk sebagian bereaksi kembali membentuk CH3COOH, sehingga dikatakan CH3COOH yang terion hanya sebagian. Reaksinya dapat dituliskan:

CH3COOH (aq)    ⇔    H+ (aq)   +   CH3COO− (aq)

Partikel-partikel yang ada di dalam larutan adalah molekul-molekul senyawa CH3COOH yang terlarut dan ion-ion H+ dan CH3COO−. Molekul senyawa CH3COOH tidakdapat menghantarkan arus listrik, sehinggga akan menjadi penghambat bagi ion-ion H+ dan CH3COO− untuk menghantarkan arus listrik. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa larutan elektrolit lemah daya hantar listriknya kurang kuat.

Senyawa nonelektrolit adalah senyawa yang di dalam air tidak terion, sehingga partikel-partikel yang ada di dalam larutan adalah molekul-molekul senyawa yang terlarut. Dalam larutan tidak terdapat ion, sehingga larutan tersebut tidak dapat menghantarkan arus listrik. Kecuali asam atau basa, senyawa kovalen adalah senyawa nonelektrolit, contohnya:

C6H12O6, CO(NH2)2, CH4, C3H8, C13H10O.

5.  Sifat Koligatif Larutan Non-elektrolit

Sifat larutan berbeda dengan sifat pelarut murninya. Terdapat empat sifat fisika yang penting yang besarnya bergantung pada banyaknya partikel zat terlarut tetapi tidak bergantung pada jenis zat terlarutnya. Keempat sifat ini dikenal dengan sifat koligatif larutan. Sifat ini besarnya berbanding lurus dengan jumlah partikel zat terlarut. Sifat koligatif tersebut adalah tekanan uap, titik didih, titik beku, dan tekanan osmosis. Menurut hukum sifat koligatif, selisih tekanan uap, titik beku, dan titik didih suatu larutan dengan tekanan uap, titik beku, dan titik didih pelarut murninya, berbanding langsung dengan konsentrasi molal zat terlarut. Larutan yang bisa memenuhi hukum sifat koligatif ini disebut larutan ideal. Kebanyakan larutan mendekati ideal hanya jika sangat encer.

Untuk mendapatkan materi lengkap Larutan dan sifat kologatif larutan download disini

Read More

Wujud Zat

Oleh: Ratna dkk

Setiap saat, kita berinteraksi dengan benda-benda di sekitar kita seperti udara, air, dan bangunan. Benda-benda tersebut mempunyai wujud yang berbeda-beda, dan dikelompokkan sebagai gas, cair dan padat. Setiap kelompok mempunyai ciri-ciri dan sifat-sifat yang akan dipelajari dalam bab ini. Diantaranya adalah susunan dan gerakan molekul penyusun zat. Molekul-molekul wujud gas mempunyai susunan yang berjauhan dan setiap molekul bebas bergerak. Cairan dan padatan mempunyai susunan molekul yang berdekatan, dimana pada cairan, molekul masih bisa bergerak dengan bebas, sementara molekul pada padatan tidak bebas bergerak atau tetap pada posisinya.

Contoh :

Air mempunyai wujud cair pada suhu ruang, akan berubah wujudnya menjadi padat apabila didinginkan, dan menjadi gas apabila dipanaskan. Ini merupakan perubahan fisika karena tidak menghasilkan materi dengan sifat yang baru.

Susunan molekul: (a) gas, (b) cair, dan (c) padat, serta perubahan wujudnya

Keadaan Gas

Ciri-ciri gas :

• Gas mempunyai susunan molekul yang berjauhan, kerapatan rendah/tidak memiliki volume dan bentuk tetap/selalu bergerak dengan kecepatan tinggi.
• Campuran gas selalu uniform (serba sama).
• Gaya tarik-menarik antar partikel dapat diabaikan.
• Laju suatu partikel selalu berubah-ubah tapi laju rata-rata partikel-partikel gas pada suhu tertentu adalah konstan.
• Gas dapat dimampatkan.
• Gas dapat dalam bentuk atom tunggal seperti golongan gas mulia (He, Ar, Xe), diatomic (H₂, O₂, F₂), dan senyawa (NO, CO₂, H₂S).

Bentuk gas: tunggal, diatomik, dan senyawa

Udara

Susunan udara baru diketahui pada akhir abad ke-18 sewaktu Lavoisier, Priestly, dan lainnya menunjukkan bahwa udara terutama terdiri atas dua zat : oksigen dan nitrogen.

Oksigen dicirikan oleh kemampuannya mendukung kehidupan. Hal ini dikenali jika suatu volume oksigen habis (dengan membakar lilin pada tempat tertutup, misalnya), dan nitrogen yang tersisa tidak lagi dapat mempertahankan hewan hidup. Lebih dari 100 tahun berlalu sebelum udara direanalisis secara cermat, yang menunjukkan bahwa oksigen dan nitrogen hanya menyusun 99% dari volume total, dan sebagian besar dari 1% sisanya adalah gas baru yang disebut “argon”. Gas mulia lainnya (helium, neon, krypton, dan xenon) ada di udara dalam jumlah yang jauh lebih kecil.

Ada beberapa jenis gas lain yang dijumpai pada permukaan bumi. Metana (CH₄) dihasilkan lewat proses bakteri, terutama di daerah rawa. Metana merupakan penyusun penting dalam deposit gas alam yang terbentuk selama jutaan tahun lewat pelapukan materi tumbuhan di bawah permukaan bumi. Gas dapat juga terbentuk dari reaksi kimia.

Tabel Komposisi Udara

Hukum-hukum Gas

Empat variabel yang menggambarkan keadaan gas:

• Tekanan (P)
• Volume (V)
• Temperatur (T)
• Jumlah mol gas, mol (n)

Hukum-hukum Gas

Boyle, Charles dan Gay-Lussac, Amonton, Avogadro, Dalton, Gas ideal, Kinetika, Gas Nyata.

Hukum Boyle

Robert Boyle (Gambar 1.10) pada tahun 1622 melakukan percobaan dengan menggunakan udara. Ia menyatakan bahwa volume sejumlah tertentu gas pada suhu yang konstan berbanding terbalik dengan tekanan yang dialami gas tersebut.

Hubungan tersebut dikenal sebagai Hukum Boyle, secara matematis dapat dinyatakan sebagai berikut :

Persamaan diatas berlaku untuk gas-gas yang bersifat ideal.

Contoh :

Silinder panjang pada pompa sepeda mempunyai volume 1131 cm³ dan diisi dengan udara pada tekanan 1,02 atm. Katup keluar ditutup dan tangkai pompa didorong sampai volume udara 517 cm³. Hitunglah tekanan di dalam pompa.

Kurva hubungan antara P – V dan 1/P – V

Penyelesaian :

Perhatikan bahwa suhu dan jumlah gas tidak dinyatakan pada soal ini, jadi nilainya 22,414 L atm tidak dapat digunakan untuk tetapan C. bagaimanapun, yang diperlukan adalah pengandaian bahwa suhu tidak berubah sewaktu tangkai pompa didorong. Jika P₁ dan P₂ merupakan tekanan awal dan akhir, dan V₁ mdan V₂ adalah volume awal dan akhir, maka:

P₁.V₁ = P₂.V₂

Sebab suhu dan jumlah udara dalam pompa tidak berubah. Substitusi menghasilkan :

(1,02atm)(1131cm³)=P₂(517cm³) Sehingga P₂ dapat diselesaikan:

P₂ = 2,23 atm

Hukum Charles

Pada tekanan konstan, volume sejumlah tertentu gas sebanding dengan suhu absolutnya. Hukum di atas dapat dituliskan sebagai berikut:

Hubungan di atas ditemukan oleh Charles (Gambar 1.12) pada tahun 1787 dan dikenal sebagai Hukum Charles. Secara grafik, hukum Charles dapat digambarkan seperti pada gambar di bawah. Terlihat bahwa apabila garis-garis grafik diekstrapolasikan hingga memotong sumbu X (suhu), maka garis-garis grafik tersebut akan memotong di satu titik yang sama yaitu – 273,15 °C. Titik ini dikenal sebagai suhu nol absolute yang nantinya dijadikan sebagai skala Kelvin. Hubungan antara Celcius dengan skala Kelvin adalah:

K = °C + 273,15

K = suhu absolut

°C = suhu dalam derajat Celcius

Sama hal-nya dengan hukum Boyle, hukum Charles juga berlaku untuk gas ideal.

Contoh :

Seorang ilmuan yang mempelajari sifat hidrogen pada suhu rendah mengambil volume 2,50 liter hidrogen pada tekanan atmosfer dan suhu 25,00 °C dan mendinginkan gas itu pada tekanan tetap sampai – 200,00 °C. Perkirakan besar volume hidrogen!

Penyelesaian :

Langkah pertama untuk mengkonversikan suhu ke Kelvin:

Hukum Avogadro

Pada tahun 1811, Avogadro (Gambar 1.14) mengemukakan hukum yang penting mengenai sifat-sifat gas. Dia menemukan bahwa pada suhu yang sama, sejumlah volume yang sama dari berbagai gas akan mempunyai jumlah partikel yang sama pula banyaknya.

Hukum Avogadro dapat dinyatakan sebagai berikut:

V ≈ n

(V/n = konstan)

n = jumlah mol gas

Satu mol didefinisikan sebagai massa dari suatu senyawa/zat yang mengandung atom atau molekul sebanyak atom yang terdapat pada dua belas gram karbon(¹²C). Satu mol dari suatu zat mengandung 6,023 x Bilangan Avogadro.

 

Untuk mendapatkan materi lebih lengkap tentang wujud zat, silahkan download disini 

Read More

Ikatan Kimia

Hampir semua atom membentuk ikatan dengan atom-atom lain.  Tetapi ada enam unsur lain yang tidak bersifat demikian, yaitu unsur-unsur gas mulia yang terdiri dari: helium ( 2He), neon ( 10Ne), argon ( 18Ar), krypton ( 36Kr), xenon ( 54Xe), dan  radon ( 86Rn). Unsur-unsur gas mulia hampir tidak membentuk ikatan dengan atom lain dan karena tidak reaktifnya maka sering disebut gas inert. Gas mulia yang paling  dikenal adalah helium, neon, dan argon dengan struktur  elektron (disebut rumus titik elektron Lewis) sebagai berikut

Kecuali helium yang memiliki 2 elektron (duplet), semua gas mulia memiliki 8 elektron (oktet) pada kulit terluarnya. Susunan yang demikian menurut  Kossel dan  Lewis sangat stabil, sehingga atom-atom gas mulia tidak menerima elektron ataupun melepaskan elektron terluarnya.  Hal inilah yang menyebabkan mengapa gas mulia sangat stabil.

Atom-atom lain agar stabil berusaha memiliki konfigurasi elektron seperti gas mulia. Kecenderungan ini bisa terjadi dengan membentuk ikatan kimia antar atom yang satu dengan atom lainnya. Cara untuk mencapai hal itu adalah:

Melepaskan elektron terluarnya sehingga terjadi ion positif (kation).  Misalnya, atom Na yang tidak stabil melepaskan satu elektron valensinya menjadi ion Na+ dengan konfigurasi elektron seperti  neon.

Menerima tambahan elektron dari atom lain sehingga terjadi ion negatif  (anion).  Misalnya, atom Cl yang tidak stabil menerima tambahan satu elektron, sehingga menjadi ion Cl  dengan konfigurasi elektron seperti argon.  


Serah terima elektron yang terjadi dari penggabungan kedua cara diatas disebut ikatan ion.

Menggunakan pasangan elektron secara bersama-sama oleh atom-atom yang berikatan.  

Atom 17Cl (2. 8. 7) yang tidak stabil bisa menjadi stabil dengan cara menggunakan bersama satu pasang elekltron dengan atom klor yang lain sehingga terbentuk molekul fluor,  F2.  Dengan demikian masing-masing atom akan memiliki konfigurasi elektron yang stabil seperti gas mulia argon (2. 8. 8). Pembentukan molekul  dengan cara ketiga ini disebut ikatan kovalen.  

 

Untuk Penjelasan lebih lanjut tentang ikatan kimia silahkan download disini

Read More

Lahirnya teori atom

Oleh: chem-is-try.org

Kimia modern dimulai oleh kimiawan Perancis Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794). Ia menemukan hukum kekekalan massa dalam reaksi kimia, dan mengungkap peran oksigen dalam pembakaran. Berdasarkan prinsip ini, kimia maju di arah yang benar.

Sebenarnya oksigen ditemukan secara independen oleh dua kimiawan, kimiawan Inggris Joseph Priestley (1733-1804) dan kimiawan Swedia Carl Wilhelm Scheele (1742-1786), di penghujung abad ke-18. Jadi, hanya sekitar dua ratus tahun sebelum kimia modern lahir. Dengan demikian, kimia merupakan ilmu pengetahuan yang relatif muda bila dibandingkan dengan fisika dan matematika, keduanya telah berkembang beberapa ribu tahun.

Namun alkimia, metalurgi dan farmasi di zaman kuno dapat dianggap sebagai akar kimia. Banyak penemuan yang dijumpai oleh orang-orang yang terlibat aktif di bidang-bidang ini berkontribusi besar pada kimia modern walaupun alkimia didasarkan atas teori yang salah. Lebih lanjut, sebelum abad ke-18, metalurgi dan farmasi sebenarnya didasarkan atas pengalaman saja dan bukan teori. Jadi, nampaknya tidak mungkin titik-titik awal ini yang kemudian berkembang menjadi kimia modern. Berdasarkan hal-hal ini dan sifat kimia modern yang terorganisir baik dan sistematik metodologinya, akar sebenarnya kimia modern mungkin dapat ditemui di filosofi Yunani kuno.

Jalan dari filosofi Yunani kuno ke teori atom modern tidak selalu mulus. Di Yunani kuno, ada perselisihan yang tajam antara teori atom dan penolakan keberadaan atom. Sebenarnya, teori atom tetap tidak ortodoks dalam dunia kimia dan sains. Orang-orang terpelajar tidak tertarik pada teori atom sampai abad ke-18. Di awal abad ke-19, kimiawan Inggris John Dalton (1766-1844) melahirkan ulang teori atom Yunani kuno. Bahkan setelah kelahirannya kembali ini, tidak semua ilmuwan menerima teori atom. Tidak sampai awal abad 20 teori ato, akhirnya dibuktikan sebagai fakta, bukan hanya hipotesis. Hal ini dicapai dengan percobaan yang terampil oleh kimiawan Perancis Jean Baptiste Perrin (1870-1942). Jadi, perlu waktu yang cukup panjang untuk menetapkan dasar kimia modern.

Sebagaimana dicatat sebelumnya, kimia adalah ilmu yang relatif muda. Akibatnya, banyak yang masih harus dikerjakan sebelum kimia dapat mengklaim untuk mempelajari materi, dan melalui pemahaman materi ini memahami alam ini. Jadi, sangat penting di saat awal pembelajaran kimia kita meninjau ulang secara singkat bagaimana kimia berkembang sejak kelahirannya.

a. Teori atom kuno

Sebagaimana disebut tadi, akar kimia modern adalah teori atom yang dikembangkan oleh filsuf Yunani kuno. Filosofi atomik Yunani kuno sering dihubungkan dengan Democritos (kira-kira 460BC- kira-kira 370 BC). Namun, tidak ada tulisan Democritos yang tinggal. Oleh karena itu, sumber kita haruslah puisi panjang “De rerum natura” yang ditulis oleh seniman Romawi Lucretius (kira-kira 96 BC- kira-kira 55 BC).

Atom yang dipaparkan oleh Lucretius memiliki kemiripan dengan molekul modern. Anggur (wine) dan minyak zaitun, misalnya memiliki atom-atom sendiri. Atom adalah entitas abstrak. Atom memiliki bentuk yang khas dengan fungsi yang sesuai dengan bentuknya. ”Atom anggur bulat dan mulus sehingga dapat melewati kerongkongan dengan mulus sementara atom kina kasar dan akan sukar melalui kerongkongan”. Teori struktural modern molekul menyatakan bahwa terdapat hubungan yang sangat dekat antara struktur molekul dan fungsinya.

Walaupun filosofi yang terartikulasi oleh Lucretius tidak didukung oleh bukti yang didapat dari percobaan, inilah awal kimia modern.

Dalam periode yang panjang sejak zaman kuno sampai zaman pertengahan, teori atom tetap In heretikal (berlwanan dengan teori yang umum diterima) sebab teori empat unsur (air, tanah, udara dan api) yang diusulkan filsuf Yunani kuno Aristotole (384 BC-322 BC) menguasi. Ketika otortas Aristotle mulai menurun di awal abad modern, banyak filsuf dan ilmuwan mulai mengembangkan teori yang dipengaruhi teori atom Yunani. Gambaran materi tetap dipegang oleh filsuf Perancis Rene Descartes (1596-1650), filsuf Jerman Gottfried Wilhelm Freiherr von Leibniz (1646-1716), dan ilmuwan Inggris Sir Issac Newton (1642-1727) yang lebih kurang dipengaruhi teori atom.

b. Teori atom Dalton

Di awal abad ke-19, teori atom sebagai filosofi materi telah dikembangkan dengan baik oleh Dalton yang mengembangkan teori atomnya berdasarkan peran atom dalam reaksi kimia. Teori atomnya dirangkumkan sebagai berikut:

Teori atom Dalton:

(i) partikel dasar yang menyusun unsur adalah atom. Semua atom unsur tertentu identik.

(ii) massa atom yang berjenis sama akan identik tetapi berbeda dengan massa atom unsur jenis lain.

(iii) keseluruhan atom terlibat dalam reaksi kimia. Keseluruhan atom akan membentuk senyawa. Jenis dan jumlah atom dalam senyawa tertentu tetap.

Dasar teoritik teori Dalton terutama didasarkan pada hukum kekekalan massa dan hukum perbandingan tetap. Keduanya telah ditemukan sebelumnya, dan hukum perbandingan berganda yang dikembangkan oleh Dalton sendiri.

1. Senyawa tertentu selalu mengandung perbandingan massa unsur yang sama.
2. Bila dua unsur A dan B membentuk sederet senyawa, rasio massa B yang bereaksi dengan sejumlah A dapat direduksi menjadi bilangan bulat sederhana.

Atom Democritos dapat dikatakan sebagai sejenis miniatur materi. Jadi jumlah jenis atom akan sama dengan jumlah materi. Di pihak lain, atom Dalton adalah penyusun materi, dan banyak senyawa dapat dibentuk oleh sejumlah terbatas atom. Jadi, akan terdapat sejumlah terbatas jenis atom. Teori atom Dalton mensyaratkan proses dua atau lebih atom bergabung membentuk materi. Hal ini merupakan alasan mengapa atom Dalton disebut atom kimia.

Bukti keberadaan atom

Ketika Dalton mengusulkan teori atomnya, teorinya menarik cukup banyak perhatian. Namun, teorinya ini gagal mendapat dukungan penuh. Beberapa pendukung Dalton membuat berbagai usaha penting untuk mempersuasi yang melawan teori ini, tetapi beberapa oposisi masih tetap ada. Kimia saat itu belum cukup membuktikan keberadaan atom dengan percobaan. Jadi teori atom tetap merupakan hipotesis. Lebih lanjut, sains setelah abad ke-18 mengembangkan berbagai percobaan yang membuat banyak saintis menjadi skeptis pada hipotesis atom. Misalnya, kimiawan tenar seperti Sir Humphry Davy (1778-1829) dan Michael Faraday (1791-1867), keduanya dari Inggris, keduanya ragu pada teori atom.

Sementara teori atom masih tetap hipotesis, berbagai kemajuan besar dibuta di berbagai bidang sains. Salah satunya adalah kemunculan termodinamika yang cepat di abad 19. Kimia struktural saat itu yang direpresentasikan oleh teori atom hanyalah masalah akademik dengan sedikit kemungkinan aplikasi praktis. Tetapi termodinamika yang diturunkan dari isu praktis seperti efisiensi mesin uap nampak lebih penting. Ada kontroversi yang sangat tajam antara atomis dengan yang mendukung termodinamika. Debat antara fisikawan Austria Ludwig Boltzmann (1844-1906) dan kimiawan Jerman Friedrich Wilhelm Ostwald (1853-1932) dengan fisikawan Austria Ernst Mach (1838-1916) pantas dicatat. Debat ini berakibat buruk, Boltzmann bunuh diri.

Di awal abad 20, terdapat perubahan besar dalam minat sains. Sederet penemuan penting, termasuk keradioaktifan, menimbulkan minat pada sifat atom, dan lebih umum, sains struktural. Bahwa atom ada secara percobaan dikonfirmasi dengan percobaan kesetimbangan sedimentasi oleh Perrin.

Botanis Inggris, Robert Brown (1773-1858) menemukan gerak takberaturan partikel koloid dan gerakan ini disebut dengan gerak Brow, untuk menghormatinya. Fisikawan Swiss Albert Einstein (1879-1955) mengembangkan teori gerak yang berdasarkan teori atom. Menurut teori ini, gerak Brown dapat diungkapkan dengan persamaan yang memuat bilangan Avogadro.

D =(RT/N).(1/6παη) (1.1)

D adalah gerakan partikel, R tetapan gas, T temperatur, N bilangan Avogadro, α jari-jari partikel dan η viskositas larutan.

Inti ide Perrin adalah sebagai berikut. Partikel koloid bergerak secara random dengan gerak Brown dan secara simultan mengendap ke bawah oleh pengaruh gravitasi. Kesetimbangan sedimentasi dihasilkan oleh kesetimbangan dua gerak ini, gerak random dan sedimentasi. Perrin dengan teliti mengamati distribusi partikel koloid, dan dengan bantuan persamaan 1.1 dan datanya, ia mendapatkan bilangan Avogadro. Mengejutkan nilai yang didapatkannya cocok dengan bilangan Avogadro yang diperoleh dengan metoda lain yang berbeda. Kecocokan ini selanjutnya membuktikan kebenaran teori atom yang menjadi dasar teori gerak Brown.

Tidak perlu disebutkan, Perrin tidak dapat mengamati atom secara langsung. Apa yang dapat dilakukan saintis waktu itu, termasuk Perrin, adalah menunjukkan bahwa bilangan Avogadro yang didapatkan dari sejumlah metoda yang berbeda berdasarkan teori atom identik. Dengan kata lain mereka membuktikan teori atom secara tidak langsung dengan konsistensi logis.

Dalam kerangka kimia modern, metodologi seperti ini masih penting. Bahkan sampai hari ini masih tidak mungkin mengamati langsung partikel sekecil atom dengan mata telanjang atau mikroskop optic. Untuk mengamati langsung dengan sinar tampak, ukuran partikelnya harus lebih besar daripada panjang gelombang sinar tampak. Panjang gelombang sinar tampak ada dalam rentang 4,0 x 10^-7- 7,0 x10^-7 m, yang besarnya 1000 kali lebih besar daripada ukuran atom. Jadi jelas di luar rentang alat optis untuk mengamati atom. Dengan bantuan alat baru seperti mikroskop electron (EM) atau scanning tunneling microscope (STM), ketidakmungkinan ini dapat diatasi. Walaupun prinsip mengamati atom dengan alat ini, berbeda dengan apa yang terlibat dengan mengamati bulan atau bunga, kita dapat mengatakan bahwa kita kini dapat mengamati atom secara langsung.

 Download bukunya disini

Read More

Kumpulan Animasi Kimia untuk SMA

Menurut istilahnya media berasal dari kata medium yang dapat didefenisikan sebagai perantara atau pengantar terjadinya komunikasi dari pengirim menuju penerima. Berdasarkan defenisi tersebut, dapat dikatakan proses pembelajaran merupakan proses komunikasi. Jadi, media pembelajaran adalah segala sesuatu yang dapat digunakan untuk menyalurkan pesan (bahan pembelajaran) sehingga dapat merangsang perhatian, minat, pikiran, dan perasaan siswa dalam kegiatan belajar untuk mencapai tujuan pembelajaran.

Kalau kita hubungkan dengan pembelajaran kimia, maka kimia sangat memerlukan media yang dapat menjelaskan materi yang bersifat abstrak agar menjadi lebih nyata di hadapan siswa. Untuk tujuan tersebut media animasi flash merupakan salah satu solusi yang dapat digunakan guru di dalam pembelajaran kimia. Di bawah ini ada 45 animasi flash dalambentuk swf yang dapat di-download secara gratis dengan cara meng-klik setiap judul yang ada dan dapat digunakan langsung di dalam kelas. Mudah-mudahan bermanfaat.
Catatan: Kalau belum mempunyai program swf dapat anda download DI SINI (tunggu 5 detik lalu klik skip ad)

A. Materi Kelas X
1. Bilangan Oksidasi
2. Cara Mengukur Volume
3. Hukum Gay-Lussac dan Avogadro
4. Ikatan kovalen Polar dan Non Polar
5. Ikatan Ion
6. Ikatan Kovalen
7. Isotop
8. Jari-Jari Atom
9. Kegagalan Aturan Oktet
10. Konsep Mol
11. Konsep Mol dengan Massa
12. Larutan Elektrolit
13. Massa Atom
14. Menentukan RE dan RM
15. Menghitung Massa Atom dari Isotop
16. Menghitung Mr
17. Minyak Bumi
18. Mol dan Bilangan Avogadro
19. Muatan Ion
20. Notasi Atom
21. Pembentukan Ikatan Ion (NaCl)
22. Perbandingan Mol dalam Reaksi
23. Perbedaan Ikatan Ion dengan Kovalen
24. Percobaan Rutherford
25. Pereaksi Pembatas
26. Perhitungan Kimia
27. Persen Kadar
28. Rumus Senyawa Ion
29. Rumus Lewis
30. Rumus Empiris dan Rumus Molekul
31. Rumus Perbandingan Dua Gas
32. Senyawa Hidrat
33. Sifat Logam pada SPU
34. Sifat Periodik (JJA)
35. Sistem Periodik
36. Struktur Atom dan Ikatan Ion
37. Struktur Atom
38. Struktur Atom
39. Tatanama Senyawa dan Ion
40. Tatanama Senyawa Ion dari Ion Poliatom
41. Tatanama Senyawa Ion dari Kation Transisi
42. Tatanama Senyawa Ionik
43. Timbangan
44. Volume Molar
45. Zat Padat
B. Kelas XI….
1. Struktur Atom
2. Konfigurasi Elektron
3. Sistem Periodik
4. Ikatan Kimia
5. Teori VSEPR
6. Gaya Antar Molekul
7. Termokimia
8. Hukum Hess
9. Kalorimeter
10. Laju Reaksi
11. Kesetimbangan Kimia
12. Pergeseran Kesetimbangan
13. Pergeseran Kesetimbangan1
14. Teori Asam Basa
15. pH Asam Basa
16. Ionisasi Asam Kuat dan Lemah
17. Titrasi Asam Basa
18. Larutan Penyangga
19. Hidrolisis Garam
20. Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan
21. Sistem Koloid
Kelas XII
1. Sifat Koligatif Larutan
2. Diagram P-T
3. Tekanan Uap
4. Kenaikan Titik Didih
5. Titik Beku
6. Tekanan Osmotik
7. Menyetarakan Persamaan Reaksi Redoks
8. Elektrokimia
9. Sel Galvani
10. Sel Elektrolisis

post asli/sumber: http://adisaputrabtm.wordpress.com/2011/02/08/kumpulan-animasi-flash-gratis-untuk-media-pembelajaran-kimia-sma/


Source: http://bukanisapanjempol.blogspot.com/2011/07/kumpulan-animasi-flash-gratis-untuk.html#ixzz2CjImkiEy

Read More

Buku Gratis: Kimia Untuk SMA Kelas XII

 

download

Read More

Buku Gratis :Kimia Untuk SMA Kelas XI

 

download

Read More

Buku Gratis: Kimia Untuk SMA Kelas X

 

download

Read More

Buku Gratis: Kimia Untuk SMK

download

Read More

Kimia Dasar 2

Berisi beberapa materi seperti: keseimbangan kimia, redoks dan elektrokimia, kinetika kimia, kimia organik, kimia inti, 
Silahkan download disini

Read More

Redoks dan Elektrokimia

download disini

Read More

Struktur Atom

Silahkan download disini

Read More

Stoikiometri

Silahkan download disini 

Read More

Buku Ajar kimia Dasar

silahkan download disini

Read More

Hubungan tingkat keasaman dengan pH

Bila Anda perhatikan, nilai pH merupakan eksponen negatif dari konsentrasi ion hidronium. Sebagai contoh, larutan basa kuat dengan konsentrasi ion hidronium 10-11 M mempunyai pH 11. Larutan asam kuat dengan pH 1 mempunyai konsentrasi ion hidronium 10-1 M. Hal ini dikarenakan asam/basa kuat terionisasi sempurna, maka konsentrasi ion H+ setara dengan konsentrasi asamnya.






Berdasarkan uraian di atas, karena pH dan konsentrasi ion H+ dihubungkan dengan tanda negatif, maka kedua besaran itu berbanding terbalik, artinya makin besar konsentrasi ion H+ (makin asam larutan) maka makin kecil nilai pH, dan sebaliknya. Selanjutnya, karena dasar logaritma adalah 10 maka larutan yang nilai pH-nya berbeda sebesar n dan mempunyai perbedaan konsentrasi ion H+ sebesar 10n. Bila pH berkurang, konsentrasi ion hidronium akan meningkat, dan konsentrasi ion hidroksida berkurang. Pada setiap unit penurunan pH sama dengan peningkatan faktor 10 untuk konsentrasi ion hidronium.

Sebagai contoh, larutan dengan pH 4 dan larutan dengan pH 3 keduanya bersifat asam, karena mempunyai pH kurang dari 7. Larutan dengan pH 3 mempunyai konsentrasi H3O+ 10 kali lebih besar
dari pada larutan dengan pH 4, sehingga perubahan kecil dalam pH dapat membuat perubahan besar dalam konsentrasi ion hidronium. Bila pH meningkat di atas 7, konsentrasi ion hidroksida akan meningkat, dan konsentrasi ion hidronium akan berkurang. Dalam larutan netral, konsentrasi ion hidroksida dan ion hidronium adalah sama.

Read More