MODUL 7 KIMIA INTI DAN RADIOAKTIF · PDF fileC. Struktur Inti Inti atom tersusun dari...

UNINDRA |Modul Kimia Dasar II 1

MODUL 7

KIMIA INTI DAN RADIOAKTIF

Kimia inti adalah kajian mengenai perubahan-perubahan dalam inti atom.

Perubahan ini disebut reaksi inti. Peluruhan radioaktif dan transmutasi inti

merupakan reaksi inti. Dan radioaktivitas tidak dapat dilepaskan dalam

pembahasan kimia inti. Radioaktivitas adalah fenomena pemancaran partikel atau

radiasi elektromagnetik oleh inti yang tidak stabil secara spontan.

Semua unsur yang nomor atomnya diatas 83 adalah radioaktif. Radiasi yang

dipancarkan oleh bahan radioaktif dapat mendorong elektron-elektron bila sinar

ini menumbuk atom suatu benda, sehingga dihasilkan ion-ion. Kekuatan

mengionisasi tergantung dari jumlah ion yang dihasilkan dari jumlah ion yang

dihasilkan oleh sejumlah radiasi tertentu. Radioaktivitas suatu radioaktif berubah

selama peluruhan radioaktif, dimana peluruhan radioaktif terjadi pemancaran

partikel dasar secara spontan. Unsur/zat radioaktif adalah zat yang secara spontan

memancarkan sinar/radiasi. Sinar yang dipancarkan disebut sinar radioaktif.

Sebagai contoh adalah polonium-210 meluruh spontan menjadi timbal-206

dengan memancarkan sebuah partikel α.

A. Perkembangan Keradioaktifan

Gejala keradioaktifan pertama kali dikemukakan oleh Henry Becquerel

seorang ahli berkebangsaan Prancis pada tahun 1896. Setelah ditemukan sinar X

oleh W.C. Rontgen pada tahun 1895.

Pada tahun 1898 Piere Currie dan Marie Currie menemukan dua unsur

radioaktif yang lain yaitu radium (Ra) dan polonium (Po).

Sifat-sifat sinar radioaktif:

a. Mempengaruhi/merusak film.

b. Dapat mengionkan gas.


c. Memiliki daya tembus besar.

d. Menyebabkan benda yang berlapis ZnS dapat berpendar

(berfluoresensi).

B. Macam-macam Sinar Radioaktif

Unsur radioaktif secara spontan memancarkan radiasi, yang berupa partikel

atau gelombang elektromagnetik (nonpartikel). Jenis-jenis radiasi yang

dipancarkan unsur radioaktif adalah:

a. Sinar alfa (α)

– Simbol: α24 atau 𝐻𝑒2

4

– Penemu: E. Rutherford.

– Daya tembus kecil, daya ionisasi besar.

– Dapat dibelokkan oleh medan listrik/magnet.

b. Sinar beta (β)

– Simbol: β−10 atau 𝑒−1

0

– Penemu: E. Rutherford.

– Daya tembus lebih besar daripada sinar alfa.

– Daya ionisasi lebih kecil daripada sinar alfa.

– Dapat dibelokkan oleh medan listrik/magnet.

c. Sinar gama (γ)

– Simbol: γ00

– Penemu: Paul Ulrich Villard.

– Daya tembus paling besar.

– Daya ionisasi paling kecil

– Tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik/magnet.

– Merupakan gelombang elektromagnetik.


Selain ketiga sinar tersebut diatas, radioaktif juga mempunyai partikel-

partikel dasar radioaktif. Seperti ditunjukkan dalam tabel 7.1 Partikel dasar dalam

radioaktif.

Tabel 7.1 Partikel-partikel Dasar dalam Reaksi Inti

Nama Notasi Muatan Massa

(sma)

Proton

Elektron

Neutron

Positron

Deutron

Triton

P11 atau H1

1

e−10

n01

e+10

H 12 atau D1

2

H13 atau T1

3

1

-1

0

+1

+1

+1

1

0

1

0

2

3

4

0

0

Sinar Alfa

Sinar Beta

Sinar Gamma

α24 atau He2

4

β−10

γ00

+2

-1

0

C. Struktur Inti

Inti atom tersusun dari partikel-partikel yang disebut nukleon. Suatu inti

atom yang diketahui jumlah proton dan neutronnya disebut nuklida.

Simbol Nuklida: X𝑍𝐴

X = unsur radioaktif

A = nomor massa (jumlah p + n)

Z = nomor atom (jumlah p)

Contoh: U92238

proton = 92

neutron = (238 – 92) = 143

Macam-macam nuklida:


a. Isotop: nuklida yang mempunyai jumlah proton sama tetapi jumlah neutron

berbeda.

Contoh: Pb82206 dan Pb82

207

b. Isobar: nuklida yang mempunyai jumlah proton dan neutron sama tetapi

jumlah proton berbeda.

Contoh: C614 dan N7

14

c. Isoton: nuklida yang mempunyai jumlah neutron sama.

Contoh: H13 dan 2

4 He

D. Kestabilan inti

Inti atom tersusun dari partikel proton dan neutron.

Inti yang stabil apabila memiliki harga 𝑛

𝑝=1.

Inti atom yang tidak stabil akan mengalami peluruhan menjadi inti yang lebih

stabil dengan cara:

a. Inti yang terletak di atas pita kestabilan 𝑝

𝑛> 1 stabil dengan cara:

1) Pemancaran sinar beta (elektron).

C614 N6

14 + e−10

2) Pemancaran neutron (jarang terjadi).

He25 He2

4 + n01

b. Inti yang terletak di bawah pita kestabilan 𝑝

𝑛< 1 stabil dengan cara:

1) Pemancaran positron.

C611 B5

11 + e−10

2) Pemancaran proton (jarang terjadi).

S16209 Pb15

208 + P11

c. Inti yang terletak di seberang pita kestabilan (Z > 83) stabil dengan

mengurangi massanya dengan cara:

memancarkan sinar α.

C84212 N82

208 + He24


D. Macam-macam reaksi inti

a. Reaksi peluruhan/desintegrasi adalah reaksi inti secara spontan memancarkan

sinar/partikel tertentu.

Contoh: Pb82214 Bi83

214 + β−10

b. Reaksi transmutasi adalah reaksi penembakan inti dengan partikel

menghasilkan nuklida baru yang bersifat radioaktif.

Contoh: Al 1327 + α2

4 P 1530 + n0

1

c. Reaksi fisi adalah reaksi pembelahan inti yang besar menjadi dua nuklida yang

lebih kecil dan bersifat radioaktif. Produk dari reaksi fisi uranium, bervariasi,

menghasilkan atom-atom yang bermassa lebih kecil, seperti: Ba , Kr , Zr , Te ,

Sr , Cs , I , La dan Xe ,dengan massa atom sekitar 95 dan 135. Sedangkan,

produk dari reaksi fisi plutonium, mempunyai massa atom sekitar 100 dan

135.Rata-rata reaksi fisi pada Uranium-235 (U-235) dan Plutonium-239 (Pu-

239) yang disebabkan oleh neutron.

neutron+ U-235→(atom-atom yang lebih kecil) + 2.52 neutron + 180MeV

neutron + Pu-239 →(atom-atom yang lebih kecil) + 2.95 neutron + 200MeV

Beberapa contoh:

n + U-235→ Ba-144 +Kr-90+2n + 179.6 MeV

U 92235 + n0

1 Ba 56139 + Kr36

94 + 3 n01

d. Reaksi fusi adalah reaksi penggabungan inti yang kecil menjadi nuklida yang

lebih besar. Dalam fisika, fusi nuklir (reaksi termonuklir) adalah sebuah proses

saat dua inti atom bergabung, membentuk inti atom yang lebih besar dan

melepaskan energi. Fusi nuklir adalah sumber energi yang menyebabkan

bintang bersinar, dan bom Hidrogen meledak. Senjata nuklir adalah senjata

yang menggunakan prinsip reaksi fisi nuklir dan fusi nuklir.

Contoh: H 12 + H1

3 He 24 + n0

1 + energi

3He +

3He→

4He +

2 p + 12.9 MeV

3He+T→

4He+p+n+ 12.1 MeV


E. Waktu Paro (paruh)

Waktu paro adalah waktu yang dibutuhkan unsur radioaktif untuk

mengalami peluruhan sampai menjadi 1

2 kali semula (masa atau aktivitas).

Rumus: 𝑁𝑡 = 𝑁𝑜 1

2

𝑇

𝑡21

Nt = massa setelah peluruhan

N0 = massa mula-mula

T = waktu peluruhan

t 1

2 = waktu paro

atau

𝑙𝑛𝑁𝑜

𝑁𝑡=

0,693

𝑡21 𝑇

Contoh:

Suatu unsur radioaktif mempunyai waktu paro 4 jam. Jika semula tersimpan 16

gram unsur radioaktif, maka berapa massa zat yang tersisa setelah meluruh 1 hari?

F. Deret Radioaktif

1) Deret uranium, dimulai dari 92U238

berakhir pada 82Pb206

.

92U238

82Pb206

+ 8 2α4 + 6 -1β

0


2) Deret thorium, dimulai dari 90Th232


.

90Th232

82Pb208

+ 6 2α4

+ 4 -1β0

3) Deret aktinium, dimulai dari 92U235


.

92U235

82Pb206

+ 7 2α4 + 4 -1β

0

G. Penggunaan radioisotop

Radioisotop dapat digunakan sebagai perunut, sumber radiasi, dan sumber

energi.

a. Radioisotop digunakan sebagai perunut/pelacak karena perpindahannya dapat

diikuti berdasarkan radiasi yang dipancarkan.

Contoh:

1) Bidang kedokteran

– Isotop I-131: untuk diagnosis penyakit kelenjar gondok.

– Isotop Na-24: untuk mengetahui penyumbatan darah pada urat.

2) Bidang arkologi

Isotop C-14: untuk menentukan umur fosil.

3) Bidang pertanian

Isotop P-32: untuk mempelajari cara pemupukan yang tepat.

4) Bidang hidrologi

Isotop Na-24: untuk menentukan debit air dan mengetahui gerak lumpur pada

sungai.

5) Bidang biologi

Isotop C-14: untuk mempelajari peristiwa fotosintesis.

6) Bidang kimia

Isotop O-18: untuk mempelajari mekanisme reaksi esterifikasi.

b. Radioisotop digunakan sebagai sumber radiasi karena daya tembus radiasinya

serta akibat dari radiasi terhadap bahan yang dilalui.

Contoh:

1) Bidang kedokteran.

Isotop Co-60: untuk terapi penyakit kanker.


2) Bidang pertanian

– Untuk memberantas hama.

– Untuk pembuatan bibit unggul.

3) Bidang industri

Untuk mengawetkan makanan/minuman dalam kaleng.

c. Radioisotop digunakan sebagai sumber energi.

Contoh: untuk PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir) dengan

menggunakan reaksi fisi bahan bakar fosil U92235 .

LATIHAN SOAL

1. Lengkapilah persamaan inti berikut:

a. Ac89225 Fr87

221 +

b. Fr87223 Ra88

223 +

c. Te52127 Te52

127 +

2. Isotop tertentu mempunyai waktu paruh 3 tahun. Berapa dari 8 gram sampel

isotop yang tersisa sesudah 12 tahun?

3. Hitunglah waktu yang diperlukan bagi sampel radioaktif untuk mengurangi

7/8 dari atom yang ada dalam isotop induk, jika waktu paruhnya 32 s!

4. Lengkapi persamaan inti berikut ini:

a. U92235 + n0

1 Ba56140 + U36

94 + ? n01

b. N714 + α2

4 O?? + H1

1


MODUL 8

KINETIKA KIMIA

A. Laju Reaksi

Kinetika kimia adalah ilmu yang mempelajari laju reaksi, atau seberapa

cepat proses reaksi berlangsung dalam waktu tertentu.Kinetika kimia menjelaskan

hubungan antara perubahan konsentrasi reaktan (atau produk) sebagai fungsi

waktu.

Laju reaksi dinyatakan sebagai perubahan konsentrasi dari produk atau

reaktan terhadap waktu. Atau, Laju reaksi kimia adalah jumlah mol reaktan per

satuan volume yang bereaksi dalam satuan waktu tertentu.

Sebagai contoh, andaikan kita memiliki suatu reaksi antara dua senyawa A

dan B. Misalkan setidaknya salah satu mereka merupakan zat yang bisa diukur

konsentrasinya-misalnya, larutan atau dalam bentuk gas.

Untuk reaksi ini kita dapat mengukur laju reaksi dengan menyelidiki berapa cepat

konsentrasi, katakan A, berkurang per detik.

Contoh :

Pada suhu 45oC, senyawa AB terurai menjadi A dan B. Konsentrasi AB mula-

mula 0,6 mol/l, dan setelah 20 detik tinggal 0,4 mol/l. Tentukan laju rata-rata

reaksi selama 20 detik pertama!

Jawab :

AB A + B

Δ[AB] = (0,4 – 0,6) mol/l = - 0,2 mol/l

Δt = (30 – 0) s = 20 s

r = −∆ 𝐴𝐵

∆𝑡= −

0,2

20= 0,01 mol/l/s


Berdasarkan jumlah molekul yang bereaksi, reaksi terdiri atas :

1. Reaksi unimolekular : hanya 1 mol reaktan yang bereaksi

Contoh : N2O5 N2O4 + ½ O2

2. Reaksi bimolekular : ada 2 mol reaktan yang bereaksi

Contoh : 2 HI H2 + I2

3. Reaksi termolekular : ada 3 mol reaktan yang bereaksi

Contoh : 2 NO + O2 2NO2

Berdasarkan banyaknya fasa yang terlibat, reaksi terbagi menjadi :

1. Reaksi homogen : hanya terdapat satu fasa dalam reaksi (gas atau larutan)

2. Reaksi heterogen : terdapat lebih dari satu fasa dalam reaksi

B. Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi

1. Konsentrasi: molekul-molekul harus saling bertumbukan untuk bereaksi.

Semakin banyak molekul yang terlibat, kemungkinan terjadi tumbukan makin

besar, reaksi terjadi lebih cepat: laju ~frekuensi tumbukan ~ konsentrasi.

2. Wujud fisik: molekul-molekul harus bercampur agar bereaksi.

Frekuensi tumbukan anta rmolekul bergantung pada wujud fisik reaktan.

Semakin besar luas permukaan per satuan volume reaktan, semakin banyak

kontak yang terjadi, reaksi akan makin cepat.

3. Temperatur: molekul-molekul harus bertumbukan dengan energi yang

cukup agar bereaksi. Semakin tinggi temperatur, akan lebih banyak tumbukan

yang terjadi per satuan waktu karena meningkatkan energi tumbukan: laju ~

energy tumbukan ~ temperatur.

4. Pengadukan/mekanik: mempermudah peristiwa tumbukan antar molekul

sehingga reaksi mudah terjadi.


5. Cahaya atau bentuk energi lainnya yang akan memudahkan tercapainya

energi pengaktifan untuk terjadinya reaksi.

6. Katalis: adanya suatu zat yang ketika berinteraksi dengan reaktan akan

memberikan jalur baru yang energy pengaktifasiannya lebih rendah dari

semula, sehingga reaksi lebih cepat terjadi.

C. Persamaan Laju Reaksi

Untuk reaksi umum:

aA + bB cC + dD

Persamaan laju reaksinya adalah :

Laju reaksi = - 1/a d[A]/dt = - 1/b d[B]/dt = + 1/c d[C]/dt = 1/d d[D]/dt

Contoh :

Untuk reaksi: 2A + B 3C + 4 D

berlaku: - 1/2d[A]/dt = - d[B]/dt = +1/3 d[C]/dt = +1/4 d[D]/dt,

dimana tanda negatif menunjukkan pengurangan jumlah, sedangkan tanda +

menunjukkan peningkatan jumlah.

Hukum Laju dan Komponennya

Hukum laju menggambarkan hubungan antara laju sebagai fungsi konsentrasi

pereaksi, konsentrasi produk, dan temperatur.

Laju reaksi hanya bergantung pada konsentrasi pereaksi dan temperatur saja.

Pertama-tama kita pusatkan perhatian pada pengaruh konsentrasi pereaksi

terhadap laju reaksi pada temperatur tetap.

Untuk reaksi: aA + bB +…. cC + dD +….., maka hukum lajunya adalah:

laju = r = k[A]m

[B]n….

Nilai k adalah tetapan laju yang bersifat spesifik untuk reaksi tertentu dan

temperatur tertentu, ditentukan dari percobaan.

Nilai m dan n disebut orde reaksi yang ditentukan berdasarkan percobaan,

bukan dari persamaan reaksinya.

Beberapa contoh: NO(g) + O3(g) NO2(g) + O2(g)


hukum laju secara percobaan diperoleh: r = k[NO][O3]. Dalam hal ini reaksi

berorde pertama terhadap konsentrasi NO maupun O3.

Reaksi: 2NO(g) + 2H2(g) N2(g) + 2H2(g), memiliki hukum laju: r =

k[NO]2[H2], yaitu berorde dua terhadap konsentrasi NO dan berorde pertama

terhadap H2. Orde reaksi total = 2 + 1 = 3.

Contoh :

Reaksi F + G H, mempunyai persaman laju reaksi

r = k [F]2[G]

a. Hitunglah orde reaksinya!

b. Bila konsentrasi F dan G keduanya diperbesar 3 kali semula, berapa kali

semulakah laju reaksinya?

Jawab:

a. Orde reaksi = 2 + 1 = 3

b. r1 = k [F]2[G]

r2 = k x [3F]2[3G]

= 27 k [F]2[G]

= 27 r1

D. Orde Reaksi

Secara kuantitatif, kecepatan reaksi kimia ditentukan oleh orde reaksi, yaitu

jumlah dari eksponen konsentrasi pada persamaan kecepatan reaksi.

1. Reaksi Orde Nol

Pada reaksi orde nol, kecepatan reaksi tidak tergantung pada konsentrasi

reaktan. Persamaan laju reaksi orde nol dinyatakan sebagai :

- dt

dA = k0

A - A0 = - k0 . t

A = konsentrasi zat pada waktu t

A0 = konsentrasi zat mula – mula

Contoh reaksi orde nol ini adalah reaksi heterogen pada permukaan katalis.


2. Reaksi Orde Satu

Pada reaksi prde satu, kecepatan reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi

reaktan. Persamaan laju reaksi orde satu dinyatakan sebagai :

- dt

dA = k1 [A]

- ][A

dA = k1 dt

ln ][

]0[

A

A = k1 (t – t0)

Bila t = 0 A = A0

ln [A] = ln [A0] - k1 t

[A] = [A0] e-k

1t

Tetapan laju (k1) dapat dihitung dari grafik ln [A] terhadap t, dengan –k1

sebagai gradiennya.

Gambar 7.1. Grafik ln [A] terhadap t untuk reaksi orde satu

Cara menentukan orde reaksi :

Perhatikan contoh berikut, reaksi:

2NO2(g) 2NO(g) + O2(g)

diperoleh serangkaian data berikut:

Percobaan Konsentrasi NO2

(mol/l)

Laju pembentukan NO

(mol/l/s)

1 0,1 x 10-2

2

2 0,3 x 10-2

18

3 0,6 x 10-2

72

ln [A]

ln [A]0

gradien = -k1

t


Tentukan :

a. persamaan laju reaksi

b. konstanta laju reaksi

Jawab :

a. Persamaan umum laju reaksi adalah: r = k [NO2]m

.

Perhatikan perbandingan konsentrasi dengan perbandingan laju masing-

masing percobaan. Lihat percobaan 2 dan 1,

Laju 2 = k [NO2]2m

Laju 1 = k [NO2]1m

18 = [0,3 x 10-2

]m

2 = [0,1 x 10-2

]m

9 = 3m

2 = m

Jadi, persamaan laju reaksinya r = k [NO2]2

b. Sebagai contoh kita menggunakan percobaan 1

k = r

[NO2]2

k = 2

[0,1 x 10-2

]2

= 2 x 105 s

-1

LATIHAN SOAL

1. Berikut data percobaan untuk reaksi:

A2 + 2C ---> 2AC

[A2] awal [C] awal Laju Reaksi

0,1 0,1 2 M/detik

0,1 0,2 8 M/detik

0,2 0,2 16 M/detik

Pertanyaan:

a. Tentukan orde reaksi terhadap A2


b. Tentukan orde reaksi terhadap C

c. Tentukan persamaan laju reaksi

d. Tentukan orde reaksi total

e. Tentukan harga dan satuan tetapan jenis reaksi, k

f. Tentukan laju reaksi jika konsentrasi A2 = 0,25 M, dan konsentrasi

C = 0,75M

2. Gas Nitrogen oksida dan gas bromida bereaksi pada 0oC menurut

Persamaan :

2NO + Br2 ---> 2 NOBr

Laju reaksi diikuti dengan mengukur pertambahan konsentrasi NOBr dan

diperoleh data sebagai berikut:

[NO] awal [Br2] awal Laju Reaksi

0,1 0,1 12 M/detik

0,1 0,2 24 M/detik

0,2 0,1 48 M/detik

0,3 0,1 108 M/detik

Pertanyaan:

a. Tentukan orde reaksi terhadap NO

b. Tentukan orde reaksi terhadap Br2

c. Tentukan persamaan laju reaksi

d. Tentukan orde reaksi total

e. Tentukan harga dan satuan tetapan jenis reaksi, k

f. Tentukan laju reaksi jika konsentrasi NO dan Br2 masing-masimg 0,4 M


MODUL 9

SENYAWA HIDROKARBON

A. Senyawa Hidrokarbon

Senyawa hidrokarbon merupakan senyawa karbon yang paling sederhana.

Dari namanya, senyawa hidrokarbon adalah senyawa karbon yang hanya tersusun

dari atom hidrogen dan atom karbon. Berdasarkan susunan atom karbon dalam

molekulnya, senyawa karbon terbagi dalam 2 golongan besar, yaitu senyawa

alifatik dan senyawa siklik.

1. Senyawa hidrokarbon alifatik

Senyawa hidrokarbon alifatik adalah senyawa karbon yang rantai C nya

terbuka dan rantai C itu memungkinkan bercabang. Berdasarkan jumlah

ikatannya, senyawa hidrokarbon alifatik terbagi menjadi senyawa alifatik jenuh

dan tidak jenuh.

a. Senyawa alifatik jenuh adalah senyawa alifatik yang rantai C nya hanya berisi

ikatan-ikatan tunggal saja. Golongan ini dinamakan alkana.

b. Senyawa alifatik tak jenuh adalah senyawa alifatik yang rantai C nya terdapat

ikatan rangkap dua atau rangkap tiga. Jika memiliki rangkap dua dinamakan

alkena dan memiliki rangkap tiga dinamakan alkuna.

2. Senyawa hidrokarbon siklik

Senyawa hidrokarbon siklik adalah senyawa karbon yang rantai C nya

melingkar dan lingkaran itu mungkin juga mengikat rantai samping. Golongan ini

terbagi lagi menjadi senyawa alisiklik dan aromatik.

a. Senyawa alisiklik yaitu senyawa karbon alifatik yang membentuk rantai

tertutup. Contoh senyawa alisiklik:

Siklopropana Siklobutana

http://kimiadahsyat.blogspot.com/2009/06/ikatan-kimia.html



http://kimiadahsyat.blogspot.com/2009/06/senyawa-alkana.html

http://kimiadahsyat.blogspot.com/2009/06/senyawa-alkena.html

http://kimiadahsyat.blogspot.com/2009/06/senyawa-alkuna.html


b. Senyawa aromatik yaitu senyawa karbon yang terdiri dari 6 atom C yang

membentuk rantai benzena. Contoh senyawa aromatik.

B. Reaksi-reaksi Senyawa Hidrokarbon

Reaksi senyawa hidrokarbon pada umumnya merupakan pemutusan dan

pembentukan ikatan kovalen. Ada beberapa jenis reaksi senyawa hidrokarbon,

diantaranya yaitu reaksi substitusi, adisi,oksidasi dan eliminasi.

1. Reaksi Subtitusi

Pada reaksi substitusi, atom atau gugus atom yang terdapat dalam suatu

molekul digantikan oleh atom atau gugus atom lain. Reaksi substitusi umumnya

terjadi pada senyawa yang jenuh (semua ikatan karbon-karbon merupakan ikatan

tunggal), tetapi dengan kondisi tertentu dapat juga terjadi pada senyawa tak jenuh.

Contoh: Halogenasi hidrokarbon (penggantian atom H oleh halogen)

2. Reaksi Adisi

Reaksi adisi terjadi pada senyawa yang mempunyai ikatan rangkap dua atau

rangkap tiga, senyawa alkena atau senyawa alkuna, termasuk ikatan rangkap

karbon dengan atom lain.

Dalam reaksi adisi, molekul senyawa yang mempunyai ikatan rangkap

menyerap atom atau gugus atom sehingga ikatan rangkap berubah menjadi ikatan

tunggal. Untuk alkena atau alkuna, bila jumlah atom H pada kedua atom C ikatan

rangkap berbeda, maka arah adisi ditentukan oleh kaidah Markovnikov, yaitu

atom H akan terikat pada atom karbon yang lebih banyak atom H-nya.

Contoh:

3. Reaksi Eliminasi

Pada reaksi eliminasi, molekul senyawa berikatan tunggal berubah menjdi

senyawa berikatan rangkap dengan melepas molekul kecil. Sebagai contoh:

http://kimiadahsyat.blogspot.com/2009/06/ikatan-kovalen.html

http://kimiadahsyat.blogspot.com/2009/06/reaksi-senyawa-hidrokarbon.html

http://kimiadahsyat.blogspot.com/2009/06/senyawa-hidrokarbon.html

http://kimiadahsyat.blogspot.com/2009/06/senyawa-hidrokarbon.html



http://kimiadahsyat.blogspot.com/2009/06/senyawa-alkuna.html


http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2008/frisna_0606305_reaksi_organik/isi/picture/1.JPG



Eliminasi air (dehidrasi) dari alkohol. Apabila dipanaskan dengan asam sulfat

pekat pada suhu sekitar 1800C, alkohol dapat mengalami dehidrasi membentuk

alkena.

4. Reaksi Oksidasi

Apabila senyawa alkana dibakar menggunakan oksigen, senyawa yang

dihasilkan ialah karbon dioksida dan air. Reaksi tersebut dikenal dengan reaksi

oksidasi atau pembakaran. Sebagai contoh:

C2H6 + 3,5 O2 -------------> 2CO2 + 3H2O

C. Alkana, Alkena dan Alkuna

1. Alkana (CnH2n+2)

Sifat umum:

- Hidrokarbon jenuh (alkana rantai lurus dan siklo/cincin alkana)

- Disebut golongan parafin : affinitas kecil (=sedikit gaya gabung)

- Sukar bereaksi

- C1 – C4 : pada t dan p normal adalah gas

- C4 – C17 : pada t dan p normal adalah cair

- > C18 : pada t dan p normal adalah padat

- Titik didih makin tinggi : terhadap penambahan unsur C

- Jumlah atom C sama : yang bercabang mempunyai TD rendah

- Kelarutan : mudah larut dalam pelarut non polar

- BJ naik dengan penambahan jumlah unsur C

- Sumber utama gas alam dan petrolium

Struktur : CnH2n+2 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 (heksana)

sikloheksana



Tata nama:

Untuk nilai “n” R Nama

1 CH4 Metana

2 C2H6 Etana

3 C3H8 Propana

4 C4H10 Butana, dst.

Pembuatan alkana :

Hidrogenasi senyawa Alkena

Reduksi Alkil Halida

Reduksi metal dan asam

Penggunaan alkana :

ä Metana : zat bakar, sintesis, dan carbon black (tinta,cat,semir,ban)

ä Propana, Butana, Isobutana : zat bakar LPG (Liquified Petrolium Gases)

ä Pentana, Heksana, Heptana : sebagai pelarut pada sintesis

2. Alkena (CnH2n)

Sifat umum:

- Hidrokarbon tak jenuh ikatan rangkap dua

- Alkena = olefin (pembentuk minyak)

- Sifat fisiologis lebih aktif (sbg obat tidur) : 2-metil-2-butena

- Sifat sama dengan Alkana, tapi lebih reaktif

Struktur : CnH2n CH3-CH2-CH=CH2 (1-butena)

Tata nama:

Untuk nilai “n” R Nama

2 C2H4 Etena

3 C3H6 Propena

4 C4H8 Butena, dst.


Etena = etilena = CH2=CH2

- Sifat-sifat : gas tak berwarna, dapat dibakar, bau yang khas, eksplosif

dalam udara (pada konsentrasi 3 – 34 %)

- Terdapat dalam gas batu bara biasa pada proses “cracking”

- Pembuatan : pengawahidratan etanaol

Penggunaan etena :

ä Dapat digunakan sebagai obat bius (dicampur dengan O2)

ä Untuk memasakkan buah-buahan

ä Sintesis zat lain (gas alam, minyak bumi, etanol)

Pembuatan alkena :

Dehidrohalogenasi alkil halide

Dehidrasi alcohol

Dehalogenasi dihalida

Reduksi alkuna

3. Alkuna (CnH2n-2)

Sifat umum:

- Hidrokarbon tak jenuh mempunyai ikatan rangkap tiga

- Sifat-sifatnya menyerupai alkena, tetapi lebih reaktif

Struktur : CnH2n-2 CH=CH (etuna/asetilen)

Etuna = asetilen => CH=CH

Pembuatan : CaC2 + H2O ------ C2H2 + Ca(OH)2

Sifat-sifat :

Suatu senyawaan endoterm, maka mudah meledak

Suatu gas, tak berwarna, baunya khas


Penggunaan etuna :

o Pada pengelasan : dibakar dengan O2 memberi suhu yang tinggi

(+3000oC), dipakai untuk mengelas besi dan baja

o Untuk penerangaan

o Untuk sintesis senyawa lain

Pembuatan alkuna

Dehidrohalogenasi alkil halide

Reaksi metal asetilida dengan alkil halida primer

D. GUGUS FUNGSI

Gugus fungsi merupakan bagian aktif dari senyawa karbon yang

menentukan sifat-sifat senyawa karbon. Gugus fungsi tersebut berupa ikatan

karbon rangkap dua, ikatan karbon rangkap tiga, dan atom/ gugus atom. Meskipun

senyawa-senyawa karbon mempunyai unsur dasar sama yaitu karbon, tetapi sifat-

sifatnya jauh berbeda satu dengan yang lainnya. Perbedaan ini disebabkan oleh

gugus fungsi yang diikat berbeda.

Tabel 9.1 Beberapa Gugus Fungsi Senyawa Karbon.

No Gugus

Fungsi

Deret

homolog

Rumus

Umum

Contoh

Rumus

Struktur

Nama

IUPAC

Rumus

Molekul

1.

2

3

4

-OH

-O-

-CHO

-CO-

alkanol

alkoksi

alkana/eter

alkanal/al-

dehid

alkanon/ke

ton

R-OH

R-O-R

R-CHO

R-CO-R

CH3-

CH2OH

CH3-O-

CH3

CH3-CO-

CH3

CH3-

CH2CHO

etanol

metoksi

metana

propanal

propanon

CnH2n+2O

CnH2n+2O

CnH2nO

CnH2nO


ALKOHOL

1. Rumus Umum

Senyawa alkohol atau alkanol dapat dikatakan senyawa alkana yang satu

atom H–nya diganti dengan gugus –OH (hidroksil). Sehingga seperti terlihat pada

tabel rumus umum senyawa alkohol adalah R–OH dimana R adalah gugus alkil.

Untuk itu rumus umum golongan senyawa alkohol juga dapat ditulis CnH2n+1–OH

Contoh :

Gugus alkil dan rumus molekul alkoholnya

Untuk Nilai “ n “ R Rumus Molekul

Alkohol

1 CH3 CH3– OH

2 C2H5 C2H5– OH

3 C3H7 C3H7– OH

2. Tata Nama

Penamaan senyawa alkohol prinsipnya ada dua cara yaitu :

1) Dengan aturan IUPAC yaitu menggunakan nama senyawa alkananya dengan

mengganti akiran “ ana “ dalam alkana menjadi “ anol “ dalam alkoholnya.

2) Dengan sistem Trivial yaitu dengan menyebutkan nama gugus alkilnya diikuti

kata alkohol.

Contoh :

5

6

-COOH

-COOR

asam

alkanoat

alkyl

alkanoat

R-COOH

R-COOR

CH3-

COOH

CH3-

COO-

CH3

asam

etanoat

metil

etanoat

CnH2nO2

CnH2O2


Contoh penamaan alkohol

Rumus Molekul Nama IUPAC Nama Trivial

CH3– OH Metanol Metil alkohol

C2H5– OH Etanol Etil alkohol

C3H7– OH Propanol Propil alkohol

C4H9– OH Butanol Butil alkohol

ETER/ALKOKSI ALKANA

1. Rumus Umum

Eter atau alkoksi alkana adalah golongan senyawa yang mempunyai dua

gugus alkyl yang terikat pada satu atom oksigen. Dengan demikian eter

mempunyai rumus umum :R–O–R dimana R adalah gugus alkil, boleh sama boleh

tidak.

Contoh :

CH3–CH2–O–CH2–CH3 R = R (eter homogen)

CH3–O–CH2–CH2–CH3 R-R(eter majemuk)

2. Penamaan Eter

Ada dua cara penamaan senyawa-senyawa eter, yaitu :

1) Menurut IUPAC, eter diberi nama sesuai nama alkananya dengan awalan “

alkoksi “ dengan ketentuan sebagai berikut :

– rantai karbon terpendek yang mengikat gugus fungsi –O– ditetapkan sebagai

gugus fungsi alkoksinya.

– rantai karbon yang lebih panjang diberi nama sesuai senyawa alkananya

2) Menurut aturan trivial, penamaan eter sebagai berikut : menyebutkan nama

kedua gugus alkil yang mengapit gugus –O– kemudian diberi akiran eter.

Contoh :

Tata nama eter

Rumus Struktur Eter Nama IUPAC Nama Trivial

CH3–CH2–O–CH2–CH3 Etoksi etana/ Dietil eter / etil etil eter


CH3–O–CH2–CH2–CH3 Metoksi propana /Metil propil eter

CH3–CH2–O–CH2–CH2–CH3 Etoksi propana/ Etil propil eter

ALDEHIDA

Aldehid sebagai senyawa karbonil, gugus aldehid (gugus karbonil yang

mengikat atom hidrogen) selalunya dituliskan sebagai -CHO - dan tidak pernah

dituliskan sebagai COH. Oleh karena itu, penulisan rumus molekul aldehid

terkadang sulit dibedakan dengan alkohol. Misalnya etanal dituliskan sebagai

CH3CHO.

Penamaan aldehid didasarkan pada jumlah total atom karbon yang terdapat

dalam rantai terpanjang - termasuk atom karbon yang terdapat pada gugus

karbonil. Jika ada gugus samping yan terikat pada rantai terpanjang tersebut,

maka atom karbon pada gugus karbonil selalu dianggap sebagai atom karbon

nomor 1.

Contoh :

a) CH3–CHO Etanal

b) CH3–CH2–CHO Propanal

KETON / ALKANON

1. Rumus Umum

Alkanon merupakan golongan senyawa karbon dengan gugus fungsi karbonil

(C=O). Gugus fungsi karbonil terletak di tengah, diapit dua buah alkil. Sehingga

alkanon mempunyai rumus umum sebagai berikut : R-CO-R

2. Tata Nama

Penamaan senyawa-senyawa alkanon atau keton juga ada dua cara yaitu :

1. Menurut IUPAC mengikuti nama alkanannya dengan mengganti akhiran “ana”

dalam alkana menjadi “ anon “ dalam alkanon.

2. Dengan cara Trivial yaitu dengan menyebutkan nama kedua gugus alkilnya,

kemudian diakhiri akhiran “keton”.


Contoh :

Tabel tata nama alkanon/keton

Rumus Struktur Nama IUPAC Nama Trivial

CH3–CO–CH3

CH3–CH2–CO –CH2–CH3

CH3–CO –CH2–CH2–CH3

CH3–CH2–CO –CH3

2, Propanon

3, Pentanon

2, Pentanon

2, Butanon

Dimetil Keton

Dietil Keton

Metil Propil Keton

Etil Metil Keton

ASAM ALKANOAT/ASAM KARBOKSILAT

1. Rumus Umum

Asam alkanoat atau asam karboksilat merupakan golongan senyawa karbon

yangmempunyai gugus fungsional –COOH terikat langsung pada gugus alkil,

sehingga rumus umum asam alkanoat adalah : R-COOH.

2. Tata Nama

Penamaan senyawa -senyawa asam alkanoat atau asam karboksilat juga ada

cara cara yaitu:

1. Menurut IUPAC : mengikuti nama alkananya dengan menambahkan nama

asam di depannya dan mengganti akhiran “ ana “ pada alkana dengan akiran “

anoat “ pada asam Alkanoat.

2. Menurut Trivial, penamaan yang didasarkan dari sumber penghasilnya.

Contoh:

Penamaan senyawa asam karboksilat

Rumus Struktur Nama IUPAC Nama Trivial

HCOOH

CH3COOH

C2H5COOH

CH3(CH2)COOH

Asam Metanoat

Asam Etanoat

Asam Propanoat

Asam Butanoat

Asam Format

Asam Asetat

Asam Propionat

Asam Butirat


CH3(CH2)3COOH

CH3(CH2)4COOH

Asam Pentanoat

Asam Heksanoat

Asam Valerat

Asam Kaproat

ESTER ATAU ALKIL ALKANOAT

1. Rumus Umum

Ester merupakan senyawa turunan asam alkanoat, dengan mengganti gugus

hidroksil (–OH) dengan gugus –OR.

Sehingga senyawa alkil alkanoat mempunyai rumus umum:R-COOR

R dan R merupakan gugus alkil, bisa sama atau tidak.

Contoh :

1) CH3–COO–CH3 R = R yaitu CH3

2) CH3–CH2–COO–CH3 R = CH3–CH2(C2H5) dan R= CH3

2. Tata Nama

Untuk memberi nama senyawa ester, disesuaikan dengan nama asam alkanoat

asalnya, dan kata asam diganti dengan kata dari nama gugus alkilnya.

Contoh: :

Rumus Struktur Nama IUPAC

CH3–COOCH3

CH3–COOCH2CH3

CH3-CH2-COO-CH2-CH3

CH3-CH2-COO-CH2CH2CH3

Metil Etanoat

Etil etanoat

Etil Propanoat

Propil Propanoat

E. KEGUNAAN SENYAWA KARBON

Haloalkana

Kloroform (CHCl3) digunakan sebagai obat bius atau pemati rasa (anestesi) yang

kuat. Kerugiannya, CHCl3 dapat mengganggu hati. C2H5Cl (kloroetana)


digunakan sebagai anestesi lokal (pemati rasa nyeri lokal). Ini digunakan pada

pemain sepak bola dengan cara disemprotkan pada daerah yang sakit.

Freon (dikloro difluoro metana) digunakan sebagai pendorong pada produksi

aerosol. Freon juga banyak digunakan sebagai gas pendingin pada AC (Air

Conditioned), lemari es, dan lain-lain.

Alkohol

Alkohol yang dihasilkan dari fermentasi merupakan komponen pada minuman

bir, anggur, dan wiski. Sedangkan alkohol teknis digunakan untuk pelarut,

antiseptik pada luka, dan bahan bakar.

Eter

Dalam kehidupan sehari-hari eter yang paling banyak digunakan adalah dietil eter,

yaitu sebagai obat bius dan pelarut senyawa nonpolar.

Aldehid

Metanal atau formaldehid adalah aldehid yang banyak diproduksi karena paling

banyak kegunaannya. Misalnya untuk membuat formalin yaitu larutan 30–40%

formaldehid dalam air. Formalin digunakan untuk mengawetkan preparat-preparat

anatomi.

Keton

Senyawa keton yang paling dikenal dalam kehidupan sehari-hari adalah aseton

(propanon). Kegunaan aseton yaitu sebagai pelarut senyawa karbon, misalnya

untuk membersihkan cat kuku (kutek), melarutkan lilin, dan plastik.

Asam korboksilat

Selain asam formiat pada semut dan asam asetat pada cuka, ada juga asam

karboksilat lain seperti:

a) asam laktat pada susu,

b) asam sitrat pada jeruk,


c) asam tartrat pada anggur,

d) asam glutamat pada kecap (garam glutamate dikenal dengan nama MSG atau

monosodium glutamat dipakai untuk penyedap masakan.

Ester

Senyawa ester dengan rantai pendek (ester yang berasal dari asam karboksilat

suku rendah dengan alkohol suku rendah) banyak terdapat dalam buahbuahan

yang menimbulkan aroma dari buah tersebut, sehingga disebut ester buah-buahan.

Senyawa ester ini banyak digunakan sebagai penyedap atau esens.

Benzena

Benzena adalah senyawa organik siklik (berbentuk cincin) dengan enam atom

karbon yang bergabung membentuk cincin segi enam.

Rumus molekulnya adalah C6H6. Kegunaannya, untuk karbol, zat pewarna, bahan

peledak

LATIHAN SOAL

1. Tentukan nama dari masing-masing senyawa organik berikut ini!

CH3

3. CH3– CH2 – CH – C – CH – CH2 – CH3 4.

OH Br C3H7

2. Tuliskan rumus struktur dari nama senyawa berikut?

a. 4-etil-2,3-dimetil heptanol c. 3-etil-2,2,5-trimetil pentanal

b. 4-metil-2-etoksi pentana d. butil metanoat


REFERENSI

Brady, JE.- Pudjaatmaka & Suminar (1994). Kimia Universitas Asas dan Struktur.

Jakarta: Erlangga

Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. 1981. Petunjuk Praktikum Ilmu Kimia I

untuk SMA. Jakarta.

Holman, John R (1994). General Chemistry. John Wiley & Sons

Johson S (2004). 1001 Plus Soal & Pembahasan Kimia. Jakarta: Erlangga

Karyadi, Benny (1997). Kimia 2. Jakarta: Departemen Pendidikan dan

Kebudayaan RI

Keenan, Charles W – Pudjaatmaka (1999). Ilmu Kimia Universitas. Jakarta:

Erlangga

Klug, S William, Cummings R. M. (1996). Essentials of Genetics. New Jersey:

Prentice Hall

Liliasari (1995). Kimia 3. Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan RI

Mulyono HAM (1997). Kamus Kimia. Bandung: Ganeca Silatama

Petrucci, Ralph H – Suminar (1999). Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern.

Jakarta: Erlangga

Purba, Michael (1997). Ilmu Kimia untuk SMU kelas 2 jilid 2A dan 2B. Jakarta:

Erlangga

Purba, Michael (1997). Ilmu Kimia untuk SMU kelas 3 jilid 3A. Jakarta: Erlangga

Sudarmo, Unggul (2004). Kimia untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Erlangga

Sunarya, Yayan (2003). Kimia Dasar 2 : Prinsip-Prinsip Kimia Terkini. Bandung

: Alkemi Grafisindo Press

Syukri (1999). Kimia Dasar 1. Bandung : Penebit ITB

MODUL 7 KIMIA INTI DAN RADIOAKTIF · PDF fileC. Struktur Inti Inti atom tersusun dari...

Documents

Transcript of MODUL 7 KIMIA INTI DAN RADIOAKTIF · PDF fileC. Struktur Inti Inti atom tersusun dari...