MATERI KULIAH KIMIA DASAR

MATERI KULIAH KIMIA DASARDAFTAR ISI

Bab I. StoikiometriA. Hukum-Hukum Dasar Ilmu KimiaB. Massa Atom Dan Massa RumusC. Konsep MolD. Persamaan ReaksiBab II. Hitungan KimiaHitungan Kimia Bab III. TermokimiaA. Reaksi Eksoterm Dan Rekasi EndotermB. Perubahan EntalpiC. Penentuan Perubahan Entalpi dan Hukum HessD. Energi-Energi Dan Ikatan KimiaBab IV. Sistem KoloidA. Sistem Dispers Dan Jenis KoloidB. Sifat-Sifat KoloidC. Elektroforesis Dan DialisisD. Pembuatan Koloid Bab V. Kecepatan ReaksiA. Konsentrasi Dan Kecepatan ReaksiB. Orde ReaksiC. Teori Tumbukan Dan Keadaan TransisiD. Tahap Menuju Kecepatan ReaksiE. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kecepatan ReaksiBab VI. Kesetimbangan KimiaA. Keadaan KesetimbanganB. Hukum KesetimbanganC. Pergeseran KesetimbanganD. Pengaruh Katalisator Terhadap Kesetimbangan Dan Hubungan Antara Harga

Kc Dengan Kp

E. Kesetimbangan DisosiasiBab VII. LarutanA. LarutanB. Konsentrasi LarutanBab VIII. Eksponen HidrogenA. PendahuluanB. Menyatakan pH Larutan AsamC. Menyatakan pH Larutan BasaD. Larutan Buffer (penyangga)E. HidrolisisF. Garam Yang Terbentuk Dari Asam Kuat Dan Basa LemahG. Garam Yang Terbentuk Dari Asam Lemah Dan Basa Kuat

Bab IX. Teori Asam-Basa Dan Stokiometri LarutanA. Teori Asam BasaB. Stokiometri Larutan

Bab X. Zat RadioaktifA. Keradioaktifan AlamB. Keradioaktifan Buatan, Rumus Dan RingkasanBab XI. Kimia LingkunganKimia LingkunganBab XII. Kimia Terapan Dan TerpakaiKimia Terapan Dan TerpakaiBab XIII. Sifat Koligatif LarutanA. Sifat Koligatif Larutan Non ElektrolitB. Penurunan Tekanan Uap jenuh Dan Kenaikkan Titik DidihC. Penurunan Titik Beku Dan Tekanan OsmotikD. Sifat Koligatif Larutan ElektrolitBab XIV. Hasil Kali KelarutanA. Pengertian DasarB. KelarutanC. Mengendapkan Elektrolit

Bab XV. Reaksi Redoks Dan ElektrokimiaA. Oksidasi - ReduksiB. Konsep Bilangan OksidasiC. Langkah-Langkah Reaksi RedoksD. Penyetaraan Persamaan Reaksi RedoksE. ElektrokimiaF. Sel VoltaG. Potensial ElektrodaH. KorosiI. ElektrolisisJ. Hukum Faraday.Bab XVI. Struktur AtomA. Pengertian DasarB. Model AtomC. Bilangan-Bilangan KuantumD. Konfigurasi Elektron

Bab XVII. Sistem Periodik Unsur-UnsurSistem Periodik Unsur-Unsur

Bab XVIII. Ikatan Kimia A. Peranan Elektron Dalam Ikatan KimiaB. Ikatan ion = Elektrovalen = HeteropolarC. Ikatan Kovalen = HomopolarD. Ikatan Kovalen Koordinasi = Semipolar E. Ikatan Logam, Hidrogen, Van Der WallsF. Bentuk MolekulBab XIX. HidrokarbonA. Hidrokarbon termasuk senyawa karbonB. Kekhasan atom karbonC. Klasifikasi hidrokarbonD. AlkanaE. Isomer alkanaF. Tata nama alkanaG. AlkenaH. AlkunaI. Beberapa hidrokarbon lainBab XX. Gas MuliaUnsur-Unsur Gas Mulia Bab XXI. Unsur-Unsur HalogenA. Sifat HalogenB. Sifat Fisika Dan Sifat Kimia Unsur HalogenC. Hidrogen, Klor, Brom Dan Iodium

Bab XXII. Unsur-Unsur AlkaliA. Sifat Golongan Unsur AlkaliB. Sifat Fisika Dan KimiaC. Pembuatan Logam Alkali

HYPERLINK "http://free.vlsm.org/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Kimia/0243%20Kim%203-3c.htm" Bab XXIII. Unsur-Unsur Alkali TanahA. Sifat Golongan Unsur Alkali TanahB. Sifat Fisika Dan Kimia Unsur Alkali TanahC. Kelarutan Unsur Alkali TanahD. Pembuatan Logam Alkali TanahE. Kesadahan. Bab XXIV. Unsur-Unsur Periode KetigaSifat-Sifat Periodik, Fisika Dan KimiaBab XXV. Unsur-Unsur Transisi Periode KeempatA. Pengertian Unsur TransisiB. Sifat PeriodikC. Sifat Fisika Dan KimiaD. Sifat Reaksi Dari Senyawa-Senyawa Krom Dan ManganE. Unsur-Unsur Transisi Dan Ion Kompleks Bab XXVI. Gas HidrogenA. Sifat Fisika Dan KimiaB. PembuatanBAB I

STOIKIOMETRI

STOIKIOMETRI adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari hubungan kuantitatif dari komposisi zat-zat kimia dan reaksi-reaksinya.

A. HUKUM-HUKUM DASAR ILMU KIMIA1.HUKUM KEKEKALAN MASSA = HUKUM LAVOISIER"Massa zat-zat sebelum dan sesudah reaksi adalah tetap".

Contoh:hidrogen + oksigen hidrogen oksida (4g) (32g) (36g)

2.HUKUM PERBANDINGAN TETAP = HUKUM PROUST"Perbandingan massa unsur-unsur dalam tiap-tiap senyawa adalah tetap"

Contoh:a. Pada senyawa NH3 : massa N : massa H= 1 Ar . N : 3 Ar . H= 1 (14) : 3 (1) = 14 : 3b. Pada senyawa SO3 : massa S : massa 0= 1 Ar . S : 3 Ar . O= 1 (32) : 3 (16) = 32 : 48 = 2 : 3

Keuntungan dari hukum Proust: bila diketahui massa suatu senyawa atau massa salah satu unsur yang membentuk senyawa tersebut make massa unsur lainnya dapat diketahui.

Contoh:Berapa kadar C dalam 50 gram CaCO3 ? (Ar: C = 12; 0 = 16; Ca=40)Massa C = (Ar C / Mr CaCO3) x massa CaCO3= 12/100 x 50 gram = 6 grammassa CKadar C = massa C / massa CaCO3 x 100%= 6/50 x 100 % = 12%

3.HUKUM PERBANDINGAN BERGANDA = HUKUM DALTON"Bila dua buah unsur dapat membentuk dua atau lebih senyawa untuk massa salah satu unsur yang sama banyaknya maka perbandingan massa unsur kedua akan berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana".

Contoh:

Bila unsur Nitrogen den oksigen disenyawakan dapat terbentuk,NO dimana massa N : 0 = 14 : 16 = 7 : 8NO2 dimana massa N : 0 = 14 : 32 = 7 : 16

Untuk massa Nitrogen yang same banyaknya maka perbandingan massa Oksigen pada senyawa NO : NO2 = 8 :16 = 1 : 2

4.HUKUM-HUKUM GASUntuk gas ideal berlaku persamaan : PV = nRT

dimana:P = tekanan gas (atmosfir)V = volume gas (liter)n = mol gasR = tetapan gas universal = 0.082 lt.atm/mol KelvinT = suhu mutlak (Kelvin)

Perubahan-perubahan dari P, V dan T dari keadaan 1 ke keadaan 2 dengan kondisi-kondisi tertentu dicerminkan dengan hukum-hukum berikut:

a.

HUKUM BOYLEHukum ini diturunkan dari persamaan keadaan gas ideal dengann1 = n2 dan T1 = T2 ; sehingga diperoleh : P1 V1 = P2 V2

Contoh: Berapa tekanan dari 0 5 mol O2 dengan volume 10 liter jika pada temperatur tersebut 0.5 mol NH3 mempunyai volume 5 liter den tekanan 2 atmosfir ?

Jawab:P1 V1 = P2 V22.5 = P2 . 10 P2 = 1 atmosfir

b.

HUKUM GAY-LUSSAC"Volume gas-gas yang bereaksi den volume gas-gas hasil reaksi bile diukur pada suhu dan tekanan yang sama, akan berbanding sebagai bilangan bulat den sederhana".

Jadi untuk: P1 = P2 dan T1 = T2 berlaku : V1 / V2 = n1 / n2

Contoh:Hitunglah massa dari 10 liter gas nitrogen (N2) jika pada kondisi tersebut 1 liter gas hidrogen (H2) massanya 0.1 g.Diketahui: Ar untuk H = 1 dan N = 14

Jawab: V1/V2 = n1/n2 10/1 = (x/28) / (0.1/2) x = 14 gram

Jadi massa gas nitrogen = 14 gram.

c.

HUKUM BOYLE-GAY LUSSACHukum ini merupakan perluasan hukum terdahulu den diturukan dengan keadaan harga n = n2 sehingga diperoleh persamaan:

P1 . V1 / T1 = P2 . V2 / T2d.

HUKUM AVOGADRO"Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumenya sama mengandung jumlah mol yang sama. Dari pernyataan ini ditentukan bahwa pada keadaan STP (0o C 1 atm) 1 mol setiap gas volumenya 22.4 liter volume ini disebut sebagai volume molar gas.

Contoh:Berapa volume 8.5 gram amoniak (NH3) pada suhu 27o C dan tekanan 1 atm ?(Ar: H = 1 ; N = 14)

Jawab:85 g amoniak = 17 mol = 0.5 mol

Volume amoniak (STP) = 0.5 x 22.4 = 11.2 liter

Berdasarkan persamaan Boyle-Gay Lussac:

P1 . V1 / T1 = P2 . V2 / T21 x 112.1 / 273 = 1 x V2 / (273 + 27) V2 = 12.31 liter

B. MASSA ATOM DAN MASSA RUMUS1. Massa Atom Relatif (Ar)merupakan perbandingan antara massa 1 atom dengan 1/12 massa 1 atom karbon 12

2. Massa Molekul Relatif (Mr)merupakan perbandingan antara massa 1 molekul senyawa dengan 1/12 massa 1 atom karbon 12.Massa molekul relatif (Mr) suatu senyawa merupakan penjumlahan dari massa atom unsur-unsur penyusunnya.

Contoh:

Jika Ar untuk X = 10 dan Y = 50 berapakah Mr senyawa X2Y4 ?

Jawab:Mr X2Y4 = 2 x Ar . X + 4 x Ar . Y = (2 x 10) + (4 x 50) = 220

C. KONSEP MOL1 mol adalah satuan bilangan kimia yang jumlah atom-atomnya atau molekul-molekulnya sebesar bilangan Avogadro dan massanya = Mr senyawa itu.

Jika bilangan Avogadro = L maka :

L = 6.023 x 1023

1 mol atom = L buah atom, massanya = Ar atom tersebut.1 mol molekul = L buah molekul massanya = Mr molekul tersehut.

Massa 1 mol zat disebut sebagai massa molar zat

Contoh:Berapa molekul yang terdapat dalam 20 gram NaOH ?

Jawab:Mr NaOH = 23 + 16 + 1 = 40

mol NaOH = massa / Mr = 20 / 40 = 0.5 mol

Banyaknya molekul NaOH = 0.5 L = 0.5 x 6.023 x 1023 = 3.01 x 1023 molekul.

D. PERSAMAAN REAKSIPERSAMAAN REAKSI MEMPUNYAI SIFAT1.Jenis unsur-unsur sebelum dan sesudah reaksi selalu sama

2.Jumlah masing-masing atom sebelum dan sesudah reaksi selalu sama

3.Perbandingan koefisien reaksi menyatakan perbandingan mol (khusus yang berwujud gas perbandingan koefisien juga menyatakan perbandingan volume asalkan suhu den tekanannya sama)

Contoh: Tentukanlah koefisien reaksi dari

HNO3 (aq) + H2S (g) NO (g) + S (s) + H2O (l)

Cara yang termudah untuk menentukan koefisien reaksinya adalah dengan memisalkan koefisiennya masing-masing a, b, c, d dan e sehingga:

a HNO3 + b H2S c NO + d S + e H2O

Berdasarkan reaksi di atas maka

atom N : a = c (sebelum dan sesudah reaksi)atom O : 3a = c + e 3a = a + e e = 2aatom H : a + 2b = 2e = 2(2a) = 4a 2b = 3a b = 3/2 aatom S : b = d = 3/2 a

Maka agar terselesaikan kita ambil sembarang harga misalnya a = 2 berarti: b = d = 3, dan e = 4 sehingga persamaan reaksinya :

2 HNO3 + 3 H2S 2 NO + 3 S + 4 H2O

BAB II

HITUNGAN KIMIAHitungan kimia adalah cara-cara perhitungan yang berorientasi pada hukum-hukum dasar ilmu kimia.

Dalam hal ini akan diberikan bermacam-macam contoh soal hitungan kimia beserta pembahasanya.

Contoh-contoh soal :1.Berapa persen kadar kalsium (Ca) dalam kalsium karbonat ? (Ar: C = 12 ; O= 16 ; Ca=40)

Jawab :1 mol CaCO, mengandung 1 mol Ca + 1 mol C + 3 mol OMr CaCO3 = 40 + 12 + 48 = 100Jadi kadar kalsium dalam CaCO3 = 40/100 x 100% = 40%

2.Sebanyak 5.4 gram logam alumunium (Ar = 27) direaksikan dengan asam klorida encer berlebih sesuai reaksi :

2 Al (s) + 6 HCl (aq) 2 AlCl3 (aq) + 3 H2 (g)

Berapa gram aluminium klorida dan berapa liter gas hidrogen yang dihasilkan pada kondisi standar ?

Jawab:Dari persamaan reaksi dapat dinyatakan2 mol Al x 2 mol AlCl3 3 mol H25.4 gram Al = 5.4/27 = 0.2 mol

Jadi:

AlCl3 yang terbentuk = 0.2 x Mr AlCl3 = 0.2 x 133.5 = 26.7 gramVolume gas H2 yang dihasilkan (0o C, 1 atm) = 3/2 x 0.2 x 22.4 = 6.72 liter

3.Suatu bijih besi mengandung 80% Fe2O3 (Ar: Fe=56; O=16). Oksida ini direduksi dengan gas CO sehingga dihasilkan besi.Berapa ton bijih besi diperlukan untuk membuat 224 ton besi ?

Jawab:1 mol Fe2O3 mengandung 2 mol Femaka : massa Fe2O3 = ( Mr Fe2O3/2 Ar Fe ) x massa Fe = (160/112) x 224 = 320 tonJadi bijih besi yang diperlukan = (100 / 80) x 320 ton = 400 ton

4.Untuk menentukan air kristal tembaga sulfat 24.95 gram garam tersebut dipanaskan sampai semua air kristalnya menguap. Setelah pemanasan massa garam tersebut menjadi 15.95 gram. Berapa banyak air kristal yang terkandung dalam garam tersebut ?

Jawab :misalkan rumus garamnya adalah CuSO4 . xH2O

CuSO4 . xH2O CuSO4 + xH2O

24.95 gram CuSO4 . xH2O = 159.5 + 18x mol

15.95 gram CuSO4 = 159.5 mol = 0.1 mol

menurut persamaan reaksi di atas dapat dinyatakan bahwa:banyaknya mol CuS04 . xH2O = mol CuSO4; sehingga persamaannya

24.95/ (159.5 + 18x) = 0.1 x = 5

Jadi rumus garamnya adalah CuS04 . 5H2O

Rumus Empiris dan Rumus Molekul

Rumus empiris adalah rumus yang paling sederhana dari suatu senyawa.Rumus ini hanya menyatakan perbandingan jumlah atom-atom yang terdapat dalam molekul.Rumus empiris suatu senyawa dapat ditentukan apabila diketahui salah satu:- massa dan Ar masing-masing unsurnya- % massa dan Ar masing-masing unsurnya- perbandingan massa dan Ar masing-masing unsurnya

Rumus molekul: bila rumus empirisnya sudah diketahui dan Mr juga diketahui maka rumus molekulnya dapat ditentukan.

Contoh:Suatu senyawa C den H mengandung 6 gram C dan 1 gram H. Tentukanlah rumus empiris dan rumus molekul senyawa tersebut bila diketahui Mr nya = 28 !

Jawab:mol C : mol H = 6/12 : 1/1 = 1/2 : 1 = 1 : 2Jadi rumus empirisnya: (CH2)nBila Mr senyawa tersebut = 28 maka: 12n + 2n = 28 14n = 28 n = 2

Jadi rumus molekulnya : (CH2)2 = C2H4

Contoh:Untuk mengoksidasi 20 ml suatu hidrokarbon (CxHy) dalam keadaan gas diperlukan oksigen sebanyak 100 ml dan dihasilkan CO2 sebanyak 60 ml. Tentukan rumus molekul hidrokarbon tersebut !

Jawab:Persamaan reaksi pembakaran hidrokarbon secara umum

CxHy (g) + (x + 1/4 y) O2 (g) x CO2 (g) + 1/2 y H2O (l)Koefisien reaksi menunjukkan perbandingan mol zat-zat yang terlibat dalam reaksi.Menurut Gay Lussac gas-gas pada p, t yang sama, jumlah mol berbanding lurus dengan volumenya

Maka:

mol CxHy: mol O2: mol CO2= 1

: (x + 1/4y)

: x

20

: 100

: 60

= 1

: (x + 1/4y)

: x

1

: 5

: 3

= 1

: (x + 1/4y)

: x

atau:

1 : 3 = 1 : x x = 31 : 5 = 1 : (x + 1/4y) y = 8Jadi rumus hidrokarbon tersebut adalah : C3H8

BAB III

TERMOKIMIAA. Reaksi Eksoterm Dan Endoterm1. Reaksi Eksoterm

Pada reaksi eksoterm terjadi perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan atau pada reaksi tersebut dikeluarkan panas.Pada reaksi eksoterm harga H = ( - )

Contoh : C(s) + O2(g) CO2(g) + 393.5 kJ ; H = -393.5 kJ

2. Reaksi Endoterm

Pada reaksi endoterm terjadi perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem atau pada reaksi tersebut dibutuhkan panas.Pada reaksi endoterm harga H = ( + )

Contoh : CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) - 178.5 kJ ; H = +178.5 kJ

B. Perubahan Entalpintalpi = H = Kalor reaksi pada tekanan tetap = QpPerubahan entalpi adalah perubahan energi yang menyertai peristiwa perubahan kimia pada tekanan tetap.

a.Pemutusan ikatan membutuhkan energi (= endoterm)Contoh: H2 2H - a kJ ; H= +akJ

b. Pembentukan ikatan memberikan energi (= eksoterm)Contoh: 2H H2 + a kJ ; H = -a kJ

Istilah yang digunakan pada perubahan entalpi :1.Entalpi Pembentakan Standar ( Hf ):H untak membentuk 1 mol persenyawaan langsung dari unsur-unsurnya yang diukur pada 298 K dan tekanan 1 atm.

Contoh: H2(g) + 1/2 O2(g) H20 (l) ; Hf = -285.85 kJ

2.Entalpi Penguraian:H dari penguraian 1 mol persenyawaan langsung menjadi unsur-unsurnya (= Kebalikan dari H pembentukan).

Contoh: H2O (l) H2(g) + 1/2 O2(g) ; H = +285.85 kJ

3.Entalpi Pembakaran Standar ( Hc ):H untuk membakar 1 mol persenyawaan dengan O2 dari udara yang diukur pada 298 K dan tekanan 1 atm.

Contoh: CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) ; Hc = -802 kJ

4.Entalpi Reaksi:H dari suatu persamaan reaksi di mana zat-zat yang terdapat dalam persamaan reaksi dinyatakan dalam satuan mol dan koefisien-koefisien persamaan reaksi bulat sederhana.

Contoh: 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 ; H = -1468 kJ

5.Entalpi Netralisasi:H yang dihasilkan (selalu eksoterm) pada reaksi penetralan asam atau basa.

Contoh: NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l) ; H = -890.4 kJ/mol

6.Hukum Lavoisier-Laplace"Jumlah kalor yang dilepaskan pada pembentukan 1 mol zat dari unsur-unsurya = jumlah kalor yang diperlukan untuk menguraikan zat tersebut menjadi unsur-unsur pembentuknya."Artinya : Apabila reaksi dibalik maka tanda kalor yang terbentuk juga dibalik dari positif menjadi negatif atau sebaliknya

Contoh:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ; H = - 112 kJ2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) ; H = + 112 kJ

C. Penentuan Perubahan Entalpi Dan Hukum HessPENENTUAN PERUBAHAN ENTALPIUntuk menentukan perubahan entalpi pada suatu reaksi kimia biasanya digunakan alat seperti kalorimeter, termometer dan sebagainya yang mungkin lebih sensitif.

Perhitungan : H reaksi = Hfo produk - Hfo reaktan

HUKUM HESS"Jumlah panas yang dibutuhkan atau dilepaskan pada suatu reaksi kimia tidak tergantung pada jalannya reaksi tetapi ditentukan oleh keadaan awal dan akhir."

Contoh:

C(s) + O2(g) CO2(g); H = x kJ 1 tahap

C(s) + 1/2 02(g) CO(g); H = y kJ 2 tahap

CO(g) + 1/2 O2(g) CO2(g); H = z kJ

------------------------------------------------------------ +

C(s) + O2(g) CO2(g); H = y + z kJ

Menurut Hukum Hess : x = y + z

D. Energi-Energi Dan Ikatan KimiaReaksi kimia merupakan proses pemutusan dan pembentukan ikatan. Proses ini selalu disertai perubahan energi. Energi yang dibutuhkan untuk memutuskan ikatan kimia, sehingga membentuk radikal-radikal bebas disebut energi ikatan. Untuk molekul kompleks, energi yang dibutuhkan untuk memecah molekul itu sehingga membentuk atom-atom bebas disebut energi atomisasi.

Harga energi atomisasi ini merupakan jumlah energi ikatan atom-atom dalam molekul tersebut. Untuk molekul kovalen yang terdiri dari dua atom seperti H2, 02, N2 atau HI yang mempunyai satu ikatan maka energi atomisasi sama dengan energi ikatan Energi atomisasi suatu senyawa dapat ditentukan dengan cara pertolongan entalpi pembentukan senyawa tersebut. Secara matematis hal tersebut dapat dijabarkan dengan persamaan :

H reaksi = energi pemutusan ikatan- energi pembentukan ikatan

= energi ikatan di kiri- energi ikatan di kanan

Contoh:Diketahui :

energi ikatan

C - H = 414,5 kJ/MolC = C = 612,4 kJ/molC - C = 346,9 kJ/molH - H = 436,8 kJ/mol

Ditanya:

H reaksi = C2H4(g) + H2(g) C2H6(g)

H reaksi = Jumlah energi pemutusan ikatan - Jumlah energi pembentukan ikatan

= (4(C-H) + (C=C) + (H-H)) - (6(C-H) + (C-C))= ((C=C) + (H-H)) - (2(C-H) + (C-C))= (612.4 + 436.8) - (2 x 414.5 + 346.9)= - 126,7 kJ

BAB IV

SISTEM KOLOID

A. Sistem Dispers Dan Sistem Koloid

SISTEM DISPERSA.Dispersi kasar(suspensi) : partikel zat yang didispersikan berukuran lebih besar dari 100 nm.

B.Dispersi koloid: partikel zat yang didispersikan berukuran antara 1 nm - 100 nm.

C.Dispersi molekuler (larutan sejati) : partikel zat yang didispersikan berukuran lebih kecil dari 1 nm.

Sistem koloid pada hakekatnya terdiri atas dua fase, yaitu fase terdispersi dan medium pendispersi.Zat yang didispersikan disebut fase terdispersi sedangkan medium yang digunakan untuk mendispersikan disebut medium pendispersi.

JENIS KOLOID

Sistem koloid digolongkan berdasarkan pada jenis fase terdispersi dan medium pendispersinya.

- koloid yang mengandung fase terdispersi padat disebut sol.- koloid yang mengandung fase terdispersi cair disebut emulsi.- koloid yang mengandung fase terdispersi gas disebut buih.

B. Sifat-Sifat Koloid

Sifat-sifat khas koloid meliputi :

a.Efek TyndallEfek Tyndall adalah efek penghamburan cahaya oleh partikel koloid.

b.Gerak BrownGerak Brown adalah gerak acak, gerak tidak beraturan dari partikel koloid.

Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+

Koloid As2S3 bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S2-

c.AdsorbsiBeberapa partikel koloid mempunyai sifat adsorbsi (penyerapan) terhadap partikel atau ion atau senyawa yang lain.Penyerapan pada permukaan ini disebut adsorbsi (harus dibedakan dari absorbsi yang artinya penyerapan sampai ke bawah permukaan).Contoh :(i) Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+.(ii) Koloid As2S3 bermuatan negatit karena permukaannya menyerap ion S2.

d.KoagulasiKoagulasi adalah penggumpalan partikel koloid dan membentuk endapan. Dengan terjadinya koagulasi, berarti zat terdispersi tidak lagi membentuk koloid.Koagulasi dapat terjadi secara fisik seperti pemanasan, pendinginan dan pengadukan atau secara kimia seperti penambahan elektrolit, pencampuran koloid yang berbeda muatan.

e.Koloid Liofil dan Koloid LiofobKoloid ini terjadi pada sol yaitu fase terdispersinya padatan dan medium pendispersinya cairan.

Koloid Liofil:sistem koloid yang affinitas fase terdispersinya besar terhadap medium pendispersinya.Contoh: sol kanji, agar-agar, lem, cat

Koloid Liofob:

sistem koloid yang affinitas fase terdispersinya kecil terhadap medium pendispersinya.Contoh: sol belerang, sol emas.

C. Elektroferisis Dan DialisisELEKTROFERESISElektroferesis adalah peristiwa pergerakan partikel koloid yang bermuatan ke salah satu elektroda.Elektrotoresis dapat digunakan untuk mendeteksi muatan partikel koloid. Jika partikel koloid berkumpul di elektroda positif berarti koloid bermuatan negatif dan jika partikel koloid berkumpul di elektroda negatif berarti koloid bermuatan positif.Prinsip elektroforesis digunakan untuk membersihkan asap dalam suatu industri dengan alat Cottrell.

DIALISISDialisis adalah proses pemurnian partikel koloid dari muatan-muatan yang menempel pada permukaannya.Pada proses dialisis ini digunakan selaput semipermeabel.

D. Pembuatan Koloid1. Cara Kondensasi

Cara kondensasi termasuk cara kimia.

kondensasi

Prinsip : Partikel Molekular-------------->Partikel Koloid

Reaksi kimia untuk menghasilkan koloid meliputi :

a. Reaksi Redoks2 H2S(g) + SO2(aq) 3 S(s) + 2 H2O(l)

b. Reaksi HidrolisisFeCl3(aq) + 3 H2O(l) Fe(OH)3(s) + 3 HCl(aq)

c.Reaksi Substitusi2 H3AsO3(aq) + 3 H2S(g) As2S3(s) + 6 H2O(l)

d.Reaksi PenggaramanBeberapa sol garam yang sukar larut seperti AgCl, AgBr, PbI2, BaSO4 dapat membentuk partikel koloid dengan pereaksi yang encer.AgNO3(aq) (encer) + NaCl(aq) (encer) AgCl(s) + NaNO3(aq) (encer)

2. Cara DispersiPrinsip : Partikel Besar---------------->Partikel Koloid

Cara dispersi dapat dilakukan dengan cara mekanik atau cara kimia:a. Cara MekanikCara ini dilakukan dari gumpalan partikel yang besar kemudian dihaluskan dengan cara penggerusan atau penggilingan.

b. Cara Busur BredigCara ini digunakan untak membuat sol-sol logam.

c. Cara PeptisasiCara peptisasi adalah pembuatan koloid dari butir-butir kasar atau dari suatu endapan dengan bantuan suatu zat pemeptisasi (pemecah).Contoh:- Agar-agar dipeptisasi oleh air ; karet oleh bensin.- Endapan NiS dipeptisasi oleh H2S ; endapan Al(OH)3 oleh AlCl3

BAB VKECEPATAN REAKSIA. KONSENTRASI DAN KECEPATAN REAKSIKecepatan reaksi adalah banyaknya mol/liter suatu zat yang dapat berubah menjadi zat lain dalam setiap satuan waktu.

Untuk reaksi: aA + bB mM + nNmaka kecepatan reaksinya adalah:

1 (dA)1 d(B)1 d(M)1 d(N)

V = - ------- = -------- = +-------- = +----------

a dtb dtm dtn dt

dimana:- 1/a . d(A) /dt= rA= kecepatan reaksi zat A = pengurangan konsentrasi zat A per satuan wakru.

- 1/b . d(B) /dt= rB= kecepatan reaksi zat B = pengurangan konsentrasi zat B per satuan waktu.

- 1/m . d(M) /dt= rM= kecepatan reaksi zat M = penambahan konsentrasi zat M per satuan waktu.

- 1/n . d(N) /dt= rN= kecepatan reaksi zat N = penambahan konsentrasi zat N per satuan waktu.

Pada umumnya kecepatan reaksi akan besar bila konsentrasi pereaksi cukup besar. Dengan berkurangnya konsentrasi pereaksi sebagai akibat reaksi, maka akan berkurang pula kecepatannya. Secara umum kecepatan reaksi dapat dirumuskan sebagai berikut:

V = k(A) x (B) y

dimana:V = kecepatan reaksik = tetapan laju reaksix = orde reaksi terhadap zat Ay = orde reaksi terhadap zat B(x + y) adalah orde reaksi keseluruhan(A) dan (B) adalah konsentrasi zat pereaksi.

B. Orde ReaksiOrde reaksi adalah banyaknya faktor konsentrasi zat reaktan yang mempengaruhi kecepatan reaksi.Penentuan orde reaksi tidak dapat diturunkan dari persamaan reaksi tetapi hanya dapat ditentukan berdasarkan percobaan.

Suatu reaksi yang diturunkan secara eksperimen dinyatakan dengan rumus kecepatan reaksi :

v = k (A) (B) 2

persamaan tersebut mengandung pengertian reaksi orde 1 terhadap zat A dan merupakan reaksi orde 2 terhadap zat B. Secara keselurahan reaksi tersebut adalah reaksi orde 3.

Contoh soal:Dari reaksi 2NO(g) + Br2(g) 2NOBr(g)

dibuat percobaan dan diperoleh data sebagai berikut:

No.(NO) mol/l(Br2) mol/lKecepatan Reaksimol / 1 / detik

1.0.10.112

2.0.10.224

3.0.10.336

4.0.20.148

5.0.30.1108

Pertanyaan:a. Tentukan orde reaksinya !b. Tentukan harga k (tetapan laju reaksi) !

Jawab:a.Pertama-tama kita misalkan rumus kecepatan reaksinya adalah V = k(NO)x(Br2)y : jadi kita harus mencari nilai x den y.Untuk menentukan nilai x maka kita ambil data dimana konsentrasi terhadap Br2 tidak berubah, yaitu data (1) dan (4).Dari data ini terlihat konsentrasi NO naik 2 kali sedangkan kecepatan reaksinya naik 4 kali maka :

2x = 4 x = 2 (reaksi orde 2 terhadap NO)

Untuk menentukan nilai y maka kita ambil data dimana konsentrasi terhadap NO tidak berubah yaitu data (1) dan (2). Dari data ini terlihat konsentrasi Br2 naik 2 kali, sedangkan kecepatan reaksinya naik 2 kali, maka :

2y = 2 y = 1 (reaksi orde 1 terhadap Br2)

Jadi rumus kecepatan reaksinya : V = k(NO)2(Br2) (reaksi orde 3)

b.Untuk menentukan nilai k cukup kita ambil salah satu data percobaan saja misalnya data (1), maka:

V = k(NO)2(Br2)12 = k(0.1)2(0.1)

k = 12 x 103 mol-212det-1

C. Teori Tumbukan Dan Teori Keadaan TransisiTeori tumbukan didasarkan atas teori kinetik gas yang mengamati tentang bagaimana suatu reaksi kimia dapat terjadi. Menurut teori tersebut kecepatan reaksi antara dua jenis molekul A dan B sama dengan jumiah tumbukan yang terjadi per satuan waktu antara kedua jenis molekul tersebut. Jumlah tumbukan yang terjadi persatuan waktu sebanding dengan konsentrasi A dan konsentrasi B. Jadi makin besar konsentrasi A dan konsentrasi B akan semakin besar pula jumlah tumbukan yang terjadi.

TEORI TUMBUKAN INI TERNYATA MEMILIKI BEBERAPA KELEMAHAN, ANTARA LAIN :- tidak semua tumbukan menghasilkan reaksi sebab ada energi tertentu yang harus dilewati (disebut energi aktivasi = energi pengaktifan) untak dapat menghasilkan reaksi. Reaksi hanya akan terjadi bila energi tumbukannya lebih besar atau sama dengan energi pengaktifan (Ea).

- molekul yang lebih rumit struktur ruangnya menghasilkan tumbukan yang tidak sama jumlahnya dibandingkan dengan molekul yang sederhana struktur ruangnya.

Teori tumbukan di atas diperbaiki oleh tcori keadaan transisi atau teori laju reaksi absolut. Dalam teori ini diandaikan bahwa ada suatu keadaan yang harus dilewati oleh molekul-molekul yang bereaksi dalam tujuannya menuju ke keadaan akhir (produk). Keadaan tersebut dinamakan keadaan transisi. Mekanisme reaksi keadaan transisi dapat ditulis sebagai berikut:

A + B T* --> C + D

dimana:

- A dan B adalah molekul-molekul pereaksi- T* adalah molekul dalam keadaan transisi- C dan D adalah molekul-molekul hasil reaksi

SECARA DIAGRAM KEADAAN TRANSISI INI DAPAT DINYATAKAN SESUAI KURVA BERIKUT

Dari diagram terlibat bahwa energi pengaktifan (Ea) merupakan energi keadaan awal sampai dengan energi keadaan transisi. Hal tersebut berarti bahwa molekul-molekul pereaksi harus memiliki energi paling sedikit sebesar energi pengaktifan (Ea) agar dapat mencapai keadaan transisi (T*) dan kemudian menjadi hasil reaksi (C + D).

Catatan :energi pengaktifan (= energi aktivasi) adalah jumlah energi minimum yang dibutuhkan oleh molekul-molekul pereaksi agar dapat melangsungkan reaksi.

D. Tahap Menuju Kecepatan ReaksiDalam suatu reaksi kimia berlangsungnya suatu reaksi dari keadaan semula (awal) sampai keadaan akhir diperkirakan melalui beberapa tahap reaksi.

Contoh: 4 HBr(g) + O2(g) 2 H2O(g) + 2 Br2(g)

Dari persamaan reaksi di atas terlihat bahwa tiap 1 molekul O2 bereaksi dengan 4 molekul HBr. Suatu reaksi baru dapat berlangsung apabila ada tumbukan yang berhasil antara molekul-molekul yang bereaksi. Tumbukan sekaligus antara 4 molekul HBr dengan 1 molekul O2 kecil sekali kemungkinannya untuk berhasil. Tumbukan yang mungkin berhasil adalah tumbukan antara 2 molekul yaitu 1 molekul HBr dengan 1 molekul O2. Hal ini berarti reaksi di atas harus berlangsung dalam beberapa tahap dan diperkirakan tahap-tahapnya adalah :

Tahap 1:HBr + O2 HOOBr(lambat)

Tahap 2:HBr + HOOBr 2HOBr (cepat)

Tahap 3:(HBr + HOBr H2O + Br2) x 2(cepat)

------------------------------------------------------ +

4 HBr + O2--> 2H2O + 2 Br2

Dari contoh di atas ternyata secara eksperimen kecepatan berlangsungnya reaksi tersebut ditentukan oleh kecepatan reaksi pembentukan HOOBr yaitu reaksi yang berlangsungnya paling lambat.Rangkaian tahap-tahap reaksi dalam suatu reaksi disebut "mekanisme reaksi" dan kecepatan berlangsungnya reaksi keselurahan ditentukan oleh reaksi yang paling lambat dalam mekanisme reaksi. Oleh karena itu, tahap ini disebut tahap penentu kecepatan reaksi.E. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KECEPATAN REAKSI

Beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi antara lain konsentrasi, sifat zat yang bereaksi, suhu dan katalisator.

1. KONSENTRASIDari berbagai percobaan menunjukkan bahwa makin besar konsentrasi zat-zat yang bereaksi makin cepat reaksinya berlangsung. Makin besar konsentrasi makin banyak zat-zat yang bereaksi sehingga makinbesar kemungkinan terjadinya tumbukan dengan demikian makin besar pula kemungkinan terjadinya reaksi.

2. SIFAT ZAT YANG BEREAKSISifat mudah sukarnya suatu zat bereaksi akan menentukan kecepatan berlangsungnya reaksi.

Secara umum dinyatakan bahwa:-Reaksi antara senyawa ion umumnya berlangsung cepat.Hal ini disebabkan oleh adanya gaya tarik menarik antara ion-ion yang muatannya berlawanan.

Contoh: Ca2+(aq) + CO32+(aq) CaCO3(s)Reaksi ini berlangsung dengan cepat.

-Reaksi antara senyawa kovalen umumnya berlangsung lambat.Hal ini disebabkan karena untuk berlangsungnya reaksi tersebut dibutuhkan energi untuk memutuskan ikatan-ikatan kovalen yang terdapat dalam molekul zat yang bereaksi.

Contoh: CH4(g) + Cl2(g) CH3Cl(g) + HCl(g)Reaksi ini berjalan lambat reaksinya dapat dipercepat apabila diberi energi misalnya cahaya matahari.

3. SUHUPada umumnya reaksi akan berlangsung lebih cepat bila suhu dinaikkan. Dengan menaikkan suhu maka energi kinetik molekul-molekul zat yang bereaksi akan bertambah sehingga akan lebih banyak molekul yang memiliki energi sama atau lebih besar dari Ea. Dengan demikian lebih banyak molekul yang dapat mencapai keadaan transisi atau dengan kata lain kecepatan reaksi menjadi lebih besar. Secara matematis hubungan antara nilai tetapan laju reaksi (k) terhadap suhu dinyatakan oleh formulasi ARRHENIUS:k = A . e-E/RT

dimana:

k : tetapan laju reaksiA : tetapan Arrhenius yang harganya khas untuk setiap reaksiE : energi pengaktifanR : tetapan gas universal = 0.0821.atm/moloK = 8.314 joule/moloKT : suhu reaksi (oK)

4. KATALISATORKatalisator adalah zat yang ditambahkan ke dalam suatu reaksi dengan maksud memperbesar kecepatan reaksi. Katalis terkadang ikut terlibat dalam reaksi tetapi tidak mengalami perubahan kimiawi yang permanen, dengan kata lain pada akhir reaksi katalis akan dijumpai kembali dalam bentuk dan jumlah yang sama seperti sebelum reaksi.

Fungsi katalis adalah memperbesar kecepatan reaksinya (mempercepat reaksi) dengan jalan memperkecil energi pengaktifan suatu reaksi dan dibentuknya tahap-tahap reaksi yang baru. Dengan menurunnya energi pengaktifan maka pada suhu yang sama reaksi dapat berlangsung lebih cepat.

BAB VIKESETIMBANGAN KIMIAA. Keadaan KesetimbanganReaksi yang dapat berlangsung dalam dua arah disebut reaksi dapat balik. Apabila dalam suatu reaksi kimia, kecepatan reaksi ke kanan sama dengan kecepatan reaksi ke kiri maka, reaksi dikatakan dalam keadaan setimbang. Secara umum reaksi kesetimbangan dapat dinyatakan sebagai:

A + B C + D

ADA DUA MACAM SISTEM KESETIMBANGAN, YAITU :1.Kesetimbangan dalam sistem homogena.

Kesetimbangan dalam sistem gas-gasContoh: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)

b.

Kesetimbangan dalam sistem larutan-larutanContoh: NH4OH(aq) NH4+(aq) + OH- (aq)

2.Kesetimbangan dalam sistem heterogena.

Kesetimbangan dalam sistem padat gasContoh: CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)

b.

Kesetimbangan sistem padat larutanContoh: BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42- (aq)

c.

Kesetimbangan dalam sistem larutan padat gasContoh: Ca(HCO3)2(aq) CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g)

B. Hukum KesetimbanganHukum Guldberg dan Wange:Dalam keadaan kesetimbangan pada suhu tetap, maka hasil kali konsentrasi zat-zat hasil reaksi dibagi dengan hasil kali konsentrasi pereaksi yang sisa dimana masing-masing konsentrasi itu dipangkatkan dengan koefisien reaksinya adalah tetap.

Pernyataan tersebut juga dikenal sebagai hukum kesetimbangan.Untuk reaksi kesetimbangan: a A + b B c C + d D maka:

Kc = (C)c x (D)d / (A)a x (B)b

Kc adalah konstanta kesetimbangan yang harganya tetap selama suhu tetap.BEBERAPA HAL YANG HARUS DIPERHATIKAN-Jika zat-zat terdapat dalam kesetimbangan berbentuk padat dan gas yang dimasukkan dalam, persamaan kesetimbangan hanya zat-zat yang berbentuk gas saja sebab konsentrasi zat padat adalah tetap den nilainya telah terhitung dalam harga Kc itu.

Contoh: C(s) + CO2(g) 2CO(g)Kc = (CO)2 / (CO2)

-Jika kesetimbangan antara zat padat dan larutan yang dimasukkan dalam perhitungan Kc hanya konsentrasi zat-zat yang larut saja.

Contoh: Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s)Kc = (Zn2+) / (CO2+)

-Untuk kesetimbangan antara zat-zat dalam larutan jika pelarutnya tergolong salah satu reaktan atau hasil reaksinya maka konsentrasi dari pelarut itu tidak dimasukkan dalam perhitungan Kc.

Contoh: CH3COO-(aq) + H2O(l) CH3COOH(aq) + OH-(aq)Kc = (CH3COOH) x (OH-) / (CH3COO-)

Contoh soal:1. Satu mol AB direaksikan dengan satu mol CD menurut persamaan reaksi:

AB(g) + CD(g) AD(g) + BC(g)Setelah kesetimbangan tercapai ternyata 3/4 mol senyawa CD berubah menjadi AD dan BC. Kalau volume ruangan 1 liter, tentukan tetapan kesetimbangan untuk reaksi ini !

Jawab:Perhatikan reaksi kesetimbangan di atas jika ternyata CD berubah (bereaksi) sebanyak 3/4 mol maka AB yang bereaksi juga 3/4 mol (karena koefsiennya sama). Dalam keadaan kesetimbangan:

(AD) = (BC) = 3/4 mol/l(AB) sisa = (CD) sisa = 1 - 3/4 = 1/4 n mol/l

Kc = [(AD) x (BC)]/[(AB) x (CD)] = [(3/4) x (3/4)]/[(1/4) x (1/4)] = 9

2. Jika tetapan kesetimbangan untuk reaksi:

A(g) + 2B(g) 4C(g)sama dengan 0.25, maka berapakah besarnya tetapan kesetimbangan bagi reaksi:2C(g) 1/2A(g) + B(g)

Jawab:

- Untuk reaksi pertama: K1 = (C)4/[(A) x (B)2] = 0.25- Untuk reaksi kedua : K2 = [(A)1/2 x (B)]/(C)2- Hubungan antara K1 dan K2 dapat dinyatakan sebagai: K1 = 1 / (K2)2 K2 = 2

C. Pergeseran KesetimbanganAzas Le Chatelier menyatakan: Bila pada sistem kesetimbangan diadakan aksi, maka sistem akan mengadakan reaksi sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi itu menjadi sekecil-kecilnya.

Perubahan dari keadaan kesetimbangan semula ke keadaan kesetimbangan yang baru akibat adanya aksi atau pengaruh dari luar itu dikenal dengan pergeseran kesetimbangan.

Bagi reaksi:

A + B C + D

KEMUNGKINAN TERJADINYA PERGESERAN1.Dari kiri ke kanan, berarti A bereaksi dengan B memhentuk C dan D, sehingga jumlah mol A dan Bherkurang, sedangkan C dan D bertambah.

2.Dari kanan ke kiri, berarti C dan D bereaksi membentuk A dan B. sehingga jumlah mol C dan Dherkurang, sedangkan A dan B bertambah.

FAKTOR-FAKTOR YANG DAPAT MENGGESER LETAK KESETIMBANGAN ADALAH :a. Perubahan konsentrasi salah satu zatb. Perubahan volume atau tekananc. Perubahan suhu

1. PERUBAHAN KONSENTRASI SALAH SATU ZATApabila dalam sistem kesetimbangan homogen, konsentrasi salah satu zat diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah yang berlawanan dari zat tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu zat diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak zat tersebut.

Contoh: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)

- Bila pada sistem kesetimbangan ini ditambahkan gas SO2, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.- Bila pada sistem kesetimbangan ini dikurangi gas O2, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.

2. PERUBAHAN VOLUME ATAU TEKANANJika dalam suatu sistem kesetimbangan dilakukan aksi yang menyebabkan perubahan volume (bersamaan dengan perubahan tekanan), maka dalam sistem akan mengadakan berupa pergeseran kesetimbangan.

Jika tekanan diperbesar = volume diperkecil, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah Koefisien Reaksi Kecil.Jika tekanan diperkecil = volume diperbesar, kesetimbangan akan bergeser ke arah jumlah Koefisien reaksi besar.Pada sistem kesetimbangan dimana jumlah koefisien reaksi sebelah kiri = jumlah koefisien sebelah kanan, maka perubahan tekanan/volume tidak menggeser letak kesetimbangan.

Contoh:

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

Koefisien reaksi di kanan = 2Koefisien reaksi di kiri = 4

-Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperbesar (= volume diperkecil), maka kesetimbangan akanbergeser ke kanan.

-Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperkecil (= volume diperbesar), maka kesetimbangan akanbergeser ke kiri.

C. PERUBAHAN SUHU

Menurut Van't Hoff:-Bila pada sistem kesetimbangan subu dinaikkan, maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah yang membutuhkan kalor (ke arah reaksi endoterm).

-Bila pada sistem kesetimbangan suhu diturunkan, maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah yang membebaskan kalor (ke arah reaksi eksoterm).

Contoh:2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) ; H = -216 kJ

-Jika suhu dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.

-Jika suhu diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.

D. Pengaruh Katalisator Terhadap Kesetimbangan Dan Hubungan Antara Harga Kc Dan KpPENGARUH KATALISATOR TERHADAP KESETIMBANGANFungsi katalisator dalam reaksi kesetimbangan adalah mempercepat tercapainya kesetimbangan dan tidak merubah letak kesetimbangan (harga tetapan kesetimbangan Kc tetap), hal ini disebabkan katalisator mempercepat reaksi ke kanan dan ke kiri sama besar.

HUBUNGAN ANTARA HARGA Kc DENGAN Kp

Untuk reaksi umum:

a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g)

Harga tetapan kesetimbangan:

Kc = [(C)c . (D)d] / [(A)a . (B)b]Kp = (PCc x PDd) / (PAa x PBb)dimana: PA, PB, PC dan PD merupakan tekanan parsial masing-masing gas A, B. C dan D.

Secara matematis, hubungan antara Kc dan Kp dapat diturunkan sebagai:

Kp = Kc (RT) n

dimana n adalah selisih (jumlah koefisien gas kanan) dan (jumlah koefisien gas kiri).

Contoh:Jika diketahui reaksi kesetimbangan:

CO2(g) + C(s) 2CO(g)

Pada suhu 300o C, harga Kp= 16. Hitunglah tekanan parsial CO2, jika tekanan total dalaun ruang 5 atm!

Jawab:Misalkan tekanan parsial gas CO = x atm, maka tekanan parsial gas CO2 = (5 - x) atm.

Kp = (PCO)2 / PCO2 = x2 / (5 - x) = 16 x = 4

Jadi tekanan parsial gas CO2 = (5 - 4) = 1 atm

E. Kesetimbangan DisosiasiDisosiasi adalah penguraian suatu zat menjadi beberapa zat lain yang lebih sederhana.

Derajat disosiasi adalah perbandingan antara jumlah mol yang terurai dengan jumlah mol mula-mula.

Contoh:2NH3(g) N2(g) + 3H2(g)

besarnya nilai derajat disosiasi ():

= mol NH3 yang terurai / mol NH3 mula-mula

Harga derajat disosiasi terletak antara 0 dan 1, jika:

a = 0 berarti tidak terjadi penguraiana = 1 berarti terjadi penguraian sempurna0 < < 1 berarti disosiasi pada reaksi setimbang (disosiasi sebagian).

Contoh: Dalam reaksi disosiasi N2O4 berdasarkan persamaan

N2O4(g) 2NO2(g)

banyaknya mol N2O4 dan NO2 pada keadaan setimbang adalah sama.

Pada keadaan ini berapakah harga derajat disosiasinya ?

Jawab:

Misalkan mol N2O4 mula-mula = a molmol N2O4 yang terurai = a mol mol N2O4 sisa = a (1 - ) molmol NO2 yang terbentuk = 2 x mol N2O4 yang terurai = 2 a mol

Pada keadaan setimbang:

mol N2O4 sisa = mol NO2 yang terbentuk

a(1 - ) = 2a 1 - = 2 = 1/3

BAB VIILARUTANA. PendahuluanLARUTAN adalah campuran homogen dua zat atau lebih yang saling melarutkan dan masing-masing zat penyusunnya tidak dapat dibedakan lagi secara fisik.

Larutan terdiri atas zat terlarut dan pelarut.Berdasarkan daya hantar listriknya (daya ionisasinya), larutan dibedakan dalam dua macam, yaitu larutan elektrolit dan larutan non elektrolit.

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik.

Larutan ini dibedakan atas :

1.ELEKTROLIT KUATLarutan elektrolit kuat adalah larutan yang mempunyai daya hantar listrik yang kuat, karena zat terlarutnya didalam pelarut (umumnya air), seluruhnya berubah menjadi ion-ion (alpha = 1).

Yang tergolong elektrolit kuat adalah:a.

Asam-asam kuat, seperti : HCl, HCl03, H2SO4, HNO3 dan lain-lain.

b.

Basa-basa kuat, yaitu basa-basa golongan alkali dan alkali tanah, seperti: NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 dan lain-lain.

c.

Garam-garam yang mudah larut, seperti: NaCl, KI, Al2(SO4)3 dan lain-lain

2.ELEKTROLIT LEMAH

Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang daya hantar listriknya lemah dengan harga derajat ionisasi sebesar: O < alpha < 1.

Yang tergolong elektrolit lemah:

a. Asam-asam lemah, seperti : CH3COOH, HCN, H2CO3, H2S dan lain-lainb. Basa-basa lemah seperti : NH4OH, Ni(OH)2 dan lain-lainc. Garam-garam yang sukar larut, seperti : AgCl, CaCrO4, PbI2 dan lain-lain

Larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik, karena zat terlarutnya di dalam pelarut tidak dapat menghasilkan ion-ion (tidak mengion).

Tergolong ke dalam jenis ini misalnya:

- Larutan urea- Larutan sukrosa- Larutan glukosa- Larutan alkohol dan lain-lain

B. Konsentrasi Larutan Konsentrasi merupakan cara untuk menyatakan hubungan kuantitatif antara zat terlarut dan pelarut.Menyatakan konsentrasi larutan ada beberapa macam, di antaranya:

1.FRAKSI MOLFraksi mol adalah perbandingan antara jumiah mol suatu komponen dengan jumlah mol seluruh komponen yang terdapat dalam larutan.

Fraksi mol dilambangkan dengan X.

Contoh:Suatu larutan terdiri dari 3 mol zat terlarut A den 7 mol zat terlarut B. maka:

XA = nA / (nA + nB) = 3 / (3 + 7) = 0.3

XB = nB /(nA + nB) = 7 / (3 + 7) = 0.7

* XA + XB = 1

2.PERSEN BERATPersen berat menyatakan gram berat zat terlarut dalam 100 gram larutan.

Contoh:Larutan gula 5% dalam air, artinya: dalam 100 gram larutan terdapat :

- gula = 5/100 x 100 = 5 gram

- air = 100 - 5 = 95 gram

3.MOLALITAS (m)

Molalitas menyatakan mol zat terlarut dalam 1000 gram pelarut.

Contoh:Hitunglah molalitas 4 gram NaOH (Mr = 40) dalam 500 gram air !

- molalitas NaOH = (4/40) / 500 gram air = (0.1 x 2 mol) / 1000 gram air = 0,2 m

4.MOLARITAS (M)

Molaritas menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1 liter larutan.

Contoh:Berapakah molaritas 9.8 gram H2SO4 (Mr= 98) dalam 250 ml larutan ?

- molaritas H2SO4 = (9.8/98) mol / 0.25 liter = (0.1 x 4) mol / liter = 0.4 M

5.NORMALITAS (N)

Normalitas menyatakan jumlah mol ekivalen zat terlarut dalam 1 liter larutan. Untuk asam, 1 mol ekivalennya sebanding dengan 1 mol ion H+. Untuk basa, 1 mol ekivalennya sebanding dengan 1 mol ion OH-.

Antara Normalitas dan Molaritas terdapat hubungan :

N = M x valensi

BAB VIII

EKSPONEN HIDROGEN

A. Pendahuluan

Besarnya konsentrasi ion H+ dalam larutan disebut derajat keasaman.Untuk menyatakan derajat keasaman suatu larutan dipakai pengertian pH.pH = - log [H+]Untuk air murni (25oC): [H+] = [OH-] = 10-7 mol/lpH = - log 10-7 = 7

Atas dasar pengertian ini, ditentukan:- Jika nilai pH = pOH = 7, maka larutan bersifat netral

- Jika nilai pH < 7, maka larutan bersifat asam

- Jika nilai pH > 7, maka larutan bersifat basa

- Pada suhu kamar: pKw = pH + pOH = 14 B. Menyatakan pH Larutan AsamUntuk menyatakan nilai pH suatu larutan asam, maka yang paling awal harus ditentukan (dibedakan) antara asam kuat dengan asam lemah.1. pH Asam Kuat

Bagi asam-asam kuat ( = 1), maka menyatakan nilai pH larutannya dapat dihitung langsung dari konsentrasi asamnya (dengan melihat valensinya).

Contoh:1. Hitunglah pH dari 100 ml larutan 0.01 M HCl !

Jawab:HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq)[H+] = [HCl] = 0.01 = 10-2 MpH = - log 10-2 = 22. Hitunglah pH dari 2 liter larutan 0.1 mol asam sulfat !

Jawab:H2SO4(aq) 2 H+(aq) + SO42-(aq)[H+] = 2[H2SO4] = 2 x 0.1 mol/2.0 liter = 2 x 0.05 = 10-1 MpH = - log 10-1 = 1

2.pH Asam LemahBagi asam-asam lemah, karena harga derajat ionisasinya 1 (0 < < 1) maka besarnya konsentrasi ion H+ tidak dapat dinyatakan secara langsung dari konsentrasi asamnya (seperti halnya asam kuat). Langkah awal yang harus ditempuh adalah menghitung besarnya [H+] dengan rumus[H+] = Ca . Ka)

dimana:Ca = konsentrasi asam lemahKa = tetapan ionisasi asam lemahContoh:Hitunglah pH dari 0.025 mol CH3COOH dalam 250 ml larutannya, jika diketahui Ka = 10-5Jawab: Ca = 0.025 mol/0.025 liter = 0.1 M = 10-1 M[H+] = Ca . Ka) = 10-1 . 10-5 = 10-3 MpH = -log 10-3 = 3

C. Menyatakan pH Larutan BasaPrinsip penentuan pH suatu larutan basa sama dengan penentuan pH larutam asam, yaitu dibedakan untuk basa kuat dan basa lemah.1. pH Basa Kuat Untuk menentukan pH basa-basa kuat ( = 1), maka terlebih dahulu dihitung nilai pOH larutan dari konsentrasi basanya.Contoh: a. Tentukan pH dari 100 ml larutan KOH 0.1 M !b. Hitunglah pH dari 500 ml larutan Ca(OH)2 0.01 M !Jawab:a. KOH(aq) K+(aq) + OH-(aq)[OH-] = [KOH] = 0.1 = 10-1 MpOH = - log 10-1 = 1pH = 14 - pOH = 14 - 1 = 13b. Ca(OH)2(aq) Ca2+(aq) + 2 OH-(aq)[OH-1] = 2[Ca(OH)2] = 2 x 0.01 = 2.10-2 MpOH = - log 2.10-2 = 2 - log 2pH = 14 - pOH = 14 - (2 - log 2) = 12 + log 2

2.pH Basa LemahBagi basa-basa lemah, karena harga derajat ionisasinya 1, maka untuk menyatakan konsentrasi ion OH- digunakan rumus:[OH-] = Cb . Kb)

dimana:Cb = konsentrasi basa lemahKb = tetapan ionisasi basa lemahContoh:Hitunglah pH dari 100 ml 0.001 M larutan NH4OH, jika diketahui tetapan ionisasinya = 10-5 !Jawab:[OH-] = Cb . Kb) = 10-3 . 10-5 = 10-4 MpOH = - log 10-4 = 4pH = 14 - pOH = 14 - 4 = 10

D. Larutan BufferLarutan buffer adalah: a.Campuran asam lemah dengan garam dari asam lemah tersebut.Contoh: - CH3COOH dengan CH3COONa- H3PO4 dengan NaH2PO4

b.Campuran basa lemah dengan garam dari basa lemah tersebut.Contoh:- NH4OH dengan NH4Cl

Sifat larutan buffer: - pH larutan tidak berubah jika diencerkan.- pH larutan tidak berubah jika ditambahkan ke dalamnya sedikit asam atau basa.

CARA MENGHITUNG LARUTAN BUFFER1.Untuk larutan buffer yang terdiri atas campuran asam lemah dengan garamnya (larutannya akan selalu mempunyai pH < 7) digunakan rumus:[H+] = Ka. Ca/CgpH = pKa + log Ca/Cgdimana:Ca = konsentrasi asam lemahCg = konsentrasi garamnyaKa = tetapan ionisasi asam lemahContoh:Hitunglah pH larutan yang terdiri atas campuran 0.01 mol asam asetat dengan 0.1 mol natrium Asetat dalam 1 1iter larutan !Ka bagi asam asetat = 10-5Jawab:Ca = 0.01 mol/liter = 10-2 MCg = 0.10 mol/liter = 10-1 MpH= pKa + log Cg/Ca = -log 10-5 + log-1/log-2 = 5 + 1 = 6

2.Untuk larutan buffer yang terdiri atas campuran basa lemah dengan garamnya (larutannya akan selalu mempunyai pH > 7), digunakan rumus:[OH-] = Kb . Cb/CgpOH = pKb + log Cg/Cbdimana:Cb = konsentrasi base lemahCg = konsentrasi garamnyaKb = tetapan ionisasi basa lemahContoh:Hitunglah pH campuran 1 liter larutan yang terdiri atas 0.2 mol NH4OH dengan 0.1 mol HCl ! (Kb= 10-5)Jawab:NH4OH(aq) + HCl(aq) NH4Cl(aq) + H2O(l)mol NH4OH yang bereaksi = mol HCl yang tersedia = 0.1 molmol NH4OH sisa = 0.2 - 0.1 = 0.1 molmol NH4Cl yang terbentuk = mol NH40H yang bereaksi = 0.1 molKarena basa lemahnya bersisa dan terbentuk garam (NH4Cl) maka campurannya akan membentukLarutan buffer. Cb (sisa) = 0.1 mol/liter = 10-1 MCg (yang terbentuk) = 0.1 mol/liter = 10-1 MpOH = pKb + log Cg/Cb = -log 10-5 + log 10-1/10-1 = 5 + log 1 = 5pH = 14 - p0H = 14 - 5 = 9

E. HidrolisisHidrolisis adalah terurainya garam dalam air yang menghasilkan asam atau basa.

ADA EMPAT JENIS GARAM, YAITU :1.Garam yang terbentuk dari reaksi asam kuat dengan basa kuat (misalnya NaCl, K2SO4 dan lain-lain) tidak mengalami hidrolisis. Untuk jenis garam yang demikian nilai pH = 7 (bersifat netral).

2.Garam yang terbentuk dari reaksi asam kuat dengan basa lemah (misalnya NH4Cl, AgNO3 dan lain-lain) hanya kationnya yang terhidrolisis (mengalami hidrolisis parsial). Untuk jenis garam yang demikian nilai pH < 7 (bersifat asam).

3.Garam yang terbentuk dari reaksi asam lemah dengan basa kuat (misalnya CH3COOK, NaCN dan lain-lain) hanya anionnya yang terhidrolisis (mengalami hidrolisis parsial). Untuk jenis garam yang demikian nilai pH > 7 (bersifat basa).

4.Garam yang terbentuk dari reaksi asam lemah dengan basa lemah (misalnya CH3COONH4, Al2S3 dan lain-lain) mengalami hidrolisis total (sempurna). Untuk jenis garam yang demikian nilai pH-nya tergantung harga Ka den Kb.

F. Garam Yang Terbentuk Dari Asam Kuat Dan Basa Lemah

Karena untuk jenis ini garamnya selalu bersifat asam (pH < 7) digunakan persamaan:[H+] = Kh . Cg

dimana :Kh = Kw/Kb

Kh = konstanta hidrolisisJika kita ingin mencari nilai pH-nya secara langsung, dipergunakan persamaan:pH = 1/2 (pKW - pKb - log Cg)

Contoh:Hitunglah pH dari 100 ml larutan 0.1 M NH4Cl ! (Kb = 10-5)Jawab:NH4Cl adalah garam yang bersifat asam, sehingga pH-nya kita hitung secara langsung.pH= 1/2 (pKw - pKb - log Cg)= 1/2 (-log 10-14 + log 10-5 - log 10-1)= 1/2 (14 - 5 + 1)= 1/2 x 10= 5

G. Garam Yang Terbentuk Dari Asam Lemah Dan Basa LemahUntuk jenis garam ini larutannya selalu bersifat basa (pH > 7), dan dalam perhitungan digunakan persamaan: [OH-] = Kh . Cg

dimana:Kh = Kw/Ka

Kh = konstanta hidrolisisJika kita ingin mencari nilai pH-nya secara langsung, dipergunakan persamaan:pH = 1/2 (pKw + pKa + log Cg)

Contoh:Hitunglah pH larutan dari 100 ml 0.02 M NaOH dengan 100 ml 0.02 M asam asetat ! (Ka = 10-5).Jawab:NaOH + CH3COOH CH3COONa + H2O- mol NaOH = 100/1000 x 0.02 = 0.002 mol- mol CH3COOH = 100/1000 x 0.02 = 0.002 molKarena mol basa yang direaksikannya sama dengan mol asam yang direaksikan, maka tidak ada yang tersisa, yang ada hanya mol garam (CH3COONa) yang terbentuk.- mol CH3COONa = 0.002 mol (lihat reaksi)- Cg = 0.002 mol/200 ml = 0.002 mol/0.2 liter = 0.01 M = 10-2 M- Nilai pH-nya akan bersifat basa (karena garamnya terbentuk dari asam lemah dengan basa kuat), besarnya:pH = 1/2 (pKw + pKa + log Cg)= 1/2 (14 + 5 + log 10-2)= 1/2 (19 - 2)= 8.5BAB IXTEORI ASAM BASA DAN STOKIOMETRI LARUTAN

A. Teori Asam Basa

1. MENURUT ARRHENIUS

Asam ialah senyawa yang dalam larutannya dapat menghasilkan ion H+.

Basa ialah senyawa yang dalam larutannya dapat menghasilkan ion OH-.Contoh:

1) HCl(aq) H+(aq) + Cl-(aq)2) NaOH(aq) Na+(aq) + OH-(aq)2. MENURUT BRONSTED-LOWRY

Asam ialah proton donor, sedangkan basa adalah proton akseptor.Contoh:

1) HAc(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Ac-(aq) asam-1 basa-2 asam-2 basa-1HAc dengan Ac- merupakan pasangan asam-basa konyugasi.H3O+ dengan H2O merupakan pasangan asam-basa konyugasi.2) H2O(l) + NH3(aq) NH4+(aq) + OH-(aq) asam-1 basa-2 asam-2 basa-1H2O dengan OH- merupakan pasangan asam-basa konyugasi.NH4+ dengan NH3 merupakan pasangan asam-basa konyugasi.Pada contoh di atas terlihat bahwa air dapat bersifat sebagai asam (proton donor) dan sebagai basa (proton akseptor). Zat atau ion atau spesi seperti ini bersifat ampiprotik (amfoter).B. Stokiometri LarutanPada stoikiometri larutan, di antara zat-zat yang terlibat reaksi, sebagian atau seluruhnya berada dalam bentuk larutan.1.Stoikiometri dengan Hitungan Kimia Sederhana

Soal-soal yang menyangkut bagian ini dapat diselesaikan dengan cara hitungan kimia sederhana yang menyangkut hubungan kuantitas antara suatu komponen dengan komponen lain dalam suatu reaksi.Langkah-langkah yang perlu dilakukan adalah:a. menulis persamann reaksib. menyetarakan koefisien reaksic. memahami bahwa perbandingan koefisien reaksi menyatakan perbandingan molKarena zat yang terlibat dalam reaksi berada dalam bentuk larutan, maka mol larutan dapat dinyatakan sebagai:n = V . Mdimana:n = jumlah molV = volume (liter)M = molaritas larutanContoh:Hitunglah volume larutan 0.05 M HCl yang diperlukan untuk melarutkan 2.4 gram logam magnesium (Ar = 24).Jawab:Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g)24 gram Mg = 2.4/24 = 0.1 molmol HCl = 2 x mol Mg = 0.2 molvolume HCl = n/M = 0.2/0.25 = 0.8 liter

2.Titrasi

Titrasi adalah cara penetapan kadar suatu larutan dengan menggunakan larutan standar yang sudah diketahui konsentrasinya. Motode ini banyak dilakukan di laboratorium. Beberapa jenis titrasi, yaitu:1. titrasi asam-basa2. titrasi redoks3. titrasi pengendapanContoh:1. Untuk menetralkan 50 mL larutan NaOH diperlukan 20 mL larutan 0.25 M HCl.Tentukan kemolaran larutan NaOH !Jawab:NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l)mol HCl = 20 x 0.25 = 5 m molBerdasarkan koefisien reaksi di atas.mol NaOH = mol HCl = 5 m molM = n/V = 5 m mol/50mL = 0.1 M2. Sebanyak 0.56 gram kalsium oksida tak murni dilarutkan ke dalam air. Larutan ini tepat dapat dinetralkan dengan 20 mL larutan 0.30 M HCl.Tentukan kemurnian kalsium oksida (Ar: O=16; Ca=56)!Jawab:CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)2(aq)Ca(OH)2(aq) + 2 HCl(aq) CaCl2(aq) + 2 H2O(l)mol HCl = 20 x 0.30 = 6 m molmol Ca(OH)2 = mol CaO = 1/2 x mol HCl = 1/2 x 6 = 3 m molmassa CaO = 3 x 56 = 168 mg = 0.168 gramKadar kemurnian CaO = 0.168/0.56 x 100% = 30%

BAB X

ZAT RADIOAKTIF

A. Keradioaktifan AlamDefinisi : Bagian dari ilmu kimia yang mempelajari unsur-unsur yang bersifat radiokatif

MACAMNYAKERADIOAKTIFAN ALAM- Terjadi secara spontan

Misalnya: 92238 U 90224 Th + 24 He1.Jenis peluruhana. Radiasi Alfa - terdiri dari inti 24 He - merupakan partikel yang massif - kecepatan 0.1 C - di udara hanya berjalan beberapa cm sebelum menumbuk molekul udarab. Radiasi Beta - terdiri dari elektron -10 e atau -10 beta - terjadi karena perubahan neutron 01 n 1 1 p + -10 e - di udara kering bergerak sejauh 300 cmc. Radiasi Gamma - merupakan radiasi elektromagnetik yang berenergi tinggi - berasal dari inti - merupakan gejala spontan dari isotop radioaktif d. Emisi Positron - terdiri dari partikel yang bermuatan positif dan hampir sama dengan elektron - terjadi dari proton yang berubah menjadi neutron 1 1 p 01 n + +10 ee. Emisi Neutron - tidak menghasilkan isotop unsur lain

2.Kestabilan inti- Pada umumnya unsur dengan nomor atom lebih besar dari 83 adalah radioaktif.- Kestabilan inti dipengaruhi oleh perbandingan antara neutron dan proton di dalam inti. * isotop dengan n/p di atas pita kestabilan menjadi stabil dengan memancarkan partikel beta. * isotop dengan n/p di bawah pita kestabilan menjadi stabil dengan menangkap elektron. * emisi positron terjadi pada inti ringan. * penangkapan elektron terjadi pada inti berat.

3. Deret keradioaktifan

Deret radioaktif ialah suatu kumpulan unsur-unsur hasil peluruhan suatu radioaktif yang berakhir dengan terbentuknya unsur yang stabil.

a. Deret Uranium-Radium Dimulai dengan 92 238 U dan berakhir dengan 82 206 Pbb. Deret Thorium Dimulai oleh peluruhan 90 232 Th dan berakhir dengan 82 208 Pbc. Deret Aktinium Dimulai dengan peluruhan 92 235 U dan berakhir dengan 82 207 Pbd. Deret Neptunium Dimulai dengan peluruhan 93 237 Np dan berakhir dengan 83 209 Bi

B. Keradioaktifan Buatan, Rumus Dan RingkasanKERADIOAKTIFAN BUATANPerubahan inti yang terjadi karena ditembak oleh partikel.Prinsip penembakan: Jumlah nomor atom sebelum penembakan = jumlah nomor atom setelah penembakan. Jumlah nomor massa sebelum penembakan = jumlah nomor massa setelah penembakan.Misalnya: 714 N + 24 He 817 O + 11 p

RUMUSk = (2.3/t) log (No/Nt)k = 0.693/t1/2t = 3.32 . t1/2 . log No/Nt

k = tetapan laju peluruhant = waktu peluruhanNo = jumlah bahan radioaktif mula-mulaNt = jumlah bahan radioaktif pada saat tt1/2 = waktu paruh

RINGKASAN1. Kestabilan inti: umumnya suatu isotop dikatakan tidak stabil bila:a. n/p > (1-1.6)b. e > 83e = elektronn = neutronp = proton2. Peluruhan radioaktif:a. Nt = No . e-1b. 2.303 log No/Nt = k . t c. k . t1/2 = 0.693d. (1/2)n = Nt/No t1/2 x n = tNo = jumiah zat radioaktif mula-mula (sebelum meluruh)Nt = jumiah zat radioaktif sisa (setelah meluruh)k = tetapan peluruhant = waktu peluruhant1/2 = waktu paruhn = faktor peluruhanContoh:1. Suatu unsur radioaktif mempunyai waktu paruh 4 jam. Dari sejumlah No unsur tersebut setelah 1 hari berapa yang masih tersisa ?Jawab:t1/2 = 4 jam ; t= 1 hari = 24 jamt1/2 x n = t n = t/t1/2 = 24/4 = 6(1/2)n = Nt/No (1/2)6 = Nt/No Nt = 1/64 No2. 400 gram suatu zat radioaktif setelah disimpan selama 72 tahun ternyata masih tersisa sebanyak 6.25 gram. Berapakah waktu paruh unsur radioaktif tersebut ?Jawab:No = 400 gramNt = 6.25 gramt = 72 tahun(1/2)n = Nt/No = 6.25/400 = 1/64 = (1/2)6n = 6 (n adalah faktor peluruhan)t = t1/2 x n t1/2 = t/n = 72/6 = 12 tahunBAB XI

KIMIA LINGKUNGAN

DEFINISIBagian dari ilmu kimia yang mempelajari pengaruh dari bahan kimia terhadap lingkungan.KETENTUANKimia lingkungan mempelajari zat-zat kimia yang penggunaannya dapat menguntungkan dibidang kemajuan teknologi tetapi hasil-hasil sampingannya merugikan, serta cara pencegahannya.MACAMNYA1. Pencemaran udara2. Pencemaran air3. Pencemaran tanah1.Pencemaran udara

a.Karbon monoksida (CO)- tidak berwarna dan tidak barbau- bersifat racun karena dapat berikatan dengan hemoglobin CO + Hb COHb- kemampuan Hb untuk mengikat CO jauh lebih besar dan O2, akibatnya darah kurang berfungsi sebagai pengangkut 02

b.Belerangdioksida (SO2)- berasal dari: gunung api, industri pulp dengan proses sulfit dan hasil pembakaran bahan bakar yang mengandung belerang (S)- warna gas : coklat- bersifat racun bagi pernafasan karena dapat mengeringkan udara

c.Oksida nitrogen (NO dan NO2)- pada pembakaran nitrogen, pembakaran bahan industri dan kendaraan bermotor - di lingkungan yang lembab, oksida nitrogen dapat membentuk asam nitrat yang bersifat korosif

d.Senyawa karbon- dengan adanya penggunaan dari beberapa senyawa karbon di bidang pertanian, kesehatan dan peternakan, misalnya kelompok organoklor- organoklor tersebut: insektisida, fungisida dan herbisida

2.Pencemaran air

a.Menurunnya pH air memperbesar sifat korosi air pada Fe dan dapat mengakibatkan terganggunyakehidupan organisme air.

b.Kenaikan suhu air mengakibatkan kelarutan O2 berkurang.

c.Adanya pembusukan zat-zat organik yang mengubah warna, bau dan rasa air.Syarat air sehat:- tidak berbau dan berasa- harga DO tinggi dan BOD rendah

3.Pencemaran tanah

- Adanya bahan-bahan sintetik yang tidak dapat dihancurkan oleh mikroorganisme seperti plastik.- Adanya buangan kimia yang dapat merusak tanah.

4.Dampak polusi

JENIS POLUTAND A M P A KCO Racun sebab afinitasnya terhadap Hb besarNO Peningkatan radiasi ultra violet sebab NO menurunkan kadar O3 (filter ultra violet)Freon s d aNO2 Racun paruMinyak Ikan mati sebab BOD naikLimbah industriIkan mati sebab BOD naikPestisida Racun sebab pestisida adalah organoklorPupuk Tumbuhan mati kering sebab terjadi plasmolisis cairan sel

BAB XII

KIMIA TERAPAN DAN TERPAKAI

DEFINISIBagian dari ilmu kimia yang mempelajari reaksi-reaksi kimia yang dapat dimanfaatkan dalam proses industri untuk mengolah bahan asal menjadi bahan jadi atau bahan setengah jadi.A. Sabun1. PENGERTIAN

Garam dari asam lemak dengan KOH/NaOH2. JENISOLunak : R C OKOKeras : R C ONa3. SIFAT1. Mengandung alkali bebas kualitas rendah2. Dalam H2koloid3. Dalam air sadah kurang membuih4. PEMBUATAN

Lemak / Minyak + NaOH / KOHB. Detergen

1. PENGERTIAN

Garam Natrium dari Asam Sulfonat2. SIFAT

Fisis- Ujung non polar : R - O (hidrofob)- Ujung polar : SO3Na (hidrofil)Terhadap JASAD RENIK- Rantai C-nya lurus : Biogradable- Rantai C-nya bercabang : UnbiogradableKimiawi- Dapat melarutkan lemak- Tak dipengaruhi kesadahan air3. PEMBUATAN

ROH + H2SO4 ROSO3H + H2OROSO3H + NaOH ROSO3Na + H2OC. Bensin

1. KOMPOSISI

- Iso oktan (= 2, 2, 4 - trimetil pentana)- n heptan (menimbulkan knocking)2. BILANGAN OKTAN

Kadar iso oktan dalam bensin3. KOMERSIAL

- Premium bilangan oktan + 80- Premix bilangan oktan + 944. SENYAWA ANTI KNOCKING

Tetra etil lead (C2H5)4Pb5. BENSIN CRACKING

Diperoleh melalui proses pemutusan HidrokarbonC12H26 > C6H14 + C6H12 425 C 25 atmD. Pupuk

JENIS PUPUK1.Pupuk Alam- Kompos- Pupuk Hijau- Pupuk Kandang

2.Pupuk Buatana.

Pupuk Nitrogen- Za = (NH4)2SO4- A.S.N = Amonium Sulfat Nitrat- Urea = CO(NH2)2b.Pupuk Kalium N.P.Kc.Pupuk Pospor- Enkel Superpospat- Double Superpospat- Triple Superpospat

Catatan :Fungsi Pupuk : Mensuplai kebutuhan akan unsur-unsur tertentuE. Air

H2O merupakan pelarut universal1.Menurut Tempatnya a. Air Tanahb. Air Permukaan Sungaic. Air Hujan

2.Menurut Kandungan Minerala.

Air Murnib.Air Tak Murni- Air Minum- Air mineral Air Pelikan dan Air Sadah

F. KesadahanAir Sadah mengandung Ca2+ dan Mg2+1.Jenis a. Tetap bila anionnya SO42- / Cl-....pelunakannya diberi Na2CO3b. Sementara bila anionnya HCO3-....pengendapannya Dipanaskan dan Diberi Kapur

2.Dampaka. Memboroskan

b.Sabun Menimbulkan Baru Ginjal

c.Menimbulkan Kerak Pada Dasar Ketel

G. Zat Tambahan Pada Makanan

Zat-zat makanan yang diperlukan tubuh adalah

- karbohidrat- lemak- protein- vitamin- mineral- air

Tetapi, selain zat-zat makanan tersebut di atas, di dalam makanan kita masih terdapat zat-zat lain yang pada umumnya tidak mempunyai nilai gizi. Zat-zat ini disebut zat tambahan (additives) pada makanan, yaitu : 1.Zat tambahan untuk membuat makanan menjadi lebih menarik kelihatannya, lebih sedap bau dan rasanya dan lebih awet bila disimpan.

2.Zat tambahan yang bercampur dengan makanan pada waktu dalam proses penyediaan/pembuatan bahan makanan.

Zat tambahan im harus aman penggunaannya, yaitu tidak mengganggu kesehatan.

URAIAN BEBERAPA ZAT TAMBAHAN1.Zat warna: tujuan penambahan ialah membuat makanan lebih menarik.

Ada 2 macam zat warna:a. Zat Warna Nabati, yaitu yang berasal dari alam/tumbuh-tumbuhan. seperti warna hijau dari daun suji (daun pandan) dan warna kuning atau jingga dari kunir (kurkuma). b. Zat Warna Sintetik, yang umumnya dibuat dari ter batubaraZat warna ini tidak boleh digunakan untuk makanan, karena beracun. Penelitian menunjukkan bahwa beberapa zat warna itu dapat menimbulkan penyakit kanker.

2.Zat Penyedap (penguat rasa) : Tujuan penambahan ialah agar makanan lebih sedap rasa dan baunya.

3.Zat PengawetPenggunaan gula dan garam sebagai pengawet sudah diketahui orang banyak.Untuk makanan dalam kaleng umumnya digunakan zat pengawet lain, misalnya natrium benzoat. nipagin, sendawa dan asam sitrat. Ada kalanya digunakan juga antibiotik.Minyak dan lemak jika tidak disimpan baik, lama kelamaan menjadi tengik. Peristiwa ini terjadi karena asam lemakyang tidak jenuh dalam bahan ini teroksidasi.Udara, cahaya dan kerja bakteri adalah penyebabnya. Untuk mencegah proses ini pada minyak atau lemak ditambahkan zat pengawet yang tergolong "antioksidan".Contohnya:- butil hidroksi anisol (BHA)- butil hidroksi toluena (BHT)Biasanya antioksidan digunakan bersama dengan asam sitrat atau asam askorbat (vitamin C) yang fungsinya untuk memperkuat kerja antioksidan itu.Zat tambahan golongan lainnya yang secara tidak sengaja bercampur dengan makanan ialah bahan-bahan kimia yang digunakan dalam bidang pertanian dan peternakan, misalnya senyawa organoklor.Karena itu kita harus mencuci bersih lebih dahulu sayuran dan buah-buahan yang akan kita makan untuk mencegahkeracunan oleh bahan kimia itu. Hormon-hormon yang sekarang sering diberikan kepada hewan potong untukmempercepat pertumbuhannya dapat juga merupakan zat pada makanan yang tidak kita kehendaki.

4.Zat PemanisGula Pasir dan gula jawa adalah pemanis alami yang sering dipakai sehari-hari. Pemanis sintetis sering digunakan dalam industri minuman seperti limun, sirup dan lain-lain. Penggunaan pemanis sintetis ini harus dibatasi karena kelebihan pemanis sintetis dalam minuman atau makanan akan menyebabkan penyakit.Pemanis sintetis yang aman penggunaannya adalah gula stevita yaitu gula yang berasal dari daun Stevita rebaudina.

H. KertasBahan baku yang digunakan untuk membuat kertas ialah bahan-bahan yang mengandung banyak selulosa, seperti bambu, kayu, jerami, merang, dan lain-lain.Pembuatan kertas dari bahan baku dapat dibagi menjadi dua tahap, yaitu:1. Pembuatan pulp2. Pembuatan kertas dari pulpPulp, di samping dapat digunakan untuk membuat kertas, dapat juga digunakan untuk membuat rayon (rayon adalah selulosa dalam bentuk serat-serat).Ada 3 macam proses pembuatan pulp, yaitu:1. Proses mekanis2. Proses semi-kimia3. Proses kimiaPada proses mekanis tidak digunakan bahan-bahan kimia. Bahan baku digiling dengan mesin sehingga selulosa terpisah dari zat-zat lain.

Pada proses semi-kimia dilakukan seperti proses mekanis, tetapi dibantu dengan bahan kimia untuk lebih melunakkan, sehingga serat-serat selulosa mudah terpisah dan tidak rusak.

Pada proses kimia bahan baku dimasak dengan bahan kimia tertentu untuk mengllilangkan zat lain yang tidak perlu dari serat-serat selulosa. Dengan proses ini, dapat diperoleh selulosa yang murni dan tidak rusak.

Ada 2 metoda pembuatan pulp dengan proses kimia, yaitu:a.Metoda proses basa

Termasuk di sini adalah:- proses soda- proses sulfat

b.Metoda proses asam

Yang termasuk proses asam adalah proses sulfit

Proses Basa

Bahan baku yang telah dipotong kecil-kecil dengan mesin pemotong, dimasukkan dalam sebuah bejana yang disebut "digester."Dalam larutan tersebut dimasukkan larutan pemasak:- NaOH 7%, untuk proses soda- NaOH, Na2S dan Na2CO3 untuk proses sulfatPemasakan ini berguna untuk memisahkan selulosa dari zat-zat yang lain.Reaksi sebenarnya rumit sekali, tetapi secara sederhana dapat ditulis:Larutan pemasakKayu > pulp (selulosa) + senyawa-senyawa alkohol + senyawa-senyawa asam + merkaptan + zat-zat pengotor lainnya.Kemudian campuran yang selesai dimasak tersebut dimasukkan ke dalam mesin pemisah pulp dan disaring. Pulp kasar dapat digunakan untuk membuat karton dan pulp halus yang warnanya masih coklat harus dikelantang (diputihkan/dipucatkan). Pemucatan dilakukan dengan menggunakan Kaporit atau Natrium hipoklorit. Perlu diperhatikan bahwa, bahan-bahan kimia yang sudah terpakai tidak dibuang, tetapi diolah kembali untuk dipakai lagi. Hal ini berarti menghemat biaya dan mencegah pencemaran lingkunganReaksi kimia yang penting dalam pengolahan kembali sisa larutan tersebut adalah :Na2SO4 + 2 C > Na2S + 2 CO2Na2CO3 + Ca(OH)2 > 2 NaOH + CaCO3Proses AsamSecara garis besar, proses sulfit dilakukan melalui tahap-tahap yang sama dengan proses basa. tetapi larutan yang digunakan adalah:SO2, Ca(HSO3)2 dan Mg(HS03)2Pembuatan Kertas

Pulp yang sudah siap, diolah dengan bahan-bahan penolong seperti perekat damar, kaolin, talk, gips, kalsium karbonat, tawas aluminium, kertas bekas, zat warna dan lain-lain, untuk kemudian diproses menjadi kertas, melalui mesin pembentuk lembaran kertas, mesin pengeras dan mesin pengering.Catatan: 1. Zat-zat tersebut di atas dipakai dalam jumlah kecil sekali, dan bila berlebihan berbahaya bagi kesehatan.

2. Ada zat pemanis yang dapat menimbulkan kanker pada hewan-hewan percobaan, sehingga di beberapa negara dilarang.

3. Umumnya zat-zat tersebut di atas adalah sintetis.

BAB XIIISIFAT KOLIGATIF LARUTAN

A. Sifat Koligatif Larutan Non ElektrolitSifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak tergantung pada macamnya zat terlarut tetapi semata-mata hanya ditentukan oleh banyaknya zat terlarut (konsentrasi zat terlarut). Sifat koligatif meliputi: 1. Penurunan tekanan uap jenuh2. Kenaikan titik didih3. Penurunan titik beku4. Tekanan osmotik Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat Larutan itu sendiri. Jumlah partikel dalam larutan non elektrolit tidak sama dengan jumlah partikel dalam larutan elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama. Hal ini dikarenakan larutan elektrolit terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion-ion. Dengan demikian sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan elektrolit. B. Penurunan Tekanan Uap Jenuh Dan Kenaikan Titik DidihPENURUNAN TEKANAN UAP JENUH

Pada setiap suhu, zat cair selalu mempunyai tekanan tertentu. Tekanan ini adalah tekanan uap jenuhnya pada suhu tertentu. Penambahan suatu zat ke dalam zat cair menyebabkan penurunan tekanan uapnya. Hal ini disebabkan karena zat terlarut itu mengurangi bagian atau fraksi dari pelarut, sehingga kecepatan penguapanberkurang.Menurut RAOULT: p = po . XB dimana:p = tekanan uap jenuh larutanpo = tekanan uap jenuh pelarut murniXB = fraksi mol pelarutKarena XA + XB = 1, maka persamaan di atas dapat diperluas menjadi:P = Po (1 - XA)P = Po - Po . XAPo - P = Po . XAsehingga:P = po . XAdimana:

P = penunman tekanan uap jenuh pelarutpo = tekanan uap pelarut murniXA = fraksi mol zat terlarutContoh: Hitunglah penurunan tekanan uap jenuh air, bila 45 gram glukosa (Mr = 180) dilarutkan dalam 90 gram air !Diketahui tekanan uap jenuh air murni pada 20oC adalah 18 mmHg. Jawab: mol glukosa = 45/180 = 0.25 mol mol air = 90/18 = 5 molfraksi mol glukosa = 0.25/(0.25 + 5) = 0.048Penurunan tekanan uap jenuh air:

P = Po. XA = 18 x 0.048 = 0.864 mmHg

KENAIKAN TITIK DIDIHAdanya penurunan tekanan uap jenuh mengakibatkan titik didih larutan lebih tinggi dari titik didih pelarut murni.Untuk larutan non elektrolit kenaikan titik didih dinyatakan dengan:Tb = m . Kbdimana:Tb = kenaikan titik didih (oC)m = molalitas larutanKb = tetapan kenaikan titik didih molalKarena : m = (W/Mr) . (1000/p) ; (W menyatakan massa zat terlarut)Maka kenaikan titik didih larutan dapat dinyatakan sebagai:Tb = (W/Mr) . (1000/p) . Kb

Apabila pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik didih larutan dinyatakan sebagai:

Tb = (100 + Tb)oCC. Penurunan Titik Beku Dan Tekanan OsmotikPENURUNAN TITIK BEKU

Untuk penurunan titik beku persamaannya dinyatakan sebagai :Tf = m . Kf = W/Mr . 1000/p . Kfdimana:Tf = penurunan titik bekum = molalitas larutanKf = tetapan penurunan titik beku molalW = massa zat terlarutMr = massa molekul relatif zat terlarutp = massa pelarutApabila pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik beku larutannya dinyatakan sebagai:Tf = (O - Tf)oC

TEKANAN OSMOTIK

Tekanan osmotik adalah tekanan yang diberikan pada larutan yang dapat menghentikan perpindahan molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membran semi permeabel (proses osmosis). Menurut VAN'T HOFF tekanan osmotik mengikuti hukum gas ideal: PV = nRT Karena tekanan osmotik = , maka : = n/V R T = C R T dimana := tekanan osmotik (atmosfir)C = konsentrasi larutan (mol/liter= M)R = tetapan gas universal = 0.082 liter.atm/moloKT = suhu mutlak (oK)

- Larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih rendah dari yang lain disebut larutan Hipotonis.- Larutan yang mempunyai tekanan osmotik lebih tinggi dari yang lain disebut larutan Hipertonis.- Larutan-larutan yang mempunyai tekanan osmotik sama disebut Isotonis.

D. Sifat Koligatif Larutan ElektrolitSeperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa larutan elektrolit di dalam pelarutnya mempunyai kemampuan untuk mengion. Hal ini mengakibatkan larutan elektrolit mempunyai jumlah partikel yang lebih banyak daripada larutan non elektrolit pada konsentrasi yang samaContoh: Larutan 0.5 molal glukosa dibandingkan dengan iarutan 0.5 molal garam dapur.- Untuk larutan glukosa dalam air jumlah partikel (konsentrasinya) tetap, yaitu 0.5 molal.- Untuk larutan garam dapur: NaCl(aq) --> Na+ (aq) + Cl- (aq) karena terurai menjadi 2 ion, maka konsentrasi partikelnya menjadi 2 kali semula = 1.0 molal. Yang menjadi ukuran langsung dari keadaan (kemampuannya) untuk mengion adalah derajat ionisasi.Besarnya derajat ionisasi ini dinyatakan sebagai: = jumlah mol zat yang terionisasi/jumlah mol zat mula-mulaUntuk larutan elektrolit kuat, harga derajat ionisasinya mendekati 1, sedangkan untuk elektrolit lemah, harganya berada di antara 0 dan 1 (0 < < 1).Atas dasar kemampuan ini, maka larutan elektrolit mempunyai pengembangan di dalam perumusan sifat koligatifnya.1. Untuk Kenaikan Titik Didih dinyatakan sebagai:Tb = m . Kb [1 + (n-1)] = W/Mr . 1000/p . Kb [1+ (n-1)]n menyatakan jumlah ion dari larutan elektrolitnya.2. Untuk Penurunan Titik Beku dinyatakan sebagai:Tf = m . Kf [1 + (n-1)] = W/Mr . 1000/p . Kf [1+ (n-1)]3. Untuk Tekanan Osmotik dinyatakan sebagai:= C R T [1+ (n-1)]Contoh:Hitunglah kenaikan titik didih dan penurunan titik beku dari larutan 5.85 gram garam dapur (Mr = 58.5) dalam 250 gram air ! (bagi air, Kb= 0.52 dan Kf= 1.86)Jawab:Larutan garam dapur, NaCl(aq) --> NaF+ (aq) + Cl- (aq)Jumlah ion = n = 2.Tb = 5.85/58.5 x 1000/250 x 0.52 [1+1(2-1)] = 0.208 x 2 = 0.416oCTf = 5.85/58.5 x 1000/250 x 0.86 [1+1(2-1)] = 0.744 x 2 = 1.488oCCatatan:Jika di dalam soal tidak diberi keterangan mengenai harga derajat ionisasi, tetapi kita mengetahui bahwa larutannya tergolong elektrolit kuat, maka harga derajat ionisasinya dianggap 1.BAB XIV

HASIL KALI KELARUTAN

A. Pengertian DasarBila sejumlah garam AB yang sukar larut dimasukkan ke dalam air maka akan terjadi beberapa kemungkinan:- Garam AB larut semua lalu jika ditambah garam AB lagi masih dapat larut larutan tak jenuh.- Garam AB larut semua lalu jika ditambah garam AB lagi tidak dapat larut larutan jenuh.- Garam AB larut sebagian larutan kelewat jenuh.

Ksp = HKK = hasil perkalian [kation] dengan [anion] dari larutan jenuh suatu elektrolit yang sukar larut menurut kesetimbangan heterogen.

Kelarutan suatu elektrolit ialah banyaknya mol elektrolit yang sanggup melarut dalam tiap liter larutannya.

Contoh:

AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)

K = [Ag+] [Cl-] / [AgCl]

K . [AgCl] = [Ag+][Cl-]

KspAgCl = [Ag+] [Cl-]

Bila Ksp AgCl = 10-10 , maka berarti larutan jenuh AgCl dalam air pada suhu 25oC,Mempunyai nilai [Ag+] [Cl-] = 10-10B. Kelarutan1. Kelarutan zat AB dalam pelarut murni (air).

AnB(s) nA+(aq) + Bn-(aq) s n.s s

Ksp AnB = (n.s)n.s = nn.sn+1 s = n+i Ksp AnB/nn

dimana: s = sulobility = kelarutan

Kelarutan tergantung pada:- suhu- pH larutan- ada tidaknya ion sejenis

2. Kelarutan zat AB dalam larutan yang mengandung ion sejenisAB(s) A+ (aq) + B- (aq) s n.s s

Larutan AX :AX(aq) A+(aq) + X-(aq) b b b

maka dari kedua persamaan reaksi di atas:

[A+] = s + b = b, karena nilai s cukup kecil bila dibandingkan terhadap nilai b sehingga dapat diabaikan.[B-1] = s

Jadi : Ksp AB = b . s

Contoh:

Bila diketahui Ksp AgCl = 10-10 ,berapa mol kelarutan (s) maksimum AgCl dalam 1 liter larutan 0.1 M NaCl ?

Jawab:

AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) s s s

NaCl(aq) Na+(aq) + Cl-(aq)

Ksp AgCl = [Ag+] [Cl-] = s . 10-1

Maka s = 10-10/10-1 = 10-9 mol/liter

Dari contoh di atas. kita dapat menarik kesimpulan bahwa makin besar konsentrasi ion sojenis maka makin kecil kelarutan elektrolitnya.

a. Pembentukan garam-garam

Contoh: kelarutan CaCO3(s) pada air yang berisi CO2 > daripada dalam air.

CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g) Ca(HCO3)2(aq) larut

b. Reaksi antara basa amfoter dengan basa kuat

Contoh: kelarutan Al(OH)3 dalam KOH > daripada kelarutan Al(OH)3 dalam air.

Al(OH)3(s) + KOH(aq) KAlO2(aq) + 2 H2O(l) larut

c. Pembentukan senyawa kompleks

Contoh: kelarutan AgCl(s) dalam NH4OH > daripada AgCl dalam air.

AgCl(s) + NH4OH(aq) Ag(NH3)2Cl(aq) + H2O(l) larut

C. Mengendapkan ElektrolitUntuk suatu garam AB yang sukar larut berlaku ketentuan, jika:

- [A+] x [B-] < Ksp larutan tak jenuh; tidak terjadi pengendapan

- [A+] x [B-] = Ksp larutan tepat jenuh; larutan tepat mengendap

- [A+] x [B-] > Ksp larutan kelewat jenuh; di sini terjadi pengendapan zat

Contoh:

Apakah terjadi pengendapan CaCO3. jika ke dalam 1 liter 0.05 M Na2CO3 ditambahkan 1 liter 0.02 M CaCl2, dan diketahui harga Ksp untuk CaCO3 adalah 10-6.

Jawab:

Na2CO3(aq) 2 Na+(aq) + CO3- (aq)

[CO32-] = 1 . 0.05 / 1+1 = 0.025 M = 2.5 x 10-2 M

CaCl2(aq) Ca2+(aq) + 2Cl-(aq)

[Ca2+] = 1 . 0.02 / 1+1 = 0.01 = 10-2 M

maka : [Ca2+] x [CO32-] = 2.5 x 10-2 x 10-2 = 2.5 x 10-4

karena : [Ca2+] x [CO32-] > Ksp CaCO3, maka akan terjadi endapan CaCO3

BAB XV

REAKSI REDOKS DAN ELEKTROKIMIA

A. Oksidasi - ReduksiOKSIDASI REDUKSIKlasik

Oksidasi

Reaksi antara suatu zat dengan oksigen

Reduksi

Reaksi antara suatu zat dengan hidrogen

ModernOksidasi

- Kenaikan Bilangan Oksidasi- Pelepasan Elektron

Reduksi

- Penurunan Bilangan Oksidasi- Penangkapan Elektron

Oksidator

- Mengalami Reduksi- Mengalami Penurunan Bilangan Oksidasi- Memapu mengoksidasi- Dapat menangkap elektron

Reduktor

- Mengalami oksidasi- Mengalami kenaikan Bilangan Oksidasi- Mampu mereduksi- Dapat memberikan elektron

Auto Redoks

- Reaksi redoks di mana sebuah zat mengalamireduksi sekaligus oksidasi

B. Konsep Bilangan OksidasiPengertian Bilangan Oksidasi :Muatan listrik yang seakan-akan dimiliki oleh unsur dalam suatu senyawa atau ion.

HARGA BILANGAN OKSIDASI1.Unsur bebas Bialngan Oksidasi = 0

2.OksigenDalam Senyawa Bilangan Oksidasi = -2kecualia. Dalam peroksida, Bilangan Oksidasi = -1b. Dalam superoksida, Bilangan Oksida = -1/2c. Dalam OF2, Bilangan Oksidasi = +2

3.HidrogenDalam senyawa, Bilangan Oksidasi = +1Kecuali dalam hibrida = -1

4.Unsur-unsur Golongan IADalam Senyawa, Bilangan Oksidasi = +2

5.Unsur-unsur Golongan IIADalam senyawa, Bilangan Oksidasi = +2

6.Bilangan Oksidasi molekul = 0

7.Bilangan Oksidasi ion = muatan ion

8.Unsur halogenF

: 0, -1

Cl

: 0, -1, +1, +3, +5, +7

Br

: 0, -1, +1, +5, +7

I

: 0, -1, +1, +5, +7

C. Langkah-Langkah Reaksi RedoksLANGKAH-LANGKAH PENYETARAAN REAKSI REDOKS1.CARA BILANGAN OKSIDASIa.

Tentukan mana reaksi oksidasi dan reduksinya.

b.

Tentukan penurunan Bilangan Oksidasi dari oksidator dan kenaikan Bilangan Oksidasi dari reduktor.

c.

Jumlah elektron yang diterima dan yang dilepaskan perlu disamakan dengan mengalikan terhadap suatu faktor.

d.

Samakan jumlah atom oksigen di kanan dan kiri reaksi terakhir jumlah atom hidrogen di sebelah kanan dan kiri reaksi.

2.CARA SETENGAH REAKSIa.

Tentukan mana reaksi oksidasi dan reduksi.

b.

Reaksi oksidasi dipisahkan daui reaksi reduksi

c.

Setarakan ruas kanan dan kiri untuk jumlah atom yang mengalami perubahan Bilangan Oksidasi untuk reaksi yang jumlah atom-atom kanan dan kiri sudah sama, setarakan muatan listriknya dengan menambahkan elektron.

d.

Untuk reaksi yang jumlah atom oksigen di kanan dan kiri belum sama setarakan kekurangan oksigen dengan menambahkan sejumlah H2O sesuai dengan jumlah kekurangannya.

e.

Setarakan atom H dengan menambah sejumlah ion H+ sebanyak kekurangannya.

f.

Setarakan muatan, listrik sebelah kanan dan kiri dengan menambahkan elektron pada ruas yang kekurangan muatan negatif atau kelebihan muatan positif.

g.

Samakan jumlah elektron kedua reaksi dengan mengalikan masing-masing dengan sebuah faktor.

D. Penyetaraan Persamaan Reaksi RedoksTahapan:

1. Tentukan perubahan bilangan oksidasi.

2. Setarakan perubahan bilangan oksidasi.

3. Setarakan jumlah listrik ruas kiri dan kanan dengan :H+ pada larutan bersifat asamOH- pada larutan bersifat basa

4. Tambahkan H2O untuk menyetarakan jumlah atom H.

Contoh:MnO4- + Fe2+ Mn2+ + Fe3+ (suasana asam)

1.MnO4- + Fe2+ Mn2+ + Fe3+

..+7...... +2....... +2...... +3

.................

........................+1

2.Angka penyerta = 5MnO4- + 5 Fe2+ Mn2+ + 5 Fe3+

3.MnO4- + 5 Fe2+ + 8 H+ Mn2+ + 5 Fe3+

4.MnO4- + 5 Fe2+ + 8 H+ Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O

E. ElektrokimiaSEL ELEKTROKIMIA 1.Sel Volta/Galvani1. terjadi penubahan : energi kimia energi listrik2. anode = elektroda negatif (-)3. katoda = elektroda positif (+)

2.Sel Elektrolisis1. terjadi perubahan : energi listrik energi kimia2. anode = elektroda positif (+)3. katoda = elektroda neeatif (-)

F. Sel VoltaKONSEP-KONSEP SEL VOLTASel Volta

1.Deret Volta/Nersta.

Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, ZnFe Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Pt, Au

b.

Makin ke kanan, mudah direduksi sukar dioksidasi

Makin ke kiri, mudah dioksidasi sukar direduksi

2.Prinsip1. Anoda terjadi reaksi oksidasi ; Katoda terjadi reaksi reduksi

2. Arus elektron : anoda katoda ; Arus listrik : katoda anoda

3. Jembatan garam: menyetimbangkan ion-ion dalam larutan

MACAM SEL VOLTA1.Sel Kering atau Sel Leclance= Katoda : Karbon= Anoda :Zn= Elektrolit : Campuran berupa pasta : MnO2 + NH4Cl + sedikit Air

2.Sel Aki= Katoda: PbO2= Anoda : Pb= Elektrolit: Larutan H2SO4= Sel sekunder

3.Sel Bahan Bakar= Elektroda : Ni= Elektrolit : Larutan KOH= Bahan Bakar : H2 dan O2

4.Baterai Ni - Cd= Katoda : NiO2 dengan sedikit air= Anoda : Cd

G. Potensial ElektrodaPOTENSIAL ELEKTRODA1.PengertianMerupakan ukuran terhadap besarnya kecenderungan suatu unsur untuk melepaskan atau mempertahankan elektron

2.Elektroda Hidrogen- E H2 diukur pada 25 C, 1 atm dan {H+} = 1 molar

- E H2 = 0.00 volt

3.Elektroda Logam- E logam diukur terhadap E H2- Logam sebelah kiri H : E elektroda < 0

- Logam sebelah kanan H : E elektroda > 0

4.Cara Menghitung Potensial Elektroda Sel1. E sel = E red - E oks

2. E sel = E sel - RT/nF ln C

Pada 25 C :

E sel = E sel - 0.059/n log C

Elektroda tergantung pada :

- Jenis Elektroda- Suhu- Konsentrasi ionnya

Catatan :E = potensial reduksi standar (volt)R = tetapan gas - [ volt.coulomb/mol.K] = 8.314T = suhu mutlak (K)n = jumlah elektronF = 96.500 coulombC = [bentuk oksidasi]/[bentuk reduksi]

H. Korosi1.PrinsipProses Elektrokimia

Proses Oksidasi Logam

2.Reaksi perkaratan besia.

Anoda: Fe(s) Fe2+ + 2e

Katoda: 2 H+ + 2 e- H2

2 H2O + O2 + 4e- 4OH-

b.

2H+ + 2 H2O + O2 + 3 Fe 3 Fe2+ + 4 OH- + H2Fe(OH)2 oleh O2 di udara dioksidasi menjadi Fe2O3 . nH2O

3.Faktor yang berpengaruh

1. Kelembaban udara2. Elektrolit3. Zat terlarut pembentuk asam (CO2, SO2)4. Adanya O25. Lapisan pada permukaan logam6. Letak logam dalam deret potensial reduksi

4.Mencegah Korosi1. Dicat2. Dilapisi logam yang lebih mulia3. Dilapisi logam yang lebih mudah teroksidasi4. Menanam batang-batang logam yang lebih aktif dekat logam besi dan dihubungkan5. Dicampur dengan logam lain

I. KOROSI1.PrinsipProses Elektrokimia

Proses Oksidasi Logam

2.Reaksi perkaratan besia.

Anoda: Fe(s) Fe2+ + 2e

Katoda: 2 H+ + 2 e- H2

2 H2O + O2 + 4e- 4OH-

b.

2H+ + 2 H2O + O2 + 3 Fe 3 Fe2+ + 4 OH- + H2Fe(OH)2 oleh O2 di udara dioksidasi menjadi Fe2O3 . nH2O

3.Faktor yang berpengaruh

1. Kelembaban udara2. Elektrolit3. Zat terlarut pembentuk asam (CO2, SO2)4. Adanya O25. Lapisan pada permukaan logam6. Letak logam dalam deret potensial reduksi

4.Mencegah Korosi1. Dicat2. Dilapisi logam yang lebih mulia3. Dilapisi logam yang lebih mudah teroksidasi4. Menanam batang-batang logam yang lebih aktif dekat logam besi dan dihubungkan5. Dicampur dengan logam lain

J. Elektrolisis1. Katoda [elektroda -]

Terjadi reaksi reduksi

Jenis logam tidak diperhatikan, kecuali logam Alkali (IA) den Alkali tanah (IIA), Al dan Mn

Reaksi:2 H+(aq) + 2e- H2(g)ion golongan IA/IIA tidak direduksi; penggantinya air2 H2O() + 2 e- basa + H2(g)ion-ion lain direduksi

2. Anoda [ektroda +]

Terjadi reaksi oksidasi

Jenis logam diperhatikan

a. Anoda : Pt atau C (elektroda inert)reaksi : - 4OH-(aq) 2H2O() + O2(g) + 4e-- gugus asam beroksigen tidak teroksidasi, diganti oleh 2 H2O() asam + O2(g)- golongan VIIA (halogen) gasb. Anoda bukan : Pt atau Creaksi : bereaksi dengan anoda membentuk garam atausenyawa lain.

K. Hukum FaradayPRINSIP PERHITUNGAN ELEKTROLISIS1.Hukum Faraday I"Massa zat yang terbentuk pada masing-masing elektroda sebanding dengan kuat arus/arus listrik yang mengalir pada elektrolisis tersebut".Rumus:m = e . i . t / 96.500q = i . tm = massa zat yang dihasilkan (gram)e = berat ekivalen = Ar/ Valens i= Mr/Valensii = kuat arus listrik (amper)t = waktu (detik)q = muatan listrik (coulomb)

2.Hukum Faraday II"Massa dari macam-macam zat yang diendapkan pada masing-masing elektroda (terbentuk pada masing-masing elektroda) oleh sejumlah arus listrik yang sama banyaknya akan sebanding dengan berat ekivalen masing-masing zat tersebut."Rumus:m1 : m2 = e1 : e2m = massa zat (garam)e = beret ekivalen = Ar/Valensi = Mr/Valensi

Contoh:Pada elektrolisis larutan CuSO4 dengan elektroda inert, dialirkan listrik 10 amper selama 965 detik.Hitunglah massa tembaga yang diendapkan pada katoda dan volume gas oksigen yang terbentuk di anoda pada (OC, 1 atm), (Ar: Cu = 63.5 ; O = 16).Jawab:CuSO4 (aq) Cu2+(aq) + SO42-(aq)Katoda [elektroda - : reduksi] : Cu2+(aq) + 2e- Cu(s)Anoda [elektroda + : oksidasi]: 2 H2O(l) O2(g) + 4 H+(aq) + 4 e-a.massa tembaga:m = e . i . t/96.500 = (Ar/Valensi) x (10.965/96.500) = 63.5/2 x 9.650/96.500 = 31.25 x 0,1 = 3,125 gram

b.m1 : m2 = e1 : e2mCu : mO2 = eCu : eO23,125 : mO2 = 6.32/2 : 32/43,125 : mO2 = 31,25 : 8mO2 = (3.125 x 8)/31.25 = 0.8 grammol O2 = 0.8/32 = 8/320 = 1/4 molvolume O2 (0C, 1 atm) = 1/40 x 22.4 = 0.56 liter

BAB XVISTRUKTUR ATOM

A. Pengertian Dasara. Partikel dasar : partikel-partikel pembentuk atom yang terdiri dari elektron, proton den neutron.1. Proton:partikel pembentuk atom yang mempunyai massa sama dengan satu sma (amu) dan bermuatan +1.

2. Neutron:partikel pembentuk atom yang bermassa satu sma (amu) dan netral.

3. Elektron:partikel pembentuk atom yang tidak mempunyai massa dan bermuatan -1.

b. Nukleus : Inti atom yang bermuatan positif, terdiri dari proton den neutron.

c. Notasi unsur : zA A dengan X : tanda atom (unsur)

Z : nomor atom= jumlah elektron (e)= jumlah proton (p)

A : bilangan massa= jumlah proton + neutron

Pada atom netral, berlaku: jumlah elektron = jumlah proton.

Contoh :1. Tentukan jumlah elektron, proton den neutron dari unsur 2656 Fe !Jawab :Jumlah elektron = jumlah proton = nomor atom = 26Jumlah neutron = bilangan massa - nomor atom = 56 - 26 = 302. Berikan notasi unsur X, jika diketahui jumlah neutron = 14 dan jumlah elektron = 13 !Jawab :Nomor atom = jumlah elektron = 13Bilangan massa = jumlah proton + neutron = 13 + 14 = 27Jadi notasi unsurnya: 13 27 X

d. Atom tak netral : atom yang bermuatan listrik karena kelebihan atau kekurangan elektron bila dibandingkan dengan atom netralnya.

Atom bermuatan positif bila kekurangan elektron, disebut kation.Atom bermuatan negatif bila kelebihan elektron, disebut anion.Contoh:- Na+ : kation dengan kekurangan 1 elektron- Mg2- : kation dengan kekurangan 2 elektron- Cl- : anion dengan kelebihan 1 elektron- O2 : anion dengan kelebihan 2 elektrone. Isotop : unsur yang nomor atomnya sama, tetapi berbeda bilangan massanya.Contoh: Isotop oksigen: 816 O ; 817 O ; 818 O

f. Isobar : unsur yang bilangan massanya sama, tetapi berbeda nomor atomnya.Contoh: 2759 CO dengan 2859 Ni

g. Isoton : unsur dengan jumlah neutron yang sama.Contoh: 613 C dengan 714 N

h. Iso elektron: atom/ion dengan jumlah elektron yang sama.Contoh: Na+ dengan Mg2+ K+ dengan ArB. Model Atom

A. MODEL ATOM JOHN DALTON

-atom adalah bagian terkecil suatu unsur

-atom tidak dapat diciptakan, dimusnahkan, terbagi lagi, atau diubah menjadi zat lain

-atom-atom suatu unsur adalah same dalam segala hal, tetapi berbeda dengan atom-atom dari unsur lain

-reaksi kimia merupakan proses penggabungan atau pemisahan atom dari unsur-unsur yang terlihat

Kelemahan teori atom Dalton: tidak dapat membedakan pengertian atom den molekul. Dan atom ternyata bukan partikel yang terkecil.B.MODEL ATOM J.J. THOMPSON

-atom merupakan suatu bola bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron-elektron seperti kismis

-jumlah muatan positif sama dengan muatan negatif, sehingga atom bersifat netral

C. MODEL ATOM RUTHERFORD

-atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dengan muatan positif yang massanya merupakan massa atom tersebut

-elektron-elektron dalam atom bergerak mengelilingi inti tersebut

-banyaknya elektron dalam atom sama dengan banyaknya proton dalam inti dan ini sesuai dengan nomoratomnya

D. MODEL ATOM BOHR

-elektron-elektron dalam mengelilingi inti bera