SOFIAN ARITONANGMAHASISWAPASCA KIMIA KELAS B

• Animasi kimia inti

KIMIA INTIInti atom:proton = 1.007276 sma 1 smaneutron = 1.008665 sma 1 sma

Simbol inti : A

Zket : Z = nomor atom = proton A = nomor massa = p + n.

Contoh :

Berarti : no atom 17, p= 17 dan n= 35-17 = 18

3517

Isotop :Atom yang jml protonnya sama tp berbeda jml neutronnya

Contoh : Atom hidrogen

Hidrogen Deuterium Tritium

Proton 1 1 1

Neutron 0 1 2

Elektron 1 1 1

Inti tdk stabil meluruh radiasi

Ra Rn + HeTh Pa + eN P + e

22688

Radioaktivitas alam

Tabel Peluruhan Radioaktif & Perubahan inti

Jenis Radiasi Simbol No. Massa MuatanPerub No

massaPerub No.

Atom

Alfa 4 2Berkurang

4Berkurang 2

Beta 0 1- Tetap Tambah 1

Gamma 0 0 Tetap TetapContoh :Plutonium meluruh dgn memancarkan partikel alfa. Unsur apakah yg tbtk?Jawab :Massa unsur baru = 239-4 = dan muatannya = 94-2 =92Muatan inti (nomor atom) 92 adalah uranium (U)

U He Pu 23592

42

23994

WAKTU PARUHYaitu perioda waktu dimana 50% dari jml atom semula yang ada tlh meluruh

Contoh :1. Berapa fraksi atom radioaktif tersisa setelah 5 waktu paruh?Jawab:

Setelah 1 waktu paruh, tersisa 1/2 bagianSetelah 2 waktu paruh, tersisa 1/2 x 1/2 = 1/4 bagianSetelah 3 waktu paruh, tersisa 1/2 x 1/4 = 1/8 bagianSetelah 4 waktu paruh, tersisa 1/2 x (1/2)3 = (1/2)4 = 1/16 bagianSetelah 5 waktu paruh, tersisa 1/2 x (1/2)4 = (1/2)5 = 1/32 bagian

2/195 B t = 8 x 10-19 detik

2/123892 U t = lama sekali

3.5 Transmutasi buatanTransmutasi : Perubahan suatu unsur menjadi unsur lain

alami buatan

Reaksi umum : , n, partikel subatomik lain + inti stabil pemancaran radioaktif

2. Bila dimulai dgn 16 juta atom radioaktif, berapa yg tertinggalstl 4 waktu paruh?Jawab:

Tersisa = (1/2)4 = 1/16 x 16 juta = 1 juta atom

Setelah n kali waktu paruh, tersisa 1/2n bagian

Ernest Rutherford :

HOHeN 11

178

42

147

James Chadwick :

nCHeBe 10

126

42

94

Contoh:Bila Kalium-39 ditembak dgn neutron akan terbentuk klor-36. Partikel apakah yg terpancar?

HeClnK 42

3617

10

3919

3.6 RADIOAKTIF TERINDUKSI

yaitu : pancaran radioaktif baru, yg dihslkan dr suatu inti radioaktif yg terbentuk dr reaksi inti sebelumnya

n P He Al 10

3015

42

2713

Si e P 3014

01

3015

n e H 01

01

11

Contoh:Karbon-10 memancarkan positron ketika meluruh. Tuliskan reaksinya!Jawab:

B e C 105

01

106

3.7 DAYA TEMBUS

Daya Tembus : < < Daya ionisasi : > >

dpt ditahan oleh lapisan kulitdpt ditahan selembar kertas

dpt ditahan papan kayu atau Al

dpt menembus & merusak organdpt ditahan oleh beberapa cm Pb

Penggunaan Isotop Keterangan

Kebocoran pipa

Isotop ygpendek

umurnyaAlat pencacah Geiger

Penyerapanpupuk P

Isotop P Hasilnya disebut autoradiograf

Pertanian -Menguji keefektifan pupuk & herbisida Membandingkan nilai nutrisi pakan Pemberantasan hama

Penelitian dasar 14CMekanisme fotosintesis jalurmetabolisme hewan & manusia

3.8 penggunaan radioisotopIsotop suatu unsur tertentu, radioaktif atau tdk, mempunyai tingkah laku yg sama dlm proses kimia & fisika pelacak

3.9 PENGOBATAN NUKLIRISOTOP NAMA PENGUNAAN

51Cr Kromium-51Penentuan volume sel darah & volume darah total

58Co Kobalt-58 Penentuan serapan vit. B1260Co Kobalt-60 Perlakuan radiasi utk kanker

131I Iod-131Deteksi ktdk beresan fs tiroid; pengukuran aktifitas hati & metabolisme lemak; perlakuan utk kanker tiroid

59Fe Besi-59Pengukuran laju pembentukan & umur sel darah merah

ISOTOP NAMA PENGUNAAN

32P Fosfor-32Deteksi kanker kulit /kanker jaringan yg terbuka krn operasi

226Ra Radium-226 Terapi radiasi utk kanker

24Na Natrium-24Deteksi konstriksi 7 obstruksi dlm sistem sirkuler

99Tcm Teknetium-99m Diagnosis beberapa penyakit3 H Tritium Penentuan total air tubuh

Teknetium-99m* diperoleh dr peluruhan molibdenum 99

eTcMo m 01

9943

9942

*m = metastabil artinyaisotop tsb akan melepas sjmlh energi utk menjadi isotopyg sama tp lbh stabil

TcMo 9943

9942

Emisi Positron Tomografi Transaksial (PETT)Utk mengukur proses dinamis dlm tubuh, spt aliran darah atau laju metabolisme oksigen/glukosa

eBC 01

115

116

201

01 ee

3.10 PENENTUAN UMUR DGN RADIOISOTOP

Waktu paruh isotop tertentu dpt digunakan utk memperkirakan umur batuan & benda purbakala Uranium-238 (t1/2 = 4,5 x 109 thn)

PbU 206238

Utk memperkirakan umur batuan batuan bumi 3-3,5 x 109 thn umur bumi 4,5-5,0 x 109 thnbatuan bulan 4,5 x 109 thn karbon-14 (t1/2 = 5730 thn)

Karbon-14 (t1/2 = 5730 thn)

Utk menentukan umur benda purbakala & mendeteksi keaslian benda purbakala 14C terbtk di lap atmosfir atas

HCnN 11

146

10

147

)hidupmakhluk di(146)atmosfir di(

146 CC

jk makhluk hidup mati maka:

NC berkurang147)(

146

Tritium (t1/2 =5730 thn)Utk penentukan umur benda sampai 100 thn

Isotop T1/2 (tahun) Selang umur yg diukur

Penerapan

14C 5730 500-50000 thnBatubara, bhn organik

3H 12,3 1-100 thn Anggur tua

40K 1,3 x 109 10000 thn – contoh bumi tertua

Batuan, kerak bumi

187Rh 4,3 x 109 4 x 107 thn – contoh tertetua di dunia

Meteorit

238U 4,5 x 109 107- contoh tertua Batuan, kerak bumi

Contoh Sepotong kayu fosil mempunyai aktivitas karbon-14, 1/8 x aktivitas dlm kayu baru. Berapa umur fosil tsb? (t1/2 14C = 5730 thn)Jawab :14C tlh melewati 3 waktu paruh yaitu (1/2)3= 1/8jadi umur fosil = 3 x 5730 = 17190 thn

3.11 PEMBUATAN BOM fisi inti : inti dipecah dgn penembakan shg dihslkan fragmen inti yg lebih kecil, & dibebaskan energi yg sgt besar

Enrico Fermi & Emilio Segre (1934)

UnU 23992

10

23892 eNpU 0

123993

23892

Otto Hahn & Fritz Strassman (1938)Atom uranium terpecah Ba, La, Ce

Lise Meitner & Otto frischMenghitung energi yg berkaitan dgn pembelahan uranium

Pengayaan Uranium-235235U di alam 0,7% utk bom atom dibutuhkan 90%campuran isotop U + gas F2 UF6 (volatil)235UF6 lbh ringan & lbh cepat bergerak dibandingkan 238UF6 shg dpt dipisahkan

Glenn T. SeaborgUranium-238 tdk akan pecah jk dibombardir oleh neutron U Np Pu (dpt dipecah, cocok utk pembuatan bom atom)

UnU 23992

10

23892 ePuNp 0

123994

23993 nNpU 0

1239

9323992

sebelum suatu bhn yg dpt mptahankan reaksi berantai, maka

diperlukan jml minimum ttt yg disebut massa kritis

contoh : uranium-235 mempunyai massa kritis 4 kg

penggabungan sjml inti < massa kritis akan memicu reaksi rantai

pembuatan bom atom

Hiroshima, 6 Agustus 1945

Nagasaki, 9 Agustus 1945

U23592

Pu 23994

3.12 KIMIAWI PERANG NUKLIR : DEBU RADIOAKTIF

Ledakan bom menyebabkan kawah dgn lebar 300m & kedalaman 100m

- Radius kerusakan total = 10 km- Radius kematian = 40 km- Perusakan oleh radioaktif tdk akan habis

Reaksi fisi yg mungkin terjadi:

nXeSrnU 10

14354

9038

10

23592 3 eCsXe 0

114355

14354

Komponen Debu Radioaktif:90Sr, 143Xe,143Cs, 14C, 3H

90Sr• mirip dgn Ca• t1/2 = 28 thn• masuk ke tubuh melalui susu & sayuran serta terserap

ke dlm tulang• merupakan sumber radiasi internal selam beberapa thn

131I• t1/2 = 8 hari• terbawa mealalui rantai pangan • dlm tubuh ada di kelenjar gondok• bermanfaat utk pelacakan diagnostik

143Cs

mirip dgn K

t1/2 = 30 thn

diperoleh melalui sayuran, susu, & daging

3.13 EFEK RADIASI

Radiasi : dpt menguntungkan & merugikanPartikel berenergi tinggi & sinar melepaskan e- dr atom ionJk tjd dlm tubuh akan berbahaya, misalnya H2O H2O2

• Merusak sel darah putih• Mempengaruhi sumsum tulang anemia• Merangsang leukimia• Perubahan molekul DNA mutasi

3.14 ENERGI IKATAN INTIEnergi ikatan inti adl Energi yg tbtk dr sebagian massa apabila neutron & proton dibiarkan bersama-sama membtk inti

Henp 42

10

11 2

{2 x 1,007276} + {2 x 1,008665} 4,001506 sma

4,031882 sma 4,001506 sma

m = 0,030376 sma

massa hilang sebesar m sbg energi Energi ikat

bdsrkan rumus Einstein, E = mc2 maka m setara dgn E

3.15 REAKSI TERMONUKLIR

Reaksi Termonuklir di matahari

eHeH 01

42

11 24

Bom Hidrogen

nHeHH 01

42

31

21

HHenLi 31

42

10

63

SOAL LATIHAN

1. Istilah informasi yg kurang pd persamaan berikut yg menggambarkan deret peluruhan radioaktif

eClS 01

?17

3216

?147

148 NO

???

235? ThU

ePo 01

??

214? ?

2. Lengkapi persamaan berikut:

HHNa 11

21

2311 ?

HeMnCo 42

5625

5927 ?

eHU 01

21

23892 ?

?254102

136

24696 NoCCm

nEsNU 10

246?

147

23892 ?

a.

b.

c.

d.

a.

b.

c.

d.

e.

3. Tuliskan persamaan inti yg dinyatakan dgn lambang ini:

a. 7Li(p,)8Be

b. 33S(n.p)33P

c. 239Pu(,n)242Cm

d. 238U(,3n)239Pu