Modul Kimia Pertemuan 4 Dst

8/16/2019 Modul Kimia Pertemuan 4 Dst

1/64

STOIKIOMETRI-1

A. Materi dan Perubahannya

Penggolongan Materi :- Zat Tunggal

• Unsur ( Homogen )• Senyawa ( Homogen )- Campuran• Larutan ( Homogen )• Koloid ( Heterogen )• Suspensi ( Heterogen )

Materi adalah segala sesuatu yang menempati ruangdan memilii massa! "entunya dapat #erupa padat$ %air$maupun gas! &ama lain materi yaitu 'at! Materi mempunyai#esaran ruang (olume) dan #esaran massa! "esaran ruangadalah #esaran yang menunuan #esarnya ruang yangditempati mater! "esaran massa adalah #esaran yangmenunuan umlah massa yang menyusun suatu materi! Si*atestrinsi yaitu si*at materi yang #ergantung terhadap umlah! Misal : panang$ massa!Si*at instrinsi adalah si*at

materi yang tida #ergantung pada umlah! Misal : si*atlogam+nonlogam$ #au$ warna$ dll!,! Zat Tunggal

Zat tunggal yaitu 'at yang penyusunnya seenis! Zattunggal #ersi*at homogen artinya si*at 'at yangmenunuan #ahwa tiap #agian dari 'at itu tida dapatdi#edaan antara yang satu dengan yang lain! Unsuradalah 'at murni yang tida dapat diuraian olehperu#ahan imia sederhana menadi dua 'at atau le#ih yang #erlainan! Contoh : #esi$ pera$ emas$ tem#aga$osigen$ dll! Unsur dapat digolongan menadi logam$

21

Pemili Modul &-M-: &.M:Modul disiapkan oleh Khaerul Muslim, dikompilasi dari

berbagai sumber


2/64

nonlogam$ dan metalloid! /ang termasu unsur logamadalah unsur #ermuatan positi* seperti natrium$ #esi$emas$ tem#aga$ dll! Unsur nonlogam adalah ar#on$hydrogen$ osigen$ dll!

Ciri unsur logam adalah : mengilap$ #ersi*atondutor$ dapat di#engoan tanpa pe%ah$ dapatditempa!

Senyawa merupaan ga#ungan dari #e#erapa unsur yang mem#entu satu esatuan si*at dan #eriatandengan susunan tertentu! Contoh senyawa alami antaralain : air$ garam dapur$ gula sedangan senyawa sintetis :plasti$ nilon$ pupu urea dll! Senyawa ada 0$ yaitusenyawa oalen ( dari iatan oalen ) dan senyawa ion( dari iatan ion )! Partiel tere%il senyawa oalenadalah moleul$ sedangan partiel tere%il dari senyawaion adalah ion!

Campuran adalah 'at yang penyusunnya tida seenis!Campuran ter#entu dari dua atau le#ih 'at yang masihmempunyai si*at 'at asalnya! Contoh larutan yang

pertama adalah larutan! Larutan adalah %ampuran yangomponennya ter%ampur se%ara merata sehingga tidadapat dipisahan! Contoh larutan : uningan$ perunggu$dan monel ( padat ) 1 larutan gula$ garam$ alohol ( %air )$udara ( gas )! Suspensi merupaan %ampuran heterogenarena masih dapat di#edaan dan memisah iadidiaman ( mengendap! Contoh : pasir dengan air$ minyadengan air! Sedangan oloid tida dapat dipisahan atasomponennya dengan %ara penyaringan #iasa$ e%ualidengan penyaringan ultra! Koleoid terlihat eruh$ dan ia

22


berbagai sumber


3/64

didiaman tida memisah! Contoh : susu$ ani$ %at$ asap$a#ut$ #usa!

SIFAT MATERI

Si*at 2isia : tida #erhu#ungan dengan ter#entunya 'at#aru! C3ntoh : massa enis$ #au$ warna$ titi didih dan #eu$daya hantar panas dan listri!Si*at imia : #erhu#ungan dengan ter#entunya 'at #aru!Contoh : mudah ter#aar$ #ereasi$ #era%un$ #erarat$#ersi*at asam atau #asa!

Contoh Peru#ahan 2isia:- -ir menguap- 4s men%air- Uap air mengem#un- Lilin meleleh- Lampu piar menyala- "ongahan #elerang menadi ser#u #elerang- Proses penyaringan- Proses sedimentasi- Proses ristalisasiContoh Peru#ahan Kimia :- Kertas ter#aar- Pita logam magnesium ter#aar- &asi menadi #asi- Pem#uatan tape- Lilin ter#aar- 5easi hidrolisis- 4letrolisis- Logam #erarat

Partiel Materi :

23


berbagai sumber


4/64

- -tom : partiel tere%il dari unsur yang masihmempunyai si*at unsur terse#ut!

- Moleul : umpulan dua atom atau le#ih yang#erga#ung!

- .on : umpulan atom yang #ermuatan listri positi*atau negatie!

PEMISAHAN CAMPURAN

- Pemiahan !"m#"nen $arutan- 6engan %ara eaporasi ( penguapaan )$ ristalisasi$

distilasi ( penyulingan )!- Pemiahan !"m#"nen !"$"id

- 6engan %ara rematogra*i$ su#limasi$ estrasi$ danpengeringan!

- Pemiahan !"m#"nen u#eni- 6engan %ara penyaringan ( *iltrasi )$ sedimentasi$

sentri*ugasi!

%. &AM'AN( UNSUR dan RUMUS KIMIAUnsur dilam#angan dengan dua huru*! Huru* pertamamenggunaan huru* %apital$ sedangan huru* eduamerupaan huru* e%il! 6i alam ini ada tuuh unsurdiatomi% yaitu$ H0$&0$30$20$Cl0$"r0$dan .0! Menurut .UP-Caturan penamaan unsur adalah se#agai #eriut:- &ama unsur #erahiran ium !- &ama unsur #erdasaran nomor atom unsur$ yaitu

rangaian aar ata yang menyataan nomor atomnya$ yaitu:

-

24


berbagai sumber


5/64

7 8 nil 9 8 pent, 8 un 8 he;0 8 #i < 8 sept= 8 tri > 8 ot

?8 @uad A 8 enn- Lam#ang unsur terdiri atas tiga huru*$ yaitu

rangaian huru* awal dari aar ata yang menyataannomor atom unsur!

RUMUS KIMIA

5umus imia menyataan enis dan umlah relatie atom+atom dalam suatu 'at! "ilangan yang menyataan #anyanya atomseenis penyusun rumus imia suatu 'at dinamaan #ilanganindes! Contoh : CH,03 menunuan terdiri dari atom C$ ,0atom H$ dan atom 3!

Rumu M"$e!u$

5umus moleul adalah rumus imia suatu 'at yang menyataan enis dan #anyanya atom yang se#enarnya dalam satu moleul

suatu 'at! Zat yang mempunya rumus moleul adalah unsur atausenyawa yang partiel tere%ilnya moleul! Contoh moleul airH03 #erarti setiap moleul air terdiri dari 0 atom H dan , atom3!

Rumu Em#iri5umus empiris adalah rumus imia suatu 'at yang menyataan enis dan per#andingan paling sederhana dari atom penyusunnyadalam satu moleul suatu 'at! 5umus empiris diperoleh dengnamem#agi rumus moleul dengan suatu #ilangan #ulat tertentu!Misal : 4tana ( C0H? ) mempunyai rumus empiris CH0!

25


berbagai sumber


6/64

STOIKIOMETRI ) %

STOIKIOMETRI adalah %a#ang ilmu imia yang mempelaari

hu#ungan uantitati* dari omposisi 'at+'at imia dan reasi+reasinya!A. HUKUM-HUKUM *ASAR KIMIA

,! HUKUM KEKEKA&AN MASSA + HUKUM &A,OISIERBMassa 'at+'at se#elum dan sesudah reasi adalahtetapB!Contoh:

hidrogen osigen → hidrogen osida(?g) (=0g) (=g)

0! HUKUM PER'AN*IN(AN TETAP + HUKUM PROUST BPer#andingan massa unsur+unsur dalam tiap+tiap senyawaadalah tetapBContoh:

a! Pada senyawa &H= : massa & : massa H8 , -r ! & : = -r ! H

8 , (,?) : = (,) 8 ,? : =#! Pada senyawa S3= : massa S : massa 78 , -r ! S : = -r ! 38 , (=0) : = (,) 8 =0 : ?> 8 0 : =

Keuntungan dari huum Proust :#ila dietahui massa suatu senyawa atau massa salah satu unsur yang mem#entu senyawa terse#ut mae massa unsur lainnyadapat dietahui!

26


berbagai sumber


7/64

Contoh:

"erapa adar C dalam 97 gram CaC3= D (-r: C 8 ,01 7 8 ,1Ca8?7)Massa C 8 (-r C E Mr CaC3=) ; massa CaC3=

8 ,0E,77 ; 97 gram 8 gramKadar C 8 massa C E massa CaC3= ; ,77F8 E97 ; ,77 F 8 ,0F

=! HUKUM PER'AN*IN(AN 'ER(AN*A + HUKUM*A&TON

B"ila dua #uah unsur dapat mem#entu dua atau le#ih senyawauntu massa salah satu unsur yang sama #anyanya maaper#andingan massa unsur edua aan #er#anding se#agai#ilangan #ulat dan sederhanaB!

Contoh:

"ila unsur &itrogen den osigen disenyawaan dapat ter#entu$&3 dimana massa & : 7 8 ,? : , 8 < : >&30 dimana massa & : 7 8 ,? : =0 8 < : ,

Untu massa &itrogen yang same #anyanya maa per#andinganmassa 3sigen pada senyawa &3 : &30 8 > :, 8 , : 0

?! HUKUM-HUKUM (ASUntu gas ideal #erlau persamaan : PG 8 n5T dimana:P 8 teanan gas (atmos*ir)G 8 olume gas (liter)n 8 mol gas5 8 tetapan gas uniersal 8 7!7>0 lt!atmEmol KelinT 8 suhu mutla (Kelin)

27


berbagai sumber


8/64

Peru#ahan+peru#ahan dari P$ G dan T dari eadaan , eeadaan 0 dengan ondisi+ondisi tertentu di%erminandengan huum+huum #eriut:

a. Hu!um '"y$eHuum ini diturunan dari persamaan eadaan gasideal dengann, 8 n0 dan T , 8 T 0 1 sehingga diperoleh : P, G, 8 P0 G0

Contoh: "erapa teanan dari 7 9 mol 30 dengan olume ,7liter ia pada temperatur terse#ut 7!9 mol &H=mempunyai olume 9 liter den teanan 0 atmos*ir DHawa#:

P, G, 8 P0 G00!9 8 P0 ! ,7 P0 8 , atm

b. Hu!um (ay-&ua

BGolume gas+gas yang #ereasi den olume gas+gashasil reasi #ile diuur pada suhu dan teanan yang sama$ aan #er#anding se#agai #ilangan #ulat densederhanaB!

adi untu: P, 8 P0 dan T , 8 T 0 #erlau : G, E G0 8 n, En0

Contoh: Hitunglah massa dari ,7 liter gas nitrogen (&0) iapada ondisi terse#ut , liter gas hidrogen (H0)

28


berbagai sumber


9/64

massanya 7!, g!6ietahui: -r untu H 8 , dan & 8 ,?Hawa#:

G,EG0 8 n,En0 → ,7E, 8 (;E0>) E (7!,E0) → ; 8 ,?

gramadi massa gas nitrogen 8 ,? gram!

Hu!um '"y$e-(ay &ua

Huum ini merupaan perluasan huum terdahulu den dituruandengan eadaan harga n 8 n0 sehingga diperoleh persamaan:

P, ! G, E T , 8 P0 ! G0 E T 0. Hu!um A"/adr"

BPada suhu dan teanan yang sama$ gas+gas yang olumenya samamengandung umlah mol yang sama! 6ari pernyataan ini ditentuan#ahwa pada eadaan STP (7o C , atm) , mol setiap gas olumenya00!? liter olume ini dise#ut se#agai olume molar gas!

Contoh:

"erapa olume >!9 gram amonia (&H=) pada suhu 0<o

C danteanan , atm D(-r: H 8 , 1 & 8 ,?)

Hawa#:

>9 g amonia 8 ,< mol 8 7!9 molGolume amonia (STP) 8 7!9 ; 00!? 8 ,,!0 liter"erdasaran persamaan "oyle+Iay Lussa%:P, ! G, E T, 8 P0 ! G0 E T 0, ; ,,0!, E 0


10/64

'. HITUN(AN KIMIA

Hitungan imia adalah %ara+%ara perhitungan yang#erorientasi pada huum+huum dasar ilmu imia!

6alam hal ini aan di#erian #erma%am+ma%am %ontoh

soal hitungan imia #eserta pem#ahasannya!Contoh+%ontoh soal :

,! "erapa persen adar alsium (Ca) dalam alsiumar#onat D (-r: C 8 ,0 1 38 , 1 Ca8?7)Hawa# :

, mol CaC3$ mengandung , mol Ca , mol C = mol 3Mr CaC3= 8 ?7 ,0 ?> 8 ,77adi adar alsium dalam CaC3= 8 ?7E,77 ; ,77F 8 ?7F

0! Se#anya 9$? gram logam alumunium (-r 8 0


11/64

=! Suatu #iih #esi mengandung >7F 2e03= (-r: 2e89138,)! 3sida ini diredusi dengan gas C3 sehinggadihasilan #esi!"erapa ton #iih #esi diperluan untu mem#uat 00? ton

#esi D

Hawa#:

, mol 2e03= mengandung 0 mol 2emaa : massa 2e03= 8 ( Mr 2e03=E0 -r 2e ) ; massa 2e 8(,7E,,0) ; 00? 8 =07 tonadi #iih #esi yang diperluan 8 (,77 E >7) ; =07 ton 8?77 ton

C. KONSEP MO&

, mol adalah satuan #ilangan imia yang umlah atom+atomnya atau moleul+moleulnya se#esar #ilangan-ogadro dan massanya 8 Mr senyawa itu!ia #ilangan -ogadro 8 L maa :

& + 0.%2 3 1%2

, mol atom 8 L #uah atom$ massanya 8 -r atom terse#ut!, mol moleul 8 L #uah moleul massanya 8 Mr moleultersehut!Massa , mol 'at dise#ut se#agai maa m"$ar 'at

Contoh:

"erapa moleul yang terdapat dalam 07 gram &a3H D

Hawa#: Mr &a3H 8 0= , , 8 ?7mol &a3H 8 massa E Mr 8 07 E ?7 8 7!9 mol

31


berbagai sumber


12/64

"anyanya moleul &a3H 8 7!9 L 8 7!9 ; !70= ; ,70= 8=!7, ; ,70= moleul!

6! RUMUS EMPIRIS *AN RUMUS MO&EKU&

5umus empiris adalah rumus yang paling sederhana darisuatu senyawa!5umus ini hanya menyataan per#andingan umlah atom+atom yang terdapat dalam moleul!5umus empiris suatu senyawa dapat ditentuan apa#iladietahui salah satu:+ massa dan -r masing+masing unsurnya+ F massa dan -r masing+masing unsurnya+ per#andingan massa dan -r masing+masing unsurnya

5umus moleul: #ila rumus empirisnya sudah dietahui danMr uga dietahui maa rumus moleulnya dapatditentuan!Contoh:

Suatu senyawa C den H mengandung gram C dan , gram

H!Tentuanlah rumus empiris dan rumus moleul senyawaterse#ut #ila dietahui Mr nya 8 0> JHawa#:

mol C : mol H 8 E,0 : ,E, 8 ,E0 : , 8 , : 0adi rumus empirisnya: (CH0)n"ila Mr senyawa terse#ut 8 0> maa: ,0n 0n 8 0> → ,?n8 0> → n 8 0adi rumus moleulnya : (CH0)0 8 C0H?

E. PERSAMAAN REAKSI

Persamaan reasi memilii si*at+si*at se#agai #eriut!

32


berbagai sumber


13/64

,! enis unsur+unsur se#elum dan sesudah reasi selalusama

0! umlah masing+masing atom se#elum dan sesudahreasi selalu sama

=! Per#andingan oe*isien reasi menyataanper#andingan mol (husus yang #erwuud gasper#andingan oe*isien uga menyataanper#andingan olume asalan suhu den teanannyasama)

Contoh: Tentuanlah oe*isien reasi dariH&3= (a@) H0S (g)→&3 (g) S (s) H03 (l)Cara yang termudah untu menentuan oe*isienreasinya adalah dengan memisalan oe*isiennya masing+masing a$ #$ %$ d dan e sehingga:

a H&3= # H0S → % &3 d S e H03"erdasaran reasi di atas maa$atom & : a 8 % (se#elum dan sesudah reasi)atom 3 : =a 8 % e → =a 8 a e → e 8 0a

atom H : a 0# 8 0e 8 0(0a) 8 ?a → 0# 8 =a → # 8 =E0 aatom S : # 8 d 8 =E0 a

Maa agar terselesaian ita am#il sem#arang hargamisalnya a 8 0 #erarti: # 8 d 8 =$ dan e 8 ? sehinggapersamaan reasinya :

0 H&3= = H0S → 0 &3 = S ? H03

a! -sam+asam lemah$ seperti : CH=C33H$ HC&$ H0C3=$ H0Sdan lain+lain

33


berbagai sumber


14/64

#! "asa+#asa lemah seperti : &H?3H$ &i(3H)0 dan lain+lain%! Iaram+garam yang suar larut$ seperti : -gCl$ CaCr3?$P#.0 dan lain+lain

&arutan n"n e$e!tr"$it adalah larutan yang tida dapat

menghantaran arus listri$ arena 'at terlarutnya di dalam

pelarut tida dapat menghasilan ion+ion (tida mengion)!

Tergolong e dalam enis ini misalnya:+ Larutan urea+ Larutan surosa+ Larutan gluosa+ Larutan alohol dan lain+lain

TEORI ASAM 'ASA

"a# ini aan menelasan teori asam dan #asa -rrhenius$

"ronsted+Lowry$ dan Lewis$ dan halaman ini uga menelasanhu#ungan antara etiga teori asam dan #asa terse#ut! "a# ini uga menelasan onsep pasangan onugasi + asam dan #asaonugasinya$ atau #asa dan asam onugasinya!Te"ri aam baa Arrheniu4

• -sam adalah 'at yang menghasilan ion hidrogen dalamlarutan!

• "asa adalah 'at yang menghasilan ion hidrosida dalamlarutan!

Penetralan teradi arena ion hidrogen dan ion hidrosida#ereasi untu menghasilan air!

34


berbagai sumber


15/64

Pembataan te"ri

-sam hidrolorida (asam lorida) dinetralan oleh edualarutan natrium hidrosida dan larutan amonia! Pada edua asus

terse#ut$ ita aan memperoleh larutan ta #erwarna yang dapatamu ristalisasi untu mendapatan garam #erwarna putih + #aiitu natrium lorida maupun amonium lorida!Keduanya elas merupaan reasi yang sangat mirip! Persamaanlengapnya adalah:

Pada asus natrium hidrosida$ ion hidrogen dari asam#ereasi dengan ion hidrosida dari natrium hidrosida + sealandengan teori -rrhenius!-an tetapi$ pada asus amonia$ tida mun%ul ion hidrosidasediit punJ

Kita #isa memahami hal ini dengan mengataan #ahwaamonia #ereasi dengan air yang melarutan amonia terse#utuntu menghasilan ion amonium dan ion hidrosida:

5easi ini merupaan reasi reersi#el$ dan pada larutanamonia en%er yang has$ seitar AAF sisa amonia ada dalam#entu moleul amonia! Mesipun demiian$ pada reasi terse#utterdapat ion hidrosida$ dan ita dapat menyelipan ionhidrosida ini e dalam teori -rrhenius!-an tetapi$ reasi yang sama uga teradi antara gas amonia dangas hidrogen lorida!

Pada asus ini$ tida terdapat ion hidrogen atau ionhidrosida dalam larutan + arena #uan merupaan suatu larutan!

35


berbagai sumber


16/64

Teori -rrhenius tida menghitung reasi ini se#agai reasi asam+#asa$ mesipun pada *atanya reasi terse#ut menghasilanprodu yang sama seperti etia dua 'at terse#ut #erada dalamlarutan! .ni adalah sesuatu hal yang lu%uJ

Te"ri aam dan baa 'r"nted-&"5ry4• -sam adalah donor proton (ion hidrogen)!• "asa adalah aseptor proton (ion hidrogen)!

Hubun/an antara te"ri 'r"nted-&"5ry dan te"ri Arrheniu

Teori "ronsted+Lowry tida #erlawanan dengan teori-rrhenius + Teori "ronsted+Lowry merupaan perluasan teori-rrhenius!

.on hidrosida tetap #erlau se#agai #asa arena ionhidrosida menerima ion hidrogen dari asam dan mem#entu air!

-sam menghasilan ion hidrogen dalam larutan arenaasam #ereasi dengan moleul air melalui pem#erian se#uahproton pada moleul air!

Ketia gas hidrogen lorida dilarutan dalam air untumenghasilan asam hidrolorida$ moleul hidrogen loridamem#erian se#uah proton (se#uah ion hidrogen) e moleul air!

.atan oordinasi (oalen dati) ter#entu antara satu pasanganmandiri pada osigen dan hidrogen dari HCl! Menghasilan ionhidrosonium$ H=3!

36


berbagai sumber


17/64

Ketia asam yang terdapat dalam larutan #ereasi dengan#asa$ yang #er*ungsi se#agai asam se#enarnya adalah ionhidrosonium! Se#agai %ontoh$ proton ditrans*eran dari ionhidrosonium e ion hidrosida untu mendapatan air!

Tampilan eletron terluar$ tetapi menga#aian eletron pada#agian yang le#ih dalam:

-dalah sesuatu hal yang penting untu mengataan #ahwamesipun anda #er#i%ara tentang ion hidrogen dalam suatularutan$ H(a@)$ se#enarnya anda sedang mem#i%araan ionhidrosonium!Permaa$ahan hidr"/en !$"rida 6 am"nia

Hal ini #uanlah suatu masalah yang #erlarut+larut denganmenggunaan teori "ronsted+Lowry! -paah anda sedangmem#i%araan mengenai reasi pada eadaan larutan ataupunpada eadaan gas$ amonia adalah #asa arena amonia menerimase#uah proton (se#uah ion hidrogen)! Hidrogen menadi tertarie pasangan mandiri pada nitrogen yang terdapat pada amoniamelalui se#uah iatan oordinasi!

37


berbagai sumber


18/64

ia amonia #erada dalam larutan$ amonia menerima se#uahproton dari ion hidrosonium:

ia reasi teradi pada eadaan gas$ amonia menerima se#uah

proton se%ara langsung dari hidrogen lorida:Cara yang lain$ amonia #erlau se#agai #asa melalui penerimaanse#uah ion hidrogen dari asam!Paan/an !"n7u/ai

Ketia hidrogen lorida dilarutan dalam air$ hampir ,77Fhidrogen lorida #ereasi dengan air menghasilan ionhidrosonium dan ion lorida! Hidrogen lorida adalah asam uat$

dan ita %enderung menulisannya dalam reasi satu arah:

Pada *atanya$ reasi antara HCl dan air adalahreersi#el$ tetapi hanya sampai pada tingatan yang sangat e%il!Supaya menadi #entu yang le#ih umum$ asam ditulisan denganH-$ dan reasi #erlangsung reersi#el!

Perhatian reasi e arah depan: • H- adalah asam arena H- mendonasian se#uah proton

(ion hidrogen) e air!

38


berbagai sumber


19/64

• -ir adalah #asa arena air menerima se#uah proton dariH-!

-an tetapi ada uga reasi e#alian antara ion hidrosoniumdan ion -+:

• H=3

adalah asam arena H=3

mendonasian se#uahproton (ion hidrogen) e ion -+!• .on -+ adalah #asa arena -+ menerima se#uah proton

dari H=3!5easi reersi#el mengandung dua asam dan dua #asa! Kita

dapat menganggapnya #erpasangan$ yang dise#ut #aan/an !"n7u/ai !

Ketia asam$ H-$ ehilangan se#uah proton asamterse#ut mem#entu se#uah #asa -+! Ketia se#uah #asa$ -+$menerima em#ali se#uah proton$ #asa terse#ut em#ali #eru#ah

#entu menadi asam$ H-! Keduanya adalah pasangan onugasi!-nggota pasangan onugasi #er#eda antara satu dengan yang lain melalui ehadiran atau etidahadiran ion hidrogen yang

dapat ditrans*eran!

ia anda #er*iir mengenai H- se#agai asam$ maa -+ adalahse#agai #asa onugasinya!ia anda memperlauan -+ se#agai #asa$ maa H- adalahse#agai asam onugasinya!

-ir dan ion hidrosonium uga merupaan pasanganonugasi! Memperlauan air se#agai #asa$ ion hidrosoniumadalah asam onugasinya arena ion hidrosonium memiliiele#ihan ion hidrogen yang dapat di#erian lagi!

39


berbagai sumber


20/64

Memperlauan ion hidrosonium se#agai asam$ maa airadalah se#agai #asa onugasinya! -ir dapat menerima em#ali ionhidrogen untu mem#entu em#ali ion hidrosonium!C"nt"h yan/ !edua men/enai #aan/an !"n7u/ai

"eriut ini adalah reasi antara amonia dan air yang telah italihat se#elumnya:

Hal pertama yang harus diperhatian adalah *orwardrea%tion terle#ih dahulu! -monia adalah #asa arena amoniamenerima ion hidrogen dari air! .on amonium adalah asamonugasinya + ion amonium dapat melepasan em#ali ionhidrogen terse#ut untu mem#entu em#ali amonia!-ir #erlau se#agai asam$ dan #asa onugasinya adalah ionhidrosida! .on hidrosida dapat menerima ion hidrogen untumem#entu air em#ali!

Perhatianlah hal ini pada tinauan yang lain$ ion amonium adalahasam$ dan amonia adalah #asa onugasinya! .on hidrosida adalah#asa dan air adalah asam onugasinya!8at am9"ter

-nda mungin memperhatian (atau #ahan mungin ugatida memperhatianJ) #ahwa salah satu dari dua %ontoh di atas$air #erperilau se#agai #asa$ tetapi di lain piha air #erperilause#agai asam!Suatu 'at yang dapat #erperilau #ai se#agai asam atau se#agai#asa digam#aran se#agai am9"ter !

40


berbagai sumber


21/64

Te"ri aam dan baa &e5i

Teori ini memperluas pemahaman anda mengenai asam dan #asa!Te"ri• -sam adalah aseptor pasangan eletron!• "asa adalah donor pasangan eletron!

Hubun/an antara te"ri &e5i dan te"ri 'r"nted-&"5ry

'aa &e5i

Hal yang paling mudah untu melihat hu#ungan terse#utadalah dengan meninau dengan tepat mengenai #asa "ronsted+

Lowry etia #asa "ronsted+Lowry menerima ion hidrogen! Tiga#asa "ronsted+Lowry dapat ita lihat pada ion hidrosida$ amoniadan air$ dan etianya #ersi*at has!

41


berbagai sumber


22/64

Teori "ronsted+Lowry mengataan #ahwa etiganya

#erperilau se#agai #asa arena etiganya #erga#ung dengan ionhidrogen! -lasan etiganya #erga#ung dengan ion hidrigen adalaharena etiganya memilii pasangan eletron mandiri + seperti yang diataan oleh Teori Lewis! Keduanya onsisten!

42


berbagai sumber


23/64

adi #agaimana Teori Lewis merupaan suatu tam#ahan padaonsep #asaD Saat ini #elum + hal ini aan terlihat etia itameninaunya dalam sudut pandang yang #er#eda!

Tetapi #agaimana dengan reasi yang sama mengenai

amonia dan air$ se#agai %ontohnyaD Pada teori Lewis$ tiap reasi yang menggunaan amonia dan air menggunaan pasangan eletronmandiri+nya untu mem#entu iatan oordinasi yang aanterhitung selama eduanya #erperilau se#agai #asa!

"eriut ini reasi yang aan anda temuan pada halaman yang #erhu#ungan dengan iatan oordinasi! -monia #ereasidengan "2= melalui penggunaan pasangan eletron mandiri yangdimiliinya untu mem#entu iatan oordinasi dengan or#italosong pada #oron!

Sepanang menyangut amonia$ amonia menadi samapersis seperti etia amonia #ereasi dengan se#uah ion hidrogen+ amonia menggunaan pasangan eletron mandiri+nya untumem#entu iatan oordinasi! ia anda memperlauannya

se#agai #asa pada suatu asus$ hal ini aan #erlau uga padaasus yang lain!

43


berbagai sumber


24/64

Aam &e5i

-sam Lewis adalah aseptor pasangan eletron! Pada%ontoh se#elumnya$ "2= #erperilau se#agai asam Lewis melaluipenerimaan pasangan eletron mandiri mili nitrogen! Pada teori

"ronsted+Lowry$ "2= tida sediitpun disinggung menganaieasamannya!.nilah tam#ahan mengenai istilah asam dari pengertian yangsudah #iasa digunaan!"agaimana dengan reasi asam #asa yang le#ih pasti + seperti$se#agai %ontoh$ reasi antara amonia dan gas hidrogen loridaD

Pastinya adalah penerimaan pasangan eletron mandiripada nitrogen! "uu tes sering ali menulisan hal ini seperti ia amonia mendonasian pasangan eletron mandiri yangdimiliinya pada ion hidrogen + proton sederhana dengan tidaadanya eletron diseelilingnya!

.ni adalah sesuatu hal yang menyesatanJ anda tidaselalu memperoleh ion hidrogen yang #e#as pada sistem imia!.on hidogen sangat reati* dan selalu tertari pada yang lain!

Tida terdapat ion hidrogen yang tida #erga#ung dalam HCl!Tida terdapat or#ital osong pada HCl yang dapatmenerima pasangan eletron! Mengapa$ emudian$ HCl adalahsuatu asam LewisD

Klor le#ih eletronegati* di#andingan dengan hidrogen$dan hal ini #erarti #ahwa hidrogen lorida aan menadi moleulpolar! 4letron pada iatan hidrogen+lor aan tertari e sisilor$ menghasilan hidrogen yang #ersi*at sediit positi* dan lorsediit negati*!

44


berbagai sumber


25/64

Pasangan eletron mandiri pada nitrogen yang terdapatpada moleul amonia tertari e arah atom hidrogen yang sediitpositi* pada HCl! Setelah pasangan eletron mandiri milinitrogen mendeat pada atom hidrogen$ eletron pada iatan

hidrogen+lor tetap aan menola e arah lor!-hirnya$ iatan oordinasi ter#entu antara nitrogendan hidrogen$ dan lor terputus eluar se#agai ion lorida!

Hal ini sangat #ai ditunuan dengan notasi BpanahmelengungB seperti yang sering digunaan dalam meanismereasi organi!

Aam Kuat dan Aam &emah

"agian ini menelasan istilah uat dan lemah yangdigunaan pada asam! Se#agai #agian dari penelasan$ #agian ini uga mem#erian de*inisi dan menerangan apa yang dimasuddengan pH$ Ka dan pKa!

-dalah penting #ahwa ita angan eliru memahami atauat dan lemah dengan istilah peat dan en%er !

Seperti yang aan ita lihat di #awah ini$ euatan asam#erhu#ungan dengan per#andingan asam yang dapat #ereasidengan air untu menghasilan ion! Konsentrasi menelasan

epada anda mengenai se#erapa #anya umlah asam semula yangterlarut dalam air!

45


berbagai sumber


26/64

-dalah suatu emunginan yang sangat sempurna untumemilii larutan peat dari asam lemah$ atau larutan en%er dariasam uat!

Aam !uatPen7e$aan iti$ah :aam !uat:

Kita aan menggunaan de*inisi "ronsted+Lowry mengenai asam!Ketia asam dilarutan dalam air$ se#uah proton (ion

hidrogen) ditrans*eran e moleul air untu menghasilan ionhidrosonium dan se#uah ion negati* tergantung pada asam yanganda paai!Pada asus yang umum

5easi terse#ut reersi#el$ tetapi pada #e#erapa asus$asam sangat #ai pada saat mem#erian ion hidrogen yang dapatita *iiran #ahwa reasi #eralan satu arah! -sam ,77Fterionisasi!

Se#agai %ontoh$ etia hidrogen lorida dilarutan dalamair untu menghasilan hidrogen lorida$ sangat sediit seali

teradi reasi e#alian yang dapat ita tulis:

Pada tiap saat$ se#enarnya ,77F hidrogen lorida aan#ereasi untu menghasilan ion hidrosonium dan ion lorida!Hidrogen lorida digam#aran se#agai aam !uat.-sam uat adalah asam yang terionisasi ,77F dalam larutan!

-sam uat lain yang #iasa diperoleh adalah asam sul*at dan asamnitrat!

-nda #arangali menemuan suatu persamaan untuionisasi yang ditulisan melalui se#uah #entu yangdisederhanaan:

46


berbagai sumber


27/64

Persamaan ini menunuan hidrogen lorida terlarutdalam air yang terpisah untu mem#erian ion hidrogen dalamlarutan dan ion lorida dalam larutan!

Gersi ini sering digunaan dalam peeraan ini hanya untumenadian sesuatu terlihat le#ih mudah! ia andamenggunaannya$ harus diingat #ahwa air memang #enar+#enarterli#at$ dan etia anda menulisan H(a@) yang anda masudanse#enarnya adalah ion hidrosonium$ H=3!

Aam !uat dan #HpH adalah uuran onsentrasi ion hidrogen dalam larutan!

-sam uat seperti asam hidrolorida pada onsentrasi seperti yang sering anda gunaan di la# memilii pH #erisar antara 7sampai ,! pH yang le#ih rendah$ onsentrasi ion hidrogen le#ihtinggi dalam larutan!

Penentuan #H

Penentuan #H aam !uat

47


berbagai sumber


28/64


29/64

Pada setiap saat$ hanya seitar ,F moleul asam etanoat yang diu#ah e dalam #entu ion! Sisanya tetap se#agai moleulasam etanoat yang sederhana!

Se#agaian #esar asam organi adalah asam lemah!

Hidrogen *luorida (dilarutan dalam air untu menghasilan asamhidro*luorida) adalah asam anorgani lemah!Membandin/!an !e!uatan aam $emah

Posisi esetim#angan reasi antara asam dan air#erariasi antara asam lemah yang satu dengan asam lemah yanglainnya! Selanutnya #ergeser e arah iri$ e sisi asam yang le#ihlemah!

Teta#an di"iai aam; K a Kita dapat memperoleh uuran posisi esetim#angan

dengan menulisan tetapan esetim#angan untu reasi! Tetapan yang memilii harga le#ih rendah$ esetim#angan #ergeser earah iri!

6isosiasi (ionisasi) asam adalah %ontoh reasi homogen!

Semuanya #erada pada *asa yang sama + pada asus ini$ padalarutan dalam air! Karena itu anda dapat menulisan ungapan yang sederhana untu tetapan esetim#angan$ K%!"eriut adalah esetim#angan lagi:

anda mungin ingin menulisan tetapan esetim#angan dengan:

-an tetapi$ ia anda #er*iir dengan le#ih hati+hati$ terdapatsesuatu hal yang ganil!

49


berbagai sumber


30/64

Pada #agian #awah ungapan$ ita memilii hu#unganuntu onsentrasi air dalam larutan! Hal itu #uanlah suatumasalah + e%uali umlah terse#ut sangatlah #esar untudi#andingan dengan umlah yang lain!

6alam , dm=

larutan$ terdapat seitar 99 mol air!Catatan4 "erat , mol air adalah ,> g! , dm= larutan mengandungurang le#ih ,777 g air! 6engan mem#agi anga ,777 dengan ,>diperoleh urang le#ih 99!

ia ita memilii asam lemah dengan onsentrasi seitar, mol dm+=$ dan hanya seitar ,F asam lemah tese#ut #ereasidengan air$ umlah mol air hanya turun seitar 7!7,! 6engan atalain$ ia asam adalah lemah maa onsentrasi air tetap!

Pada asus terse#ut$ tida terdapat #atasan yang luasdalam memasuan hu#ungan onsentrasi air e dalam ungapanterse#ut ia hu#ungan onsentrasi air itu merupaan suatuaria#el! Malahan$ tetapan esetim#angan yang #aru dide*inisiantanpa menyertaannya! Tetapan esetim#angan yang #aru inidise#ut dengan Ka!

Catatan4 .stilah untu onsentrasi air telah dia#aian! -pa yangteradi adalah pernyataan pertama telah disusun untumnghasilan K% se#uah onstanta) yang menyataan onsentrasiair (onstanta yang lain) pada #agian se#elah iri! Hasil aliionnya emudian di#eri nama Ka!anda mungin menemuan ungapan Ka ditulis #er#eda ia andamenulisannya dari ersi reasi esetim#angan yangdisederhanaan:

50


berbagai sumber


31/64

Ungapan ini mungin ditulis dengan atau tanpa sim#ol yangmenunuan eadaan!Hal ini se#enarnya persis sama dengan ungapan se#elumnyauntu KaJ .ngatlah #ahwa mesipun ita sering menulis H untuion hidrogen dalam larutan$ se#enarnya ita mem#i%araan ionhidrosonium!Ungapan Ka ersi yang edua tida persis sama dengan ungapan yang pertama$ tetapi pengui anda mungin aan menyetuuinya!KetahuilahJUntu mengam#il %ontoh tertentu$ tetapan untu disosiasi asametanoat tepatnya ditulis se#agai:

Ungapan Ka adalah:

ia anda menggunaan esetim#angan dengan ersi yang le#ihsederhana

ungapan Ka adalah:

Ta#el menunuan #e#erapa harga Ka untu #e#erapa asam yangsederhana:

51


berbagai sumber


32/64

aam Ka


33/64

asam hidro*luorida 9! ; ,7+? =!=

asam metanoat ,! ; ,7+? =!>

asam etanoat ,!< ; ,7+9 ?!>

hidrogen sul*ida >!A ; ,7+>

6engan %atatan #ahwa asam yang le#ih lemah$ memilii harga pKa yang le#ih #esar! Searang sangat mudah untu melihat #ahwae%enderungan mengarah pada asam yang le#ih lemah seiringdengan menurunya posisi asam pada ta#el!

ngatlah: • Harga pKa le#ih rendah$ asam le#ih uat!• Harga pKa le#ih tinggi$ asam le#ih lemah!

Teta#an Hai$ Ka$i I"n Air; K5"agian ini menelasan apa yang dimasud dengan tetapan

hasil ali ion air! Penelasan terse#ut meninau pada sisi#agaimana tetapan ion #erariasi terhadap temperatur$ dan

#agaimana %ara menentuan pH air murni pada temperatur yang#er#eda!K5 dan #K5

Pentin/nya !eetimban/an da$am air

Moleul air dapat #er*ungsi se#agai asam ataupun #asa! Salahsatu moleul air (#erperilau se#agai #asa) dapat menerima ionhidrogen dari yang lainnya (#erperilau se#agai asam)! Hal ini

aan teradi dimana saa pada air + air menadi tida murni!Ter#entu ion hidrosonium dan ion hidrosida!

53


berbagai sumber


34/64

-an tetapi$ ion hidrosonium merupaan asam yang sangat uat$dan ion hidrosida adalah #asa yang sangat uat! Se%epat mereater#entu$ se%epat itu pula merea #ereasi untu menghasilanair em#ali!-i#at yang menguntungan adalah dapat disusun suatu #entuesetim#angan!

Setiap saat$ terdapat seumlah e%il ion hidrosonium dan ion

hidrosida yang luar #iasa! Pada #agian #awah halaman iniselanutnya$ ita dapat menghitung onsentrasi ion hidrosonium yang ada dalam air murni! Hasil perhitungan menghasilanonsentrasi ,!77 ; ,7+


35/64

Pende9iniian teta#an hai$ !a$i i"n air; K5Kw pada dasarnya hanya tetapan untu reasi yang telahditunuan di atas! Kamu mendapatannya dalam dua #entu:"erdasaran pada esetim#angan yang ditulis penuh ! ! !

! ! ! atau esetim#angan yang disederhanaan:

Kamu dapat menemuan eduanya dengan atau tanpa sim#ol yangmenunuan eadaan! -papun ersi yang anda iuti$ eduanyamemilii arti yang samaJKamu #arangali heran enapa air tida ditulisan pada #agian#awah ungapan tetapan esetim#angan terse#ut! Terlalusediitnya umlah air yang terionisasi pada setiap saat$ maaonsentrasi air sisanya dianggap tida #eru#ah + tetap! Kwdide*inisian untu menghindari pem#uatan ungapan rumit yangtida #erguna melalui pen%antuman tetapan yang lain padaungapan terse#ut!

Har/a K 5 Seperti halnya tetapan esetim#angan yang lainnya$ harga Kwerariasi menurut temperatur! Harga Kw selalu ,!77 ; ,7+,? mol0

dm+ pada temperatur ruangan! Pada *atanya$ harga Kw inisediit le#ih e%il di#andingan pada 09C!

Satuan K54 Kw ditemuan melalui pengalian dua onsentrasise%ara #ersamaan! Keduanya memilii satuan mol dm+=!Peralian mol dm+= ; mol dm+= mem#erian anda suatu satuanseperti yang ditulisan di atas!#K5

55


berbagai sumber


36/64

Hu#ungan antara Kw dan pKw sama persis seperti hu#ungan antaraKa dan pKa$ atau H dan pH!

Harga Kw ,!77 ; ,7+,? mol0 dm+ pada temperatur ruangan

mem#erian harga pKw ,?! Co#alah penghitungan terse#ut dalamalulator andaJ 6engan %atatan pKw tida memilii satuan!

#H air murniMen/a#a air murni memi$i!i #H >?

Pertanyaan terse#ut #enar+#enar menyesatanJ Pada *atanya$air murni hanya memilii pH sama dengan < pada temperaturtertentu + temperatur yang mem#erian harga Kw se#esar ,!77 ;,7+,? mol0 dm+!"eriut ini ditunuan asal muasal hal terse#ut teradi:Untu menentuan harga pH$ yang anda perluan untu pertamaalinya adalah menemuan onsentrasi ion hidrogen (atauonsentrasi ion hidrosonium + hal ini sama saa)! Kemudianmengu#ahnya menadi pH!

6alam air murni pada temperatur ruangan harga Kw menunuanpada anda #ahwa:

H 3H+ 8 ,!77 ; ,7+,?

-an tetapi pada air murni$ onsentrasi ion hidrogen (ionhidrosonium) harus se#anding dengan onsentrasi ion hidrosida!Untu setiap pem#entuan ion hidrogen$ uga teradipem#entuan ion hidrosida sama halnya seperti pem#entuan ionhidrogen!Hal itu #erarti #ahwa anda dapat menggantian 3H+ padaungapan Kw dengan H!

H0 8 ,!77 ; ,7+,?

56


berbagai sumber


37/64

6engan mengaaran harga di atas maa dihasilan:H 8 ,!77 ; ,7+,ariai #H air murni #ada berba/ai tem#eratur

Pem#entuan ion hidrogen (ion hidrosonium) dan ion hidrosidadari air merupaan proses endoterm! 6engan menggunaan ersiesetim#angan yang le#ih sederhana:

5easi se#alinya menyerap alor!Menurut Prinsip Le Chatelier$ ia anda melauan peru#ahanpada ondisi reasi esetim#angan dinamis$ posisi esetim#angan#ergera melawan peru#ahan yang anda lauan!Menurut Le Chatelier$ ia anda menaian temperatur air$esetim#angan aan #ergeser lagi e arah temperatur yang le#ihrendah! Hal ini aan teradi melalui penyerapan ele#ihan alor!

Hal ini #erarti #ahwa reasi e depan aan le#ih disuai$ dan aanter#entu le#ih #anya ion hidrogen dan ion hidrosida!-i#atnya harga Kw meningat seiring dengan peningatantemperatur!Ta#el di #awah ini menunuan pengaruh temperatur pada hargaKw! Untu setiap harga Kw$ harga pH yang #aru dihitung denganmenggunaan metode yang sama seperti yag terdapat di atas! Halini aan #erguna ia anda menge%e sendiri harga pH terse#ut!

T


38/64

7 7!,,? ; ,7+,?

,7 7!0A= ; ,7+,?

07 7!>, ; ,7+,?

09 ,!77> ; ,7+,?

=7 ,!?


39/64

Si9at $arutan bu99er4

+ pH larutan tida #eru#ah ia dien%eran!+ pH larutan tida #eru#ah ia ditam#ahan e dalamnya sediitasam atau #asa!

CARA MEN(HITUN( &ARUTAN 'UFFER,! Untu larutan #u**er yang terdiri atas %ampuran asam lemahdengan garamnya (larutannya aan selalu mempunyai pH N


40/64

Cg 8 onsentrasi garamnyaK# 8 tetapan ionisasi #asa lemahContoh:

Hitunglah pH %ampuran , liter larutan yang terdiri atas 7!0 mol

&H?3H dengan 7!, mol HCl J (K#8 ,7+9)Hawa#:

&H?3H(a@) HCl(a@) → &H?Cl(a@) H03(l)mol &H?3H yang #ereasi 8 mol HCl yang tersedia 8 7!, molmol &H?3H sisa 8 7!0 + 7!, 8 7!, molmol &H?Cl yang ter#entu 8 mol &H?7H yang #ereasi 8 7!,molKarena #asa lemahnya #ersisa dan ter#entu garam (&H?Cl)maa %ampurannya aan mem#entuLarutan #u**er!C# (sisa) 8 7!, molEliter 8 ,7+, MCg (yang ter#entu) 8 7!, molEliter 8 ,7+, Mp3H 8 pK# log CgEC# 8 +log ,7+9 log ,7+,E,7+, 8 9 log , 8 9pH 8 ,? + p7H 8 ,? + 9 8 A

Hidr"$iiHidrolisis adalah terurainya garam dalam air yang menghasilanasam atau #asa!

A*A EMPAT ENIS (ARAM; BAITU 4

,! Iaram yang ter#entu dari reasi asam uat dengan #asa uat (misalnya &aCl$ K0S3? dan lain+lain) tida mengalamihidrolisis! Untu enis garam yang demiian nilai pH 8 <(#ersi*at netral)!

0! Iaram yang ter#entu dari reasi asam uat dengan #asa lemah (misalnya &H?Cl$ -g&3= dan lain+lain) hanya

60


berbagai sumber


41/64

ationnya yang terhidrolisis (mengalami hidrolisis parsial)!Untu enis garam yang demiian nilai pH N < (#ersi*atasam)!

=! Iaram yang ter#entu dari reasi asam lemah dengan #asa

uat (misalnya CH=C33K$ &aC& dan lain+lain) hanyaanionnya yang terhidrolisis (mengalami hidrolisis parsial)!Untu enis garam yang demiian nilai pH O < (#ersi*at#asa)!

?! Iaram yang ter#entu dari reasi asam lemah dengan #asa lemah (misalnya CH=C33&H?$ -l0S= dan lain+lain) mengalamihidrolisis total (sempurna)! Untu enis garam yang

demiian nilai pH+nya tergantung harga Ka dan K#!

(aram yan/ terbentu! dari aam !uat dan baa $emah

Karena untu enis ini garamnya selalu #ersi*at asam (pH N


42/64

Hitunglah pH dari ,77 ml larutan 7!, M &H?Cl J (K# 8 ,7+9)Hawa#:

&H?Cl adalah garam yang #ersi*at asam$ sehingga pH+nya itahitung se%ara langsung!

pH8 ,E0 (pKw + pK# + log Cg)8 ,E0 (+log ,7+,? log ,7+9 + log ,7+,)8 ,E0 (,? + 9 ,)8 ,E0 ; ,78 9

(aram yan/ terbentu! dari aam $emah dan baa $emah

Untu enis garam ini larutannya selalu #ersi*at #asa (pH O


43/64

Titrasi adalah %ara penetapan adar suatu larutan denganmenggunaan larutan standar yang sudah dietahuionsentrasinya! Metode ini #anya dilauan di la#oratorium!"e#erapa enis titrasi$ yaitu:

,! titrasi asam+#asa0! titrasi redos=! titrasi pengendapanContoh:

,! Untu menetralan 97 mL larutan &a3H diperluan 07 mLlarutan 7!09 M HCl!Tentuan emolaran larutan &a3H JHawa#:

&a3H(a@) HCl(a@) → &aCl(a@) H03(l)mol HCl 8 07 ; 7!09 8 9 m mol"erdasaran oe*isien reasi di atas!mol &a3H 8 mol HCl 8 9 m molM 8 nEG 8 9 m molE97mL 8 7!, M0! Se#anya 7!9 gram alsium osida ta murni dilarutan edalam air! Larutan ini tepat dapat dinetralan dengan 07 mL

larutan 7!=7 M HCl!Tentuan emurnian alsium osida (-r: 38,1Ca89)JHawa#:

Ca3(s) H03(l) → Ca(3H)0(a@)Ca(3H)0(a@) 0 HCl(a@) → CaCl0(a@) 0 H03(l)mol HCl 8 07 ; 7!=7 8 m molmol Ca(3H)0 8 mol Ca3 8 ,E0 ; mol HCl 8 ,E0 ; 8 = m molmassa Ca3 8 = ; 9 8 ,> mg 8 7!,> gramKadar emurnian Ca3 8 7!,>E7!9 ; ,77F 8 =7F

KE&ARUTAN *AN HASI& KA&I KE&ARUTAN

63


berbagai sumber


44/64

Hubun/an antara Ke$arutan


45/64

Ca2


46/64


47/64


48/64

-gar le#ih elas perhatian %ontoh #eriut$ elarutan surosadalam , mL air pada suhu 97 C adalah 0$9A gr! -pa#ila itamenyediaan ,7 mL air pada suhu yang sama maa surosa yangdapat larut adalah 09$A gr$ dan #ila terdapat ,77 mL air maa

surosa yang dapat larut adalah 09A gr!

68


berbagai sumber


49/64

SISTEM KO&OI*

Pen/ertian dan eni-7eni K"$"id

*EFINISIKoloid adalah suatu %ampuran 'at heterogen antara dua 'at ataule#ih di mana partiel+partiel 'at yang #eruuran oloidterse#ar merata dalam 'at lain! Uuran oloid #erisar antara ,+,77 nm ( ,7+< VX ,7+9 %m )!Contoh:Mayones dan %at$ mayones adalah %ampuran homogen di air danminya dan %at adalah %ampuran homogen 'at padat dan 'at %air!

Per#edaan larutan seati$ sistem oloid$ dan suspensi asar!

Keterangan:,! Larutan seati0! Sistem oloid=! Suspensi Kasar

umlah *ase,! ,

0! 0=! 06istri#usi partiel,! Homogen0! Heterogen=! HeterogenUuran partiel,! N,7+


50/64

0! Tida dapat disaring$ e%uali dengan penyaring ultra=! 6apat disaring

Kesta#ilan

,! Sta#il$ tida memisah0! Sta#il$ tida memisah=! Tida sta#il$ memisahContoh,! Larutan gula$ larutan garam$ Udara #ersih0! Tepung ani dalam air$ Mayones$ 6e#u di udara=! Campuran pasir dan air$ Sel darah merah dan plasma putihdalam plasma darah!

eni -7eni !"$"id

,! Sol (*ase terdispersi padat)

a! Sol padat adalah sol dalam medium pendispersi padatContoh: paduan logam$ gelas warna$ intan hitam#! Sol %air adalah sol dalam medium pendispersi %airContoh: %at$ tinta$ tepung dalam air$ tanah liat

%! Sol gas adalah sol dalam medium pendispersi gasContoh: de#u di udara$ asap pem#aaran

0! 4mulsi (*ase terdispersi %air)

a! 4mulsi padat adalah emulsi dalam medium pendispersi padatContoh: elly$ eu$ mentega$ nasi#! 4mulsi %air adalah emulsi dalam medium pendispersi %airContoh: susu$ mayones$ rim tangan%! 4mulsi gas adalah emulsi dalam medium pendispersi gasContoh: hairspray dan o#at nyamu

70


berbagai sumber


51/64

=! "uih (*ase terdispersi gas)

a! "uih padat adalah #uih dalam medium pendispersi padatContoh: "atu apung$ marshmallow$ aret #usa$ Styro*oam#! "uih %air adalah #uih dalam medium pendispersi %air

Contoh: putih telur yang dio%o$ #usa sa#un+ Untu pengelompoan #uih$ ia *ase terdispersi dan mediumpendispersi sama+sama #erupa gas$ %ampurannya tergolonglarutan

K"$"id S"$

SIFAT-SIFAT KO&OI* SO&

a. E9e! Tynda$$

Si*at pengaham#uran %ahaya oleh oloid di temuan oleh ohnTyndall$ oleh arena itu si*at ini dinamaan Tyndall! 4*e dariTyndall digunaan untu mem#edaan system oloid dari larutanseati$ %ontoh dalam ehidupan sehari VX hari dapat diamati darilangit yang tampa #erwarna #iru atau terandang merahEoranye!Selain itu %ontoh lainnya adalah pada oloid ani dan larutan&a0Cr03


52/64

diiuti$ partiel itu #ergera terus+menerus dengan geraan'ig'ag! Hal ini pertama ali diamati oleh 5o#ert "rown (,)$ seorang ahli #otani inggris pada tahun ,>0

mirosop! Partiel oloid dalam medium pendispersinya dise#utgera #rown!

. Ad"r#i !"$"id

Partiel sol padat ditempatan dalam 'at %air atau gas$ maapartiel 'at %air atau gas aan teraumulasi! 2enomena dise#utadsorpsi! adi sdsorpsi terait dengan penyerapan partiel padapermuaan 'at! Partiel oloid sol memilii emampuan untumengadsorpsi partiel pendispersi pada permuaanya! 6ayaadsorpsi partiel oloid tergolong #esar Karenna partielnyamem#erian sesuatu permuaan yang luas! Si*at ini telahdigunaan dalam #er#agai proses seperti penernihan air!

d. Muatan !"$"id "$

Si*at oloid terpenting adalah muatan partiel oloid! Semua

partiel oloid memilii muatan seenis (positi* dan negati*)!Maa terdapat gaya tola menola antar partiel oloid! Partieloloid tida dapat #erga#ung sehingga mem#erian esta#ilanpada sistem oloid! Sistem oloid se%ara eseluruhan #ersi*atnetral!

i! Sum#er muatan oloid sol

Partiel+partiel oloid mendapat mutan listri melalui dua %ara$ yaitu dengan proses adsorpsi dan proses ionisasi gugus permuaanpartielnya!

72


berbagai sumber


53/64

+ Proses adsorpsi

Partiel oloid dapat mengadsorpsi partiel #ermuatan dari *ase

pendispersinya! enis muatan tergantung dari enis partiel yang#ermuatan! Partiel sol 2el (3H)= emampuan untumengadsorpsi ation dari medium pendisperinya sehingga#ermuatan positi*$ sedangal partiel sol -s0S= mengadsorpsianion dari medium pendispersinya sehingga #ermuatan negati*!

Sol -gC. dalam medium pendispersi dengan ation -g#erle#ihan aan mengadsorpsi -g sehingga #ermuatan positi*!ia anion C.+ #erle#ih$ maa sol -gC. aan mengadsorpsi ion C.+sehingga #ermuatan positi*!

ii! Kesta#ilan oloid

Muatan partiel oloid adalah seenis %enderung arena seringtola+monola!

iii!Lapisan #ermutar ganda

Permuaan partiel Koloid mendapat muatan #ahwa partiel+partiel! lapisan #ermuatan listri ini selanutnya aan menariion+ion dengan

"agaimana se#enarnya strutur dari lapisan #ermuatan ganda iniD

Permuaan lapisan ganda ini mengiuti model Helmosl't! Searangmodel yang le#ih aurat adalah :

73


berbagai sumber


54/64

Lapisan padat : oloid menari ion+ion dengan muatan yang#erlawanan!Lapisandi*usi : merupaan lapisan dimana muatan #erlawanan darimedium pendispersi di*usi

i!4letro*oresis :

Partiel oloid sol #ermuatan listri$ maa partiel ini aan#ergera dalm medan listri! Pergeraan partiel oloid dalammedan listri dise#ut eletro*esis!2emonema eletro*oresis dapat digunaan untu menentuan enis muatan partiel oloid!

d! K"a/u$aiPartiel+partiel oloid yang #ersi*at sta#il arenamemilii muatan listri seenis! -pa#ila muatan listri ituhilang $ maa partiel oloid terse#ut aan #erga#ung

mem#entu gumpalan! Proses penggumpalan partiel oloiddan pengendapannya dise#ut Koagulasi!Penghilangan muatan listri pada partiel oloid ini dapatdilauan empat %ara yaitu :

i! Menggunaan prinsip eletro*oresis Proses eletro*oresis adaalh pergeraan partieloloid yang #ermuatan e ele%trode dengan muatan#erlawanan! Ketia partiel men%apai ele%trode$ maapartiel aan ehilangan muatannya!

74


berbagai sumber


55/64

ii! Penam#ahan oloid lain dengan muatan #erlawanan

Sistem oloid #ermuatan positi* di%ampur dengansistem oloid lain yang #ermuatan negati*$ eduaoloid terse#ut aan saling mengadsorpsi menadi

netral maa ter#entu ogulasi!

iii!Penam#ahan eletrolit

4letrolit ditam#ahan edalam sistem oloid maapartiel oloid yang #ermuatan negati* aan menariion positi* dari eletrolit! Partiel oloid yang#ermuatan positi* aan menari ion negati* darieletrolit! Menye#a#an partiel oloid terse#utdielilingi lapisan edua yangmemilii muatan #erlawanan!i!Pendidihan

Kenaian suhu sistem oloid menye#a#an umlahtum#uan antara partiel+partiel sol dengan moleul+moleul air #ertam#ah #anya! Menye#a#an lepasnyaelerolit yang teradsorpsi pada permuaan oloid!

9. K"$"id #e$indun/

+ Sistem oloid dimana partiel terdisperesinyamempunyai daya adsorpsi yang relati* #esar dise#utoloid lio*il!+ Sistem oloid dimana partiel terdisperesinyamempunyai daya adsorpsi yang relati* e%il dise#utoloid lio*o#!+ Koloid lioil #ersi*at sta#il$ sedangan oloid lio*o#urang sta#il! Koloid lio*il yang #er*ungsi se#agaioloid pelindung!

75


berbagai sumber


56/64

PEM'UATAN KO&OI* SO&

Uuran partiel oloid #erada di antara partiel

larutan dan suspensi$ arena itu %ara pem#uatannyadapat dilauan dengan memper#esar partiel larutanatau mempere%il partiel suspensi! Maa dari itu$ada dua metode dasar dalam pem#uatan iystem oloidsol$ yaitu:+ Metode ondensasi yang merupaan metode#erga#ungnya partiel+partiel e%il larutan seati yang mem#entu partiel+partiel #eruuran oloid!

+ Metode dispersi yang merupaan metode dipe%ahnyapartiel+partiel #esar sehingga menadi partiel+partiel #eruuran oloid!

1. Met"de K"ndenai

Pem#uatan oloid sol dengan metode ini padaumumnya dilauan dengan %ara imia (deomposisirangap$ hidrolisis$ dan redos) atau denganpenggatian pelarut! Cara imia terse#ut #eeradengan mengga#ungan partiel+partiel larutan(atom$ ion$ atau moleul) menadi pertiel+partiel#eruuran oloid!

%. Met"de *i#eri

76


berbagai sumber


57/64

Metode ini meli#atan peme%ahan partiel+partielasar menadi #eruuran oloid yang emudian aandidispersian dalam medium pendispersinya! -da =

%ara dalam metode ini$ yaitu: Cara Me!ani!

Cara meani adalah penghalusan partiel+partielasar 'at padat dengan proses penggilingan untudapat mem#entu partiel+partiel #eruuran oloid!-lat yang digunaan untu %ara ini #iasa dise#utpenggilingan oloid$ yang #iasa digunaan dalam:+ industri maanan untu mem#uat us #uah$ selai$rim$ es rim$ds#!

+ .ndustri imia rumah tangga untu mem#uat pastagigi$ semir sepatu$ deteren$ ds#!

+ .ndustri imia untu mem#uat pelumas padat$ %at

dan 'at pewarna!

+ .ndustri+industri lainnya seperti industri plasti$*armasi$ testil$ dan ertas!

Sistem era alat penggilingan oloid:-lat ini memilii 0 pelat #aa dengan arah rotasi yang #erlawanan!Partiel+partiel yang asar aan digiling melalui ruang antaraedua pelat #aa terse#ut! Kemudian$ ter#entulah partiel+partiel #eruuran oloid yang emudian didispersian dalam

77


berbagai sumber


58/64

medium pendispersinya untu mem#entu sistem oloid! Contoholid yang di#uat adalah1 pelumas$ tinta %eta$ ds#!

Cara #e#tiaiCara peptisasi adalah pem#uatan oloid E sistem oloid dari#utir+#utir asar atau dari suatu endapan E proses pendispersiendapan dengan #antuan suatu 'at pemeptisasi (peme%ah)! Zatpeme%ah terse#ut dapat #erupa eletrolit hususnya yangmengandung ion seenis ataupun pelarut tertentu!

Contoh:+ -gar+agar dipeptisasi oleh air 1 aret oleh #ensin!+ 4ndapan &iS dipeptisasi oleh H0S 1 endapan -l(3H) = oleh-lCl=!+ Sol 2e(3H) = diperoleh dengan mengadu endapan 2e(3H) == yang #aru ter#entu dengan sediit 2eCl=! Sol 2e(3H) =emudian dielilingi 2e= sehingga #ermuatan positi*+ "e#erapa 'at mudah terdispersi dalam pelarut tertentu dan

mem#netu sistem olid! Contohnya1 gelatin dalam air!

Cara 'uur 'redi/

Cara #usur "redig ini #iasanya digunaan untu mem#uat sol+sollogam$ sperti -g$ -u$ dan Pt! 6alam %ara ini$ logam yang aandiu#ah menadi partiel+partiel olid aan digunaan se#agaieletrode! Kemudian edua logam di%elupan e dalam mediumpendispersinya (air suling dingin) sampai edua uungnya saling#erdeatan! Kemudian$ edua eletrode aan di#eri lon%atanlistri! Panas yang tim#ul aan menye#a#an logam menguap$uapnya emudian aan terondensasi dalam medium pendispersi

78


berbagai sumber


59/64

dingin$ sehingga hasil ondensasi terse#ut #erupa pertiel+pertiel olid! Karena logam diu#ah adi partiel olid denganproses uap logam$ maa metode ini diategorian se#agai metodedispersi!

PEMURNIAN KO&OI* SO&

Seringali terdapat 'at+'at terlarut yang tida diinginan dalamsuatu pem#uatan suatu sistem oloid! Partiel+partiel terse#utharuslah dihilangan atau dimurnian guna menaga esta#ilanolid! -da #e#erapa metode pemurnian yang dapat digunaan$ yaitu:

*ia$ii

6ialisis adalah proses pemurnian partiel oloid dari muatan+muatan yang menempel pada permuaannya! Pada proses dialisisini digunaan selaput semipermea#el! Pergeraan ion+ion danmoleul+moleul e%il melalui selaput semipermia#el dise#utdialysis! Suatu oloid #iasanya #er%ampur dengan ion+ionpengganggu$ arena pertiel oloid memilii si*at mengadsor#si!

Pemisahan ion penggangu dapat dilauan dengan memasuanoloid e dalam ertasEmem#ran semipermia#el (selo*an)$ #aruemudian aan dialiri air yang mengalir! Karena diameter ionpengganggu auh le#ih e%il daripada olid$ ion pengganggu aanmerem#es melewati pori+pori ertas selo*an$ sedangan partielolid aan tertinggal!Proses dialisis untu pemisahan partiel+partiel oloid dan 'atterlarut diadian dasar #agi pengem#angan dialisator! Salah satuapliasi dialisator adalah se#agai mesin pen%u%i darah untupenderita gagal ginal! aringan ginal #ersi*at semipermia#el$selaput ginal hanya dapat dilewati oleh air dan moleul

79


berbagai sumber


60/64

sederhana seperti urea$ tetapi menahan partiel+partiel olidseperti sel+sel darah merah!

E$e!tr"dia$iiPada dasarnya proses ini adalah proses dialysis di #awahpengaruh medan listri! Cara eranya1 listri tegangan tinggidialiran melalui dua layer logam yang menyoong selaputsemipermia#el! Sehingga pertiel+partiel 'at terlarut dalamsistem oloid #erupa ion+ion aan #ergera menuu eletrodedengan muatan #erlawanan! -danya pengaruh medanlistriaanmemper%epat proses pemurnian sistem oloid!

4letrodialisis hanya dapat digunaan untu memisahan partiel+partiel 'at terlarut eletrolit arena eletrodialisis meli#atanarus listri!

Penyarin/ U$tra

Partiel+partiel olid tida dapat disaring #iasa seperti ertassaring$ arena pori+pori ertas saring terlalu #esar di#andinganuuran partiel+partiel terse#ut! Tetapi$ #ila ertas saringterse#ut diresapi dengan selulosa seperti selo*an$ maa uuranpori+pori ertas aan sering #erurang! Kertas saring yangdimodi*iasi terse#ut dise#ut penyaring ultra!Proses pemurnian dengan menggunaan penyaring ultra initermasulam#at$ adi teanan harus dinaian untu

memper%epat proses ini! Terahir$ partiel+pertiel oloid aanteringgal di ertas saring! Partiel+partiel olid aan dapat

80


berbagai sumber


61/64


62/64

Strutur #uih %air dapat #eru#ah dengan watu$ arena:+ pemisahan medium pendispersi ('at %air) atau drainase$ arenaerapatan gas dan 'at %air yang auh #er#eda$+ teradinya di*usi gelem#ung gas yang e%il e gelem#ung gas

yang #esar ai#at tegangan permuaan$ sehingga uurangelem#ung gas menadi le#ih #esar$

+ rusanya *ilm antara dua gelem#ung gas!Strutur #uih %air dapat #eru#ah ia di#eri gaya dari luar! "ilagaya yang di#erian e%il$ maa strutur #uih aan em#ali e#entu awal setelah gaya terse#ut ditiadaan! ia gaya yangdi#erian %uup #esar$ maa aan teradi de*ormasi!

Contoh #uih %air:

+ "uih hasil o%oan putih telurKaren audara di seitar putih telur aan teradu danmenggunaan 'at pem#uih$ yaitu protein dan glioprotein yang#erasal dari putih telur itu sendiri untumem#entu #uih yang

relatie sta#il! Sehingga putih telur yang dio%o aanmengem#ang!

+ "uih hasil ai#at pemadam e#aaran-lat pemadam e#aaran mengandung %ampuran air$ natrium#iar#onat$ aluminium sul*at$ serta suatu 'at pem#uih!Kar#ondiosida yang dilepas aan mem#entu #uih dengan#amtuam 'at pem#uih terse#ut!

82


berbagai sumber


63/64

"uih Padat"uih padat adalah sistem olid dengan *ase terdisperasi gas dan

denganmedium pendisperasi 'at padat! Kesta#ilan #uih ini dapatdiperoleh dari 'at pem#uih uga (sur*atan)! Contoh+%ontoh #uihpadatyang mungin ita etahui:+ 5otiProses peragian yang melepas gas ar#ondiosida terli#at dalamproses pem#uatan roti! Zat pem#uih protein gluten dari tepungemudian aan mem#entu lapisan tipis mengelilimgi gelem#ung+gelem#ung ar#ondiosida untu mem#entu #uih padat!

+ "atu apung6ari proses solidi*iasi gelas ulani$ maa ter#entulah #atuapung!+ Styro*oamStyro*oam memilii *ase terdisperasi ar#ondiosida dan udara$serta medium pendisperasi polistirena!

83


berbagai sumber

http://photos1.blogger.com/blogger/67/2674/1600/CA94HO53.0.jpg


64/64

*AFTAR PUSTAKA

"rady$ !4!$ Ieneral Chemistry : Prin%iples Y Stru%ture$

Chang$ 5aymond! 0779! Kimia 6asar: Konsep+onsep .nti Hilid . !aarta: 4rlangga!

6amin Sumardo! 077A! Pengantar Kimia: "uu Panduan KuliahMahasiswa Kedoteran dan Program Strata . 2aultas

"ioesata ! aarta: 4IC!

Hewitt$ Paul I!$ Su'anne Lyons$ ohn Su%hoi$ dan enni*er /eh!077

84

Modul Kimia Pertemuan 4 Dst

Documents

Transcript of Modul Kimia Pertemuan 4 Dst