Sifat Fisika Dan Kimia

44
Sifat-Sifat Periodik, Fisika Dan Kimia Kimia Kelas 3 > Unsur-Unsur Periode Ketiga 249 < Sebelum Sesudah > UNSUR 11 Na 12 Mg 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl Konfigurasi elektron [Ne] 3s 1 [Ne] 3s 2 [Ne] 3s 2 , 3p 1 [Ne] 3s 2 , 3p 2 [Ne] 3s 2 , 3p 3 [Ne] 3s 2 , 3p 4 [Ne] 3s 2 , 3p 5 Jari-jari atom <---------------------------- makin besar sesuai arah panah Keelektronegatif an -----------------------------> makin besar sesuai arah panah Kelogaman Logam Semi logam Bukan Logam Oksidator/ reduktor Reduktor <---------------------------- (makin besar sesuai arah panah) oksidat or Konduktor/ isolator Konduktor Isolator Oksida (utama) Na 2 O MgO Al 2 O 3 SiO 2 P 2 O 5 SO 3 Cl 2 O 7 Ikatan Ion Kovalen Sifat oksida Basa Amfoter Asam Hidroksida NaOH Mg(OH) 2 Al(OH) 3 H 2 SiO 3 H 3 PO 4 H 2 SO 4 HClO 4 Kekuatan basa/asam Basa kuat Basa lemah Basa lemah Asam lemah Asam lemah Asam kuat Asam kuat Klorida NaCl MgCl 2 AlCl 3 SiCl 4 PCl 5 SCl 2 Cl 2 Ikatan Ion Kovalen

description

Fisika

Transcript of Sifat Fisika Dan Kimia

Sifat-Sifat Periodik, Fisika Dan KimiaKimia Kelas 3 > Unsur-Unsur Periode Ketiga 249< Sebelum Sesudah >UNSUR11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl

Konfigurasi elektron[Ne] 3s1[Ne] 3s2[Ne] 3s2, 3p1[Ne] 3s2, 3p2[Ne] 3s2, 3p3[Ne] 3s2, 3p4[Ne] 3s2, 3p5

Jari-jari atom

makin besar sesuai arah panah

KelogamanLogamSemi logamBukan Logam

Oksidator/reduktorReduktor Fd, massa jenis benda tersebut > massa jenis cairanContoh 1: Sebuah benda mempunyai massa m= 2 kg dan volume v=800cm. Benda ini melayang di arir dan tergantung di sebuah pegas (g=10cm/s). Kemudian tampak pada pegas digital tersebut gaya sebesar 12 N. BuktikanG = m.a = m.g = 2.10NFd = rho.V.g = 0,0008.1000.10N = 8NBerat tersisa yang ditahan oleh pegas = G Fd = 20 8N = 12N Contoh 2: Sebuah Balok dengan sisi a= 10cm , b = 15 cm , c = 20cm dengan massa 1 kg, berada di dalam air yang bersuhu T=4C. Dalam keseimbangan benda tersebut tampak sepertiga dari volume benda tersebut diam di dalam air. Maka, Fd = rho.V.g = 0,003.100.1 = 0,3N G = Fd / 3 = 0,1N[sunting] Hydrodynamik[sunting] Viskositas, laminar dan turbulent flowViskositas adalah suatu besaran yang menggambarkan sifat kelekatan dari zat cair atau pun gas. Contohnya minyak mempunyai viskositas yang besar. Sebagai standard air diberikan viskositas 1. Darah mempunyai nilai viskositas tertentu;bilamana nilai viskositasnya sangat tinggi dapat menimbulkan bahaya trombose.[sunting] Gaya antarmolekul, tegangan permukaan dan Kapillaritas[sunting] Gaya antarmolekul atau Ikatan Van der WaalsIkatan Van der Waals adalah istilah umum untuk gaya yang terjadi di antara molekul baik pada zat padat, zat cair, ataupun gas. Pada zat padat dan zat cair gaya ini menentukan besarnya volume Dari tipe efeknya dapat dibedakan menjadi= Kohesi, jika gaya tarik terjadi di antara molekul suatu benda yang sejenis. Akibat dari Kohesi adalah yang dinamakan tegangan permukaaan. Adhesi adalah gaya tarik menarik yang timbul di antara molekul2 yang berbeda. Daya serap adalah gaya adhesi yang timbul antara molekul zat padat dengan zat cair atau zat padat dan gas.[sunting] Tegangan permukaan dan KapilaritasBentuk suatu materi dipisahkan satu sama lain oleh lapisan pembatasnya.Lapisan pembatas menunjukkan sifat yang spesial. Cairan memiliki tegangan permukaan dan kapilaritasDalam suatu zat cair adalah gaya antar molekul sama besar ke segala arah , sehingga mereka saling menetralkan. Pada suatu permukaan molekul zat padat ada tegangan pada yang menguasai permukaannnya dengan arah gaya ke dalam molekul tersebut. Sebagai contoh alveolus. Tegangan permukaan mengakibatkan pengurangan atau reduksi dari permukaan suatu molekul atau dengan kata lain molekul mempunyai kecenderungan untuk mengecil. Pada molekul air tegangan ini dikarenakan ikatan hydrogen maka molekul air mempunyai bentuk seperti bola. Baik Deterjen ataupun zat kotor dapat menurunkan tegangan permukaan air. Prinsip dari zat pembersih deterjen. Kapillaritas adalah suatu daya tarik ke atas atau ke bawah yang dialami zat cair bila zat cair tersebut berada dalam suatu pipa kapillar.Berkas:Kapillaritas.png air kiri air raksa kananContoh yang paling umum adalah air (kiri) di dalam gelas yang tertarik ke atas oleh sebuah pipa kapillar. Ini dapat dijelaskan karena gaya adhesi (gaya tarik antara molekul air dan pipa kapillar) lebih besar dari gaya kohesi(antar molekul air saja). Pada air raksa (kanan) gaya kohesi (tarik menarik anatar molekul air raksa lebih besar) dari gaya adhesi(tarik menarik antar molekul air raksa dan molekul pipa kapillar)[sunting] Titik didih, titik bekuCairan biasanya mengembang bila dipanasi dan menyusut bila didinginkan.Cairan pada titik didih tertentu berubah menjadi gas, dan pada titik bekunya, berubah menjadi padat. Melalui distilasi bertingkat, cairan dapat dipisahkan satu dengan lainnya karena masing-masing menguap pada titik didih tersendiri.[sunting] Lihat pulaDariKe

PadatCairGasPlasma

PadatN/AMencairMenyublim-

CairMembekuN/AMenguap-

GasMengkristalMengembunN/AIonisasi

Plasma--Rekombinasi/DeionisasiN/A

Sifat-sifat Atomik dan Sifat-sifat Fisik Unsur-unsur Periode 3Kata Kunci: alumunium, argon, energi ionisasi, fosfor, jari atom, keelektronegatifan, klor, natrium, orbital, periode 3, silikon, sulfur, titik didih, titik leleh, van der waalsDitulis oleh Jim Clark pada 06-10-2007Halaman ini menggambarkan dan menjelaskan kecenderungan sifat-sifat atomik dan sifat-sifat fisik unsur-unsur periode 3 mulai dari natrium hingga argon. Hal yang dibahas meliputi energi ionisasi, jari-jari atom, elektronegativitas, daya hantar arus listrik, titik leleh dan titik didih.Sifat-sifat Atomik

Struktur/konfigurasi elektronikPada periode 3 dalam tabel periodik, orbital 3s dan 3p terisi oleh elektron. Hanya sekedar mengingatkan, berikut versi singkat konfigurasi elektron untuk delapan unsur periode 3 adalah:

Na[Ne] 3s1

Mg[Ne] 3s2

Al[Ne] 3s2 3px1

Si[Ne] 3s2 3px1 3py1

P[Ne] 3s2 3px1 3py1 3pz1

S[Ne] 3s2 3px2 3py1 3pz1

Cl[Ne] 3s2 3px2 3py2 3pz1

Ar[Ne] 3s2 3px2 3py2 3pz2

Dalam tiap kasus, [Ne] menunjukkan struktur elektronik yang lengkap dari atom neon.Energi ionisasi pertamaEnergi ionisasi pertama adalah energi yang dibutuhkan untuk melepaskan satu elektron yang terikat paling lemah dari satu mol atom dalam keadaan gas menjadi satu mol ion dalam keadaan gas dengan muatan +1.

Dibutuhkan energi untuk tiap perubahan 1 mol X.Pola perubahan energi ionisasi pertama unsur-unsur sepanjang periode 3.

Perhatikan bahwa secara umum kecenderungannya meningkat kecuali antara magnesium dan alumunium serta antara fosfor dan sulfur yang menurun.Penjelasan polaEnergi ionisasi pertama dipengaruhi oleh: Muatan dalam inti; Jarak elektron terluar dari inti; Banyaknya pemerisaian oleh elektron yang lebih dalam; Apakah elektron dalam orbital berpasangan atau tidak.Kecenderungan meningkatDalam semua unsur-unsur periode 3, elektron terluar berada pada kulit orbital ke-3. Semuanya memiliki jarak yang sama dari inti / nukleus dan diperisai oleh elektron yang sama yaitu elektron pada kulit pertama dan kedua.

Perbedaan yang paling utama adalah meningkatnya jumlah proton dalam inti mulai dari natrium hingga argon. Hal inilah yang menyebabkan tarikan inti terhadap elektron terluarnya makin besar sehingga meningkatkan energi ionisasi.

Pada kenyataannya meningkatnya muatan di dalam inti juga akan menarik elektron terluar menjadi lebih dekat ke inti. Peningkatan energi ionisasi makin besar sepanjang periode dari kiri ke kanan.Penurunan pada alumuniumAnda dapat memperkirakan bahwa ukuran alumunium lebih besar dari pada magnesium karena jumlah proton yang lebih banyak. Mengimbangi fakta bahwa elektron terluar dari alumunium berada pada orbital 3p bukannya 3s.

Elektron pada orbital 3p sedikit lebih jauh dari inti dari pada elektron pada orbital 3s, dan sebagian mendapatkan pemerisaian dari elektron 3s sebagai elektron yang lebih dalam. Kedua faktor inilah yang mengimbangi jumlah proton yang lebih banyak.Penurunan pada sulfurPada fosfor ke sulfur, sesuatu yang lebih harus mengimbangi pengaruh proton yang lebih banyak.

Pemerisaian yang sama pada fosfor dan sulfur (dari elektron yang lebih dalam, pada beberapa tingkat dari elektron 3s), dan elektron yang akan dilepaskan berasal dari orbital yang sama.Perbedaannya adalah bahwa pada sulfur, elektron yang akan dilepaskan berasal dari salah satu elektron yang berpasangan pada orbital 3px2. Tolakan antara 2 elektron yang berada dalam orbital yang sama menunjukkan bahwa elektron lebih mudah dikeluarkan dari pada elektron yang tidak berpasangan.Jari-jari atomKecenderunganDiagram di bawah ini menunjukkan bagaimana perubahan jari-jari atom pada unsur-unsur periode 3.

Gambaran yang digunakan untuk membuat diagram ini adalah berdasarkan pada: Jari-jari metalik / ionik untuk Na, Mg dan Al; Jari-jari kovalen untuk Si, P, S dan Cl; Jari-jari van der Waals untuk Ar, karena Ar tidak dapat membentuk ikatan yang kuat.Wajar jika kita membandingkan jari-jari metalik dengan jari-jari kovalen karena keduanya menunjukkan ikatan yang sangat rapat. Akan tetapi tidak wajar bila kita membandingkan jari-jari metalik dan jari-jari kovalen dengan jari-jari van der Waals.Kecenderungan secara umum menunjukkan atom makin kecil sepanjang periode TERKECUALI pada argon. Anda tidak dapat membandingkan hal yang tidak sejenis. Sebaiknya kita mengabaikan argon pada diskusi selanjutnya.Penjelasan kecenderunganJari-jari metalik dan kovalen menunjukkan jarak dari inti ke pasangan elektron ikatan. Jika tidak yakin dengan hal itu, kembali dan ikuti link sebelumnya.Dari natrium hingga klor, elektron ikatan semuanya berada di kulit ke-3, akan diperisai oleh elektron pada kulit pertama dan kedua. Peningkatan jumlah proton dalam inti sepanjang perioda akan meningkatkan tarikan elektron ikatan menjadi lebih dekat ke inti. Jumlah pemerisaian sama untuk semua unsurElektronegativitas / keelektronegatifanKeelektronegatifan adalah ukuran kecenderungan atom untuk menarik pasangan elektron ikatan.

Skala Pauling adalah yang paling umum digunakan. Fluor (unsur yang paling elektronegatif) diberi skala 4.0 dan nilai ini makin menurun hingga cesium dan francium dengan keelektronegatifan terendah yaitu 0.7.KecenderunganKecenderungan sepanjang periode diperlihatkan grafik di bawah ini:

Ingat bahwa argon tidak dimasukkan. Keelektronegatifan adalah kecenderungan atom untuk menarik pasangan elektron ikatan. Karena argon tidak membentuk ikatan kovalen sehingga secara nyata tidak memiliki keelektronegatifan.Penjelasan kecenderunganKecenderungan dijelaskan dengan cara yang sama seperti kecenderungan pada jari-jari atom. Sepanjang periode, elektron ikatan selalu berada pada kulit yang sama yaitu kulit ke-3, dan selalu diperisai oleh elektron dalam yang sama.

Semuanya berbeda dalam hal jumlah proton yang terus meningkat dan tarikan pasangan elektron ikatan makin mendekati inti.Sifat-sifat FisikBagian ini akan membahas daya hantar listrik serta titik leleh dan titik didih unsur-unsur periode 3. Untuk memahami hal ini, hal yang harus Anda pahami adalah struktur dari masing-masing unsur.Struktur-struktur unsurStruktur unsur-unsur berubah sepanjang periode 3. Tiga pertama merupakan metalik, silikon adalah kovalen raksasa dan sisanya berupa molekul sederhana.Tiga struktur metalikNatrium, magnesium dan alumunium semuanya memiliki struktur metalik.

Dalam natrium hanya ada satu elektron yang terlibat dalam ikatan metalik- satu elektron 3s. Dalam magnesium, kedua elektron terluarnya terlibat, sedangkan pada alumunium ketiga elektron terluarnya terlibat.Sodium, magnesium and aluminium all have metallic structures.Perbedaan lain yang harus diperhatikan adalah cara penyusunan atom-atomnya dalam kristal logam. Natrium mengalami koordinasi-8 di mana masing-masing atom natrium bersentuhan dengan 8 atom natrium yang lain.Magnesium dan alumunium mengalami koordinasi-12 (meskipun dengan cara yang berbeda). Ini adalah cara yang lebih efisien dalam menyusun atom-atom. Baik untuk mengurangi pemborosan tempat / space dalam struktur logam dan ikatan logam yang lebih kuat.Struktur kovalen raksasaSilikon memiliki struktur kovalen raksasa seperti intan. Bagian terkecil dari struktur dapat dilihat seperti di bawah ini:

Strukturnya terikat dengan ikatan kovalen yang kuat dalam tiga dimensi.Empat struktur molekuler sederhanaStruktur fosfor dan sulfur bermacam-macam tergantung pada jenis fosfor yang sedang dibicarakan. Untuk fosfor kita anggap sebagai fosfor putih. Dan untuk sulfur kita anggap salah satu dari bentuk kristal monoklin dan rombis.

Atom-atom dalam masing-masing molekul terikat melalui ikatan kovalen (tentu saja kecuali argon).

Dalam keadaan cair atau padat, molekul-molekulnya terikat satu sama lain dengan gaya van der Waals.Daya hantar arus listrik Natrium, magnesium dan alumunium semuanya merupakan penghantar / konduktor arus listrik yang baik; Silikon merupakan semikonduktor; Sisanya bukan merupakan konduktor.Tiga logam pertama, sudah pasti merupakan penghantar listrik karena adanya delokalisasi elektron (laut elektron) yang bebas bergerak / berpindah sepanjang padatan atau cairan logam.

Pada kasus silikon, penjelasan bagaimana silikon dapat menjadi semikonduktor berada di luar cakupan tingkat ini. Dengan hanya mengetahui strukturnya seperti intan, kita tidak dapat memperkirakan silikon dapat menghantarkan arus listrik, tapi silikon memang dapat menghantarkan arus listrik.

Sisanya tidak menghantarkan arus listrik karena merupakan senyawa dengan molekul sederhana. Tidak ada elektron yang dapat bebas bergerak.Titik leleh dan titik didihGrafik di bawah menunjukkan bagaimana titik leleh dan titik didih unsur-unsur periode 3 berubah sepanjang periode. Gambar diplot dalam Kelvin bukannya C untuk menghindari nilai yang negatif.

Lebih baik bila kita menghubungkan perubahan ini dengan terminologi macam-macam struktur yang telah dibahas.Struktur metalikTitik didih dan titik leleh meningkat sepanjang tiga logam pertama karena meningkatnya kekuatan ikatan metalik.

Jumlah elektron pada masing-masing atom menyumbang untuk meningkatkan delokalisasi lautan elektron. Atom-atom juga menjadi lebih kecil dan memiliki jumlah proton yang lebih banyak dari natrium hinggga magnesium dan alumunium.

Tarikan dan titik leleh serta titik didih meningkat karena: Inti atom memiliki muatan positif yang semakin besar; Lautan elektron makin bermuatan negatif; Lautan elektron makin dekat ke inti dan tertarik makin kuat.SilikonSilikon memiliki titik leleh dan titik didih yang lebih tinggi karena memiliki struktur kovalen raksasa. Kita harus memutuskan ikatan kovalen yang kuat itu sebelum akhirnya meleleh atau mendidih.

Karena yang kita bicarakan adalah tentang jenis ikatan yang berbeda, lebih baik jangan membendingkan langsung titik leleh dan titik didih silikon dengan titik leleh dan titik didih alumunium.Empat unsur molekulerFosfor, sulfur, klor dan argon adalah senyawa molekuler sederhana yang hanya dipengaruhi gaya van der Waals di antara molekul-molekulnya. Titik leleh dan titik didihnya akan makin rendah dari pada empat unsur pertama dalam periode 3 yang memiliki struktur raksasa.

Ukuran titik leleh dan titik didih dipengaruhi oleh ukuran molekul.

Ingat struktur molekul:

FosforFosfor mengandung molekul P4. Untuk molekul fosfor, anda tidak dapat memecahkan ikatan kovalennya, hanya gaya van der Waals antar molekulnya yang lemah.SulfurSulfur terdiri dari atom S8 yang berbentuk cincin. Molekulnya lebih besar dari pada molekul fosfor dan gaya van der Waals yang lebih kuat, hal ini penting untuk menjelaskan titik leleh dan titik didih yang lebih tinggi.KlorKlor, Cl2, adalah molekul yang lebih kecil dengan gaya van der Waals yang lebih lemah dan klor memiliki titik leleh dan titik didih yang lebih rendah dari pada sulfur dan fosfor.ArgonMolekul argon hanya terdiri dari satu atom argon, Ar. Jangkauan gaya van der Waals antar atom-atomnya sangat terbatas begitu pula titik leleh dan titik didih argon lebih rendah lagi.

Difusi Atom Dalam Logam dan MekanismenyaDifusi Atom Dalam LogamUntuk memahami perilaku logam dan paduannya pada temperatur tinggi diperlukan pengetahuan tentang difusi. Bila suhu naik, atom-atom bergetar dengan energi yang lebih besar dan sejumlah kecil atom akan berpindah dalam kisi. Energi yang diperlukan sebuah atom untuk pindah tempat disebut energi aktivasi. Sebagai contoh kita mempunyai batang yang terbuat dari paduan dan di dalamnya terdapat gradient konsentrasi. Kemudian batang tersebut dipanaskan hingga temperatur yang cukup tinggi.Pada temperatur ini migrasi atom berlangsung dengan cepat, sehingga atom mengalami distribusi kembali sampai komposisi batang menjadi homogen. Hal ini mungkin terjadi meskipun tiap atom bergerak secara acak.Mekanisme DifusiPengangkutan atom melalui kisi berlangsung dengan berbagai cara diantaranya difusi interstisial dan difusi dengan kekosongan/vacancy. Istilah difusi interstisial menggambarkan keadaan ketika atom tidak lagi bergerak disekitar kisi kristal, namun menempati posisi interstisi.Proses ini cenderung terjadi pada paduan interstisi karena ukuran atom yang bermigrasi sangat kecil, umpamanya karbon, nitrogen, atau hidrogen pada besi. Proses difusi atom-atom untuk berpindah dari posisi interstisi satu ke posisi sebelahnya dalam kisi yang sempurna tidak dipengaruhi oleh cacat.Mekanisme difusi dengan interstisiMekanisme difusi dengan kekosonganRead More Posted under Fisika, KimiaSir Robert Robinson Pemenang Nobel Kimia 1947Sir Robert Robinson dilahirkan di Rufford dekat Chesterfield, Derbyshire pada tanggal 13 September 1886, anak laki-laki dari William Bradbury Robinson, pembuat pakaian bedah yang menemukan mesinnya sendiri untuk menghasilkan kain tiras dan pembalut dan lain-lain, dan kardus kertas karton untuk mengemas produk tersebut. Ia dididik di Chesterfield Grammar School, Fulneck School, dekat Leeds dan di Universitas Manchester di mana ia lulus B.Sc. pada tahun 1906 dan gelar D.Sc. pada tahun 1910.Pada tahun 1912, ia ditunjuk sebagai profesor pertama Kimia Organik Murni dan Terapan di Universitas Sydney. Ia kembali ke Inggris pada tahun 1915 untuk emngambil jabatan ketua Kimia organik di universitas Liverpool hingga tahun 1920 ketika dia menerima perjanjian sebagai Direktur Penelitian di British Dyestuffs Corporation. Setahun kemudian ia menjadi Profesor kimia di St. Andrews dan pada tahun 1922 ia menjabat sebagai Kepala Kimia Organik di Universitas Manchester hingga tahun 1928 ketika dia menerima jabatan yang saama di Universitas London. Pada tahun 1930, ia ditunjuk sebagai Profesor Kimia Waynflete, Universitas Oxford, di mana ia menetap hingga pensiun tahun 1955 ketika ia ditunjuk sebagai Profesor Emeritus dan Penerima Beasiswa Kehormatan Kampus Magdalen. Ia adalah Direktur Perusahaan Kimia Shell dan menjadi konsultan kimia sejak tahun 1955.Sir Robert adalah anggota dari tiga puluh Komite Pemerintah dan beberapa darinya dijabat sebagai ketua. Ia adalah utusan Inggris untuk menghadiri Konferensi UNESCO yang pertama pada tahun 1947. Ia mendapat gelar kehormatan pada tahun 1939 dan ditunjuk sebagai penerima Medali Jasa pada tahun 1949.Penelitian ekstensif Robert dalam kimia organik telah berurusan tidak hanya dengan struktur dan sintesis senyawa kimia organik, tapi juga dengan mekansime elektrokimia pada reaksi organik. Ketertarikannya pada penyusunan kimia pewarna tanaman (antosianin) juga diperluas dengan grup sayuran lainnya , senyawa alkaloid, di mana dilakukan serangkain penelitian yang luar biasa untuk sintesisnya. Kontribusinya sangat besar pada pendefinisian penyusunan atom dalam molekul morfin, papaverin, narkotin dan lain-lain. Penemuan-penemuan ini mengarah pada produksi beberapa bahan obat antimalaria tertentu (mereka dilaporkan dalam sejumlah paper ilmiah, terutama di Jurnal Chemical Society).Sir Robert adalah penerima beasiswa dari Institut Kimia Kerajaan dan di Royal Society adalah ketua Himpunan Kimia , pada periode 1939-1941, di Rotyal Society pada periode 1945-1950, Asosiasi Inggris untuk Pengembangan Sains pada tahun 1955, dan Himpunan Industri Kimia pada tahun 1958. Ia adalah Komanadan de la Lgion dHonneur dan memegang gelar doktor kehormatan lebih dari 20 universitas Inggris dan luar negeri. Ia dianugerahi Mdali Longstaff, faraday, dan Flintoff oleh Himpunan Kimia, Medali Davy, Royal dan Copley dari Royal Society dan himpunan Kimia Swiss, Amerika, Perancis dan Jerman; ia telah mendapat penghargaan Medali Franklin dari Institut Franklin di Philadelphia, medali Emas Albert dari Himpunan Seni Kerajaan dan Medalli Kebebasan dari pemerintah Amerika Serikat. Sir Robert adalah Anggota korespondensi, Penerima Beasiswa Kehormatan, Rekana Korespondensi di lebih dari 50 organisasi terpelajar Inggris dan luar negeri.Pada tahun 1962, Chemical Society menganugerahi Sir Robert dengan mendirikan Beasiswa Pengajar Robert Robinson, untuk diberikan per dua tahun.Pada tahun 1912, Sir Robert menikahi Gertrude Maud Walsh, murid penerima beasiswa di Universitas Manchester. Mereka berkolaborasi dalam beberapa bidang penelitian ilmu kimia, khususnya pada pengamatan antosianin. Istrinya wafat pada tahun 1954; mereka memiliki satu anak laki-laki dan satu anak perempuan. Pada tahun 1957, ia menikah dengan Stearn Sylvia Hillstrom (ne Hershey) di New York.Pada usia muda, Sir Robert adalah pecinta gunung, telah memanjat di pegunungan Alpen, Pyrenees, Norwegia, dan Selandia Baru dan ia adalah pemain catur yang rajin dan pernah menjadi Ketua Federasi Catur Inggris pada periode 1950-1953. Hobinya termasuk forografi dan musik.sumber : http://www.chem-is-try.orgRead More Posted under KimiaSkala Angka Pengukuran dalam Pandangan Statistik

Skala pengukuran merupakan, satu pengetahuan yang sangat penting sebelum seseorang melakukan pengolahan data. Skala pengukuran pertama kali diperkenalkan oleh S.S. Steven. Namun, sering kali hal ini dianggap remeh dan diabaikan. Pada dasarnya setiap tools (alat bantu hitung) statistik tidak bisa digunakan begitu saja, ada persyaratan (asumsi yang harus dipenuhi), misalnya : skala data, distribusi data, independensi data, dan variabilitas data.Berdasarkan sifatnya, ada empat pembedaan skala :1. Skala nominalSifat : membedakan.Contoh : jenis kelamin (laki-laki, perempuan), agama (Islam, Katolik, Kristen, Hindu, Budha).Contoh metode statistik : chi-square, crostab, analisis korespondensi, regresi logistik, latent profile analysis.2. Skala ordinalSifat : membedakan, ada urutan.Contoh : tingkat pendidikan (SD, SMP, SMU, Perguruan tinggi), nilai akreditasi (A, B, C, D, E).Contoh metode statistik : korelasi spearman, ordinal logistic regression, attribute agreement analysis.3. Skala intervalSifat : membedakan, ada urutan, memiliki jarak yang sama.Contoh : usia, skor penilaian test psikologi.Contoh metode statistik : korelasi pearson, analisis regresi, analisis faktor, K-means cluster, diskriminan.4. Skala rasioSifat : membedakan, ada urutan, memiliki nilai nol mutlak.Contoh : nilai penjualan (sales), jumlah pelanggan.Contoh metode statistik yang dapat digunakan :korelasi pearson, analisis regresi, analisis faktor, K-means cluster, analisis diskriminan, analisis time series.sumber : forumsains.comRead More Posted under MatematikaDefinisi Logam dan Macam-macam Jenis Logam Dalam Kajian Fisika MaterialLogam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat kuat, liat, keras, penghantar listrik dan panas, mengkilap dan umumnya mempunyai titik cair tinggi. Contoh logam antara lain besi, aluminium, tembaga, emas, nikel, zirconium. Logam dapat dibagi dalam beberapa golongan sebagai berikut:- Logam berat: besi, nikel, krom, tembaga, timah, seng.- Logam ringan: aluminium, barilium, magnesium, titanium, kalsium, kalium, natrium.- Logam mulia: emas, perak, platina.- Logam refraktori: wolfram, molibdem, titanium, zirkonium.- Logam radoiaktif: uranium, radium.Dalam penggunaan dan pemakaian logam pada umumnya merupakan paduan logam seperti halnya logam baja ST37 dan S45C yang merupakan logam berat yang memiliki kandungan karbon rendah (low carbon) dengan paduan karbon antara 0,11-0,16%, Mn antara 0,50-0,80%, Pmax 0,04%, Smax 0,05% dan paduan lainnya.Pada penggunaan sistem paduan dimaksudkan untuk mendapatkan karakteristik yang lebih baik dari suatu logam dan memperbaiki sifat logam paduan tersebut.Read More Posted under FisikaSpektroskopi Gamma

Sinar gamma sebenarnya hampir sama dengan sinar X , hanya saja sinar X lebih lemah. Sinar gamma ini dihasilkan oleh suatu bahan radioaktif. Sinar gamma adalah termasuk sinar yang tidak dapat dilihat oleh mata, untuk itu perlu adanya detektor. Detektor yang digunakan adalah NaI (Tl), detektor ini juga digunakan untuk sinar x, hanya saja detektor untuk gamma lebih tebal sedikit. Cara kerja dari detektor ini adalah sebagai berikut :Apabila sinar gamma mengenai detektor NaI(Tl) maka akan terjadi tiga efek, yaitu efek fotolistrik, efek compton dan bentukan pasangan. Efek fotolistrik terjadi apabila ada sinar gamma yang mengenai elektron d kulit K dari sebuah atom maka elektron tersebut akan kosong sehingga akan diisi oleh elektron dari kulit yang lain, transisi ini yang menyebabkan terjadinya efek fotolistrik. Efek compton adalah efek yang terjadi apabila sinar gamma (dalam hal ini) mengenai elektron bebas atau elektron terluar dari suatu atom yang dianggap daya ikatnya sangatlah kecil sehingga sama dengan elektron bebas. Apabila sinar gamma memancar ke elektron bebas ini maka akan terjadi hamburan, yang disebut hamburan compton. Sedangkan Efek bentukan pasangan terjadi ketika sinar gamma melaju di dekat inti atom sehingga akan terbentuk pasangan positron dan elektron, syaratnya tenaga sinar haruslah cukup.Dari ketiga efek tersebut, efek comptonlah yang paling kuat hal ini diakibatkan karena tenaga yang digunakan untuk melepas elektron juga yang lebih besar. Dan dari ketiga efek tersebut menghasilkan sintilasi atau pancaran cahaya, pancaran cahaya ini akan diteruskan ke fotokatoda yang dapat menguraikan cahaya ini menjadi elektron -elektron. Elektron ini masih lemah maka harus dikuatkan lagi dayanya oleh pre amplifier, dan dikuatkan tinggi pulsa dengan amplifier. Lalu elektron tadi dimasukkan ke PMT yang terdiri dari tegangan bertingkat dan banyak katoda, keluaran dari PMT menjadi berganda. Kemudian melalui counter nilai cacahnya dapat diketahui.Yang perlu diketahui bahwa dalam spektroskopi gamma juga dicari resolusi tenaganya. Ternyata semakin kecil resolusinya semakin bagus data yang diperoleh, semakin besar resolusinya maka semakin tidak valid data yang diperoleh. Pola berfikirnya adalah sebagai berikut : dari data cacah nanti akan dapat dibuat grafik, dari grafik itu akan terlihat puncak-puncak gunung. Apabila resolusinya besar maka bisa saja didapat satu puncak gunung, eh ternyata didalamnya banyak punca-puncak yang tidak terbaca. Berarti resolusi besar belum tentu baik lho.sumber : forumsains.comRead More Posted under FisikaRangkuman Ekstraksi Elektrolit Natrium

Natrium, sama seperti banyak logam reaktif lainnya, dapat diektrak dengan eletrolisis dari lelehan klorida. Hal ini dapat dilakukan pada Sel Downs terlihat dalam diagram. Ion natrium positif berpindah menuju elektroda katoda negative dan direduksi dengan bertambahnya electron untuk membentuk larutan atom natrium.Na+ + e- NaIon negative klorida berpindah menuju elektron anoda positif dan dioksidasi dengan kehilangan electron membentuk molekul gas klorida.2Cl- Cl2 + 2e-

RINGKASAN Logam dapat diambil dari mineralnya melalui elektrolisis, reduksi mineral Karbon dengan pemanasan, penggantian logam yang lebih elektronegatif atau dekomposisi dengan pemanasan. Pemilihan metode ekstraksi tergantung pada kebutuhan energi selama proses, biaya dan kebutuhan logam lain sebelum digunakan. Hematite Fe2O3, magnetite Fe3O4 dan besi sulfida FeS merupakan mineral-mineral besi. Bijih Aluminium mengandung bauksit Al2O3.2H2O. Titanium diekstraksi dari rutil TiO2 dan ilmenit FeTiO3.sumber : chem-is-try.orgRead More Posted under KimiaTeori TumbukanReaksi yang hanya melibatkan satu partikel mekanismenya sederhana dan kita tidak perlu memikirkan tentang orientasi dari tumbukan. Reaksi yang melibatkan tumbukan antara dua atau lebih partikel akan membuat mekanisme reaksi menjadi lebih rumit.Reaksi yang melibatkan tumbukan antara dua partikelSudah merupakan suatu yang tak pelak lagi jika keadaan yang melibatkan dua partikel dapat bereaksi jika mereka melakukan kontak satu dengan yang lain. Mereka pertama harus bertumbukan, dan lalu memungkinkan terjadinya reaksi.Kenapa memungkinkan terjadinya reaksi? Kedua partikel tersebut harus bertumbukan dengan mekanisme yang tepat, dan mereka harus bertumbukan dengan energi yang cukup untuk memutuskan ikatan-ikatan.Orientasi dari tumbukanPertimbangkan suatu reaksi sederhana yang melibatkan tumbukan antara dua molekul etena CH2=CH2 dan hidrogen klor, HCl sebagai contoh. Keduanya bereaksi untuk menghasilkan kloroetan.Sebagai hasil dari tumbukan antara dua molekul, ikatan rangkap diantara dua karbon berubah menjadi ikatan tunggal. Satu hidrogen atom berikatan dengan satu karbon dan atom klor berikatan dengan satu karbon lainnya.Reaksi hanya dapat terjadi bila hidrogen yang merupakan ujung dari ikatan H-Cl mendekati ikatan rangkap karbon-karbon.Tumbukan selain daripada itu tidak bekerja dikarenakan kedua molekul tersebut akan saling bertolak.Tumbukan-tumbukan(collisions) yang ditunjukkan di diagram, hanya tumbukan 1 yang memungkinkan terjadinya reaksi.Jika Anda belum membaca halaman tentang mekanisme reaksi, mungkin Anda bertanya-tanya mengapa tumbukan 2 tidak bekerja dengan baik. Ikatan rangka dikelilingi oleh konsentrasi negatifitas yang tinggi sebagai akibat elektron-elektron yang berada di ikatan tersebut. Pendekatan atom klor yang memiliki negatifitas lebih tinggi ke ikatan rangkap menyebabkan tolakan karena kedua-duanya memiliki negatifitas yang tinggi.Di dalam tumbukan yang melibatkan partikel-partikel yang tidak simetris, Anda dapat menduga mekanisme melalui bagaimana cara mereka bertumbukan untuk menentukan dapat atau tidaknya suatu reaksi terjadi.Energi tumbukanAktivasi EnergiWalaupun partikel-partikel itu berorientasi dengan baik, Anda tidak akan mendapatkan reaksi jika partikel-partikel tersebut tidak dapat bertumbukan melampui energi minimum yang disebut dengan aktivasi energi reaksi.Aktivasi energi adalah energi minimum yang diperlukan untuk melangsungkan terjadinya suatu reaksi. Contoh yang sederhana adalah reaksi exotermal yang digambarkan seperti di bawah ini:Jika partikel-partikel bertumbukan dengan energi yang lebih rendah dari energi aktivasi, tidak akan terjadi reaksi. Mereka akan kembali ke keadaan semula. Anda dapat membayangkan energi aktivasi sebagai tembok dari reaksi. Hanya tumbukan yang memiliki energi sama atau lebih besar dari aktivasi energi yang dapat menghasilkan terjadinya reaksi.Di dalam reaksi kimia, ikatan-ikatan diceraikan (membutuhkan energi) dan membentuk ikatan-ikatan baru (melepaskan energi). Umumnya, ikatan-ikatan harus diceraikan sebelum yang baru terbentuk. Energi aktivasi dilibatkan dalam menceraikan beberapa dari ikatan-ikatan tersebut.Ketika tumbukan-tumbukan tersebut relatif lemah, dan tidak cukup energi untuk memulai proses penceraian ikatan. mengakibatkan partikel-partikel tersebut tidak bereaksi.Distribusi Maxwell-BoltzmannKarena energi aktivasi memegang peranan penting dalam menentukan suatu tumbukan menghasilkan reaksi, hal ini sangat berguna untuk menentukan bagaimana macam bagian partikel berada untuk mendapatkan energi yang cukup ketika mereka bertumbukan.Di dalam berbagai sistem, keberadaan partikel-partikel akan memiliki berbagai variasi besar energi. Untuk gas, dapat diperlihatkan melalui diagram yang disebut dengan Distrubis Maxwell-Boltzmann dimana setiap kumpulan beberapa partikel memiliki energinya masing-masing.Luas dibawah kurva merupakan ukuran banyaknya partikel berada.Distribusi Maxwell-Boltzmann dan energi aktivasiIngat bahwa ketika reaksi berlangsung, partikel-partikel harus bertumbukan guna memperoleh energi yang sama atau lebih besar daripada aktivasi energi untuk melangsungkan reaksi. Kita dapat mengetahui dimana energi aktivatisi berlangsung dari distribusi Mazwell-Boltzmann.Perhatikan bahwa sebagian besar dari partikel-partikel tidak memiliki energi yang cukup untuk bereaksi ketika mereka bertumbukan. Untuk membuat mereka bereaksi kita dapat mengubah bentuk dari kurva atau memindahkan aktivasi energi lebih ke kanan.Hal ini akan dijelaskan lebih lanjut di halaman-halaman berikutnya.sumber : chem-is-try.orgRead More Posted under Fisika, KimiaEkstraksi Aluminium Aluminium diperoleh dari mineral bauksit Pemurnian bijih bauksit dari aluminium oksida dilakukan secara kontinyu. Cryolite ditambahkan dalam titik leleh yang lebih rendah dan melarutkan bijih. Ion-ion harus bebas bergerak menuju elektroda yang disebut katoda (elektroda negatif) yang menarik ion positif, misalnya Al3+ dan anoda (elektroda positif) yang menarik ion negatif, misalnya O2- Ketika arus DC dilewatkan melalui plat aluminium pada katoda (logam) maka aluminium akan diendapkan di bagian bawah tangki. Pada anoda, gas oksigen terbentuk (non-logam). Ini menimbulkan masalah. Pada suhu yang tinggi dalam sel elektrolit, gas oksigen akan membakar dan mengoksidasi elektroda karbon menjadi gas beracun karbon monoksida atau karbon dioksida. Sehingga elektrode harus diganti secara teratur dan gas buang dihilangkan. Hal tersebut merupakan proses yang memerlukan biaya relatif banyak (6x lebih banyak dari pada Fe) karena dalam proses ini membutuhkan energi listrik yang mahal dalam jumlah yang banyak.

Dua aturan yang umum : Logam dan hidrogen (dari ion positif), terbentuk pada elektroda negatif (katoda). Non-logam (dari ion negatif), terbentuk pada elektroda positif (anoda). Bijih bauksit dari aluminium oksida tidak murni (Al2O3 terbentuk dari ion Al3+ dan ion O2-). Karbon (grafit) digunakan sebagai elektroda. Cryolite menurunkan titik leleh bijih dan menyimpan energi, karena ion-ion harus bergerak bebas untuk membawa arus. Elektrolisis adalah penggunaan energi listrik DC yang megakibatkan adanya perubahan kimia, misalnya dekomposisi senyawa untuk membentuk endapan logam atau membebaskan gas. Adanya energi listrik menyebabkan suatu senyawa akan terbelah. Sebuah elektrolit menghubungkan antara anoda dan katoda. Sebuah elektrolit adalah lelehan atau larutan penghubung dari ion-ion yang bergerak bebas yang membawa muatan dari sumber arus listrik.Proses reaksi redoks yang terjadi pada elektroda : Pada elektroda negatif (katoda), terjadi proses reduksi (penagkapan elektron) dimana ion aluminiun yang bermuatan positif menarik elektron. Ion aluminuim tersebut menangkap tiga elektron untuk mengubah ion aluminuim menjadi atom. aluminium dalam keadaan netral. Al3+ 3e- Al Pada elektroda positif (anoda), terjadi proses oksidasi (pelepasan elektron) dimana ion oksida negatif melepaskannya. Ion oksida tersebut melepaskan dua elektron dan membentuk molekul oksigen yang netral.2O2- O2 + 4e-Atau2O2- 4e- O2 Catatan : reaksi oksidasi maupun reduksi terjadi secara bersama-sama. Reaksi dekomposisi secara keseluruhan adalah :Aluminium oksida aluminium + oksigen2 Al2O3 4Al + 3O2Dan reaksi diatas merupakan reaksi yang sangat endotermis, banyak energi listrik yang masuk.sumber : chem-is-try.orgRead More Posted under Fisika, KimiaGerakan elektron dan inti atoma. Operator Hamitonian untuk inti atom dan elektronMarilah kita meninjau sistem yang terdiri dari elektron dan inti. Sistem yang demikian itu termasuk di dalamnya adalah molekul, ion, kompleks, kristal dan seluruh material lainnya. Dalam usaha untuk membuat perlakukan atau perhitungan secara mekanika kuantum, beberapa simbol harus diperkenalkan. Untuk pembahasan atau perhitungan yang sistematik, ZA dan ZB menyatakan bilangan atom masing-masing untuk atom A dan B dan jarak antar keduanya dinyatakan dengan RAB, sebagaimana ditunjukkan dalam Gambar 4.1. rij menyatakan jarak antara elektron i dan j dan RAi menyatakan jarak antar atom A dan elektron i. Operator Laplacian dan masa untuk atom A dan elektron i dinyatakan masing-masing oleh ?A, ?i, MA, dan m. Dengan menggunakan simbol atau notasi ini, operator Hamiltonian dapat dinyatakan sebagai sebuah penjumlahan dari lima suku-suku berikut.(4.1)(4.2)(4.3)(Energi potensial untuk interaksi antar inti atom)(4.4)(Energi potensial untuk interaksi antar inti atom dan elektron)(4.5)(Energi potensial untuk interaksi antar elektron)(4.6)

Gambar 4.1 Sebuah sistem yang terdiri dari inti dan elektron.Simbol A dan i dalam ? menunjukkan bahwa penjumlahan harus dilakukan masing-masing untuk seluruh atom atau seluruh elektron. Simbol A > B dan i > j dalam ? menyatakan bahwa penjumlahan harus dilakukan untuk satu pasangan inti atau elektron tanpa pengulangan.Operator Hamiltonian yang diberikan di atas dapat diterapkan pada sistem khusus seperti pada sebuah sistem yang terdiri dari hanya sebuah inti dan juga sebuah sistem dengan hanya satu elektron. Jika hanya terdapat satu inti, Un dapat diabaikan dan penjumlahan terhadap A hanya mengan dung satu kontribusi dari inti. Untuk sistem dengan satu elektron, Ue dapat diabaikan dan penjumlahan terhadap i hanya mengandung satu kontribusi yang disebabkan oleh elektron. Lebih lanjut, untuk sistem yang tidak memiliki elektron, Ke, Une, Ue diabaikan dan untuk sistem tanpa inti atom maka Ke, Une dan Ue diabaikan. Ini akan membuat Hamiltonian ?? yang diberikan pada persamaan (4.1) dapat diterapkan pada setiap sistem yang terdiri dari sembarang jumlah inti dan elektron.Ketika kita tidak memperdulikan perbedaan antara inti dan elektron, operator Hamiltonian ?? untuk sebuah sistem yang mengandung partikel dengan masa Mp, MJ dan muatan listrik Qp, QJ dapat dinyatakan dengan cara yang sangat lebih sederhana dengan rumus berikut.(4.7)Terdapat beberapa alasan mengapa dalam perlakuan di atas kita mencatat adanya perbedaan antara inti dan elektron sebagaimana didiskusikan di bawah ini.b. Pemisahan gerakan inti dan elektronKetika sebuah gaya F bekerja pada sebuah benda dengan masa M, benda tersebut akan mengalami percepatan sebesar a = F/M. Hal ini sangat jelas untuk dipahami dengan menggunakan persamaan Newton untuk gerak, F = Ma. Sekarang, marilah kita mengandaikan bahwa gaya F bekerja secara independen pada dua buah benda dengan masa yang berbeda yaitu M dan m. Besarnya percepatan yang dimiliki pada kedua benda tersebut adalah F/M dan F/m, dan rasio antara keduanya adalah (F/M)/(F/m) = m/M. Jika M sangat besar dibandingkan dengan m maka rasio ini akan mendekati nol. Dengan demikian maka percepatan pada benda dengan masa besar (M) dapat diabaikan jika dibandingkan dengan benda yang bermasa kecil (m). Konsekuensinya adalah pada hukum aksi-reaksi, sebuah pasangan gaya dengan besaran yang sama dan bekerja pada dua benda dengan perbedaan rasio masa yang besar, benda yang berat akan sulit untuk bergerak sedangkan benda yang ringan akan sangat mudah untuk bergerak. Dengan demikian, gerakan dari sebuah partikel berat dapat diabaikan jika dibandingkan dengan gerak pada partikel ringan dengan kata lain, sepanjang gerakan partikel ringan yang menjadi perhatian utama, kita bisa nyatakan bahwa partikel berat berada pada posisi diam yang tetap.M. Born dan J. B. Oppenheimer menerapkan sebuah ide yang didasarkan pada rasio masa yang besar pada sistem yang terdiri dari inti dan elektron, dan pada tahun 1927 mereka memperkenalkan sebuah pendekatan adiabatik atau pendekatan Born-Oppenheimer di mana inti atom adalah tetap ketika kita sedang meninjau gerak elektron. Dalam pendekatan ini, kita mengabaikan Kn dari ?? yang lengkap pada persamaan di atas dan Hamiltonian ??e berikut yang disebut sebagai Hamiltonian elektronik digunakan.(4.8)Di sini, Un dapat diabaikan untuk masalah-masalah yang berkaitan dengan gerakan elektron, karena di dalamnya tidak terdapat koordinat elektron. Dalam usaha untuk membahas kestabilan sistem atau gaya yang bekerja pada inti, Unn sebaiknya dimasukkan ke dalam ??e. Marilah kita mengandaikan bahwa persamaan eigen untuk ??e yang juga persamaan eigen untuk elektron-elektron He? = u? telah berhasil dipecahkan. Untuk lebih menjelaskan arti dari koordinat, koordinat inti dan koordinat elektron masing-masing dinyatakan oleh R dan r. Dengan notasi ini, persamaan eigen untuk elektron dinyatakan dengan(4.9)Kita perlu mencatat di sini bahwa R merepresentasikan parameter dari koordinat inti atom yang tetap. Jika R bergeser maka ??e akan berubah dan akan menghasilkan fungsi eigen ? dan nilai eigen u yang termodifikasi. Ketika ?(R, r) telah diperoleh, maka kemudian kita dapat mengetahui distribusi probabilitas untuk menemukan elektron di sekitar inti atom yang diam. Demikian pula, saat u(R) dapat ditentukan, kita akan mengetahui energi pada konfigurasi inti yang diam. Nilai-nilai dari fungsi u(R) bergantung pada R. Penurunan pada u akan mengakibatkan situasi yang lebih stabil secara energetik dan peningkatan u akan membawa pada sistem yang tidak stabil. Ini memberi arti bahwa u(R) adalah energi potensial untuk gerakan inti atom yang perubahannya bergantung pada posisi-posisi relatif dari inti atom. Hal ini dapat terlihat pada arti dari Hamiltonian yang lengkap ?? yang dinyatakan oleh ?? = Kn + ??e, dan juga dari arti Hamiltonian berikut yang dapat diturunkan dari H dengan mengganti ??e dengan nilai eigen u(R).(4.10)??n adalah Hamiltonian untuk gerakan inti dalam pendekatan adiabatik, Kn adalah energi kinetik dan u(R) menyatakan energi potensial. Dalam ruang lingkup ini maka u(R) disebut sebagai potensial adiabatik. Sebagaimana akan didiskusikan di bawah ini, dari fungsi u(R) kita dapat memperoleh informasi tentang konfigurasi inti yang stabil (seperti struktur molekul untuk molekul), panas dari reaksi (berkaitan dengan energi ikatan dari molekul diatomik) dan kekuatan dari ikatan kimia.Marilah kita menyelesaikan persamaan eigen ?? dalam persamaan (4.1).(4.11)Nilai eigen E adalah untuk energi total termasuk di dalamnya untuk gerakan elektron dan inti atom. Dengan memperhatikan bahwa fungsi eigen ?(R, r) dalam persamaan (4.9) untuk gerakan elektron menggambarkan perilaku elektron dengan inti yang hampir diam, kita dapat mengasumsikan bentuk berikut untuk fungsi gelombang ? .(4.12)Dengan memasukkan persamaan (4.12) ke dalam persamaan (4.11) diikuti dengan penggunaan persamaan (4.9), pendekatan dari ?A?( R, r) = 0 dan berdasarkan pada pertimbangan di atas tentang perubahan yang lambat untuk ?(R, r) terhadap R, maka kita akan mendapatkan persamaan berikut.(4.13)Dengan mencari solusi dari persamaan ini, kita akan mendapatkan tingkat-tingkat energi baik itu untuk gerakan inti maupun gerakan elektron. Energi yang diperoleh dari persamaan (4.13) mengandung energi translasi, rotasi dan vibrasi disamping energi untuk gerakan elektron. Metoda-metoda untuk memisahkan gerak translasi, rotasi dan vibrasi telah dipelajari pada bagian 1.12 yaitu pada sistem dengan dua partikel (molekul diatomik)c. Potensial adiabatik untuk molekul diatomikKetika potensial adiabatik diberikan untuk sebuah sistem poliatomik, berbagai sifat dapat ditentukan. Marilah kita mempelajari sifat-sifat ini untuk sistem diatomik sebagai sebuah contoh. u(R) untuk sebuah molekul diatomik secara umum adalah sebuah kurva yang ditunjukkan pada Gambar 4.2. R adalah jarak antar inti atau dua atom yang terpisah berkaitan dengan limit pemisahan R ? ?. Dalam gambar, u(R) akan menurun jika kita bergerak dari R = ? menuju jarak yang lebih pendek antara dua buah inti. Kedua inti secara bersama-sama akan mengalami gaya tarik-menarik yang berkaitan dengan menurunnya energi. Ini berarti bahwa terdapat gaya ikat. Penurunan jarak yang berlanjut akan menyebabkan nilai minimum dari u(R) pada suatu jarak Re dan untuk jarak yang lebih dekat lagi u(R) akan meningkat secara cepat. Ini memberikan indikasi bahwa untuk R lebih kecil dari energi ikatan de dengan adanya energi titik nol vibrasi Ev.(4.18)Sebagaimana dapat dilihat di atas, kurva energi potensial adiabatik akan memberikan beberapa kuantitas penting sebagai berikut.(1) Panjang ikatan (keseimbangan jarak antar inti) Re(2) Energi ikatan De(3) Konstanta pegas dari ikatan (konstanta gaya) k(4) Frekuensi vibrasi v(5) Energi vibrasi titik nol Ev0(6) Energi disosiasi D0Contoh 4.1 P. M. Morse mengusulkan sebuah rumus eksperimental dari kurva potensial adiabatik untuk molekul diatomik yang diberikan oleh

Ini disebut sebagai potensial Morse. Dengan menggunakan potensial ini, dapatkan (1) jarak keseimbangan antar inti Re, (2) Energi ikatan De, (3) Konstanta gaya k, dan (4) Frekuensi vibrasi v. Dalam perhitungan v, asumsikan sebuah osilator harmonik dengan masa tereduksi ?.(Jawaban) Dalam masalah ini kita dapat menuliskan u(R) = M(R), dan kita memperoleh

Untu k memenuhi kondisi keseimbangan, nilai dari persamaan ini haruslah sama dengan nol. Dengan demikian tanda kurung disebelah kanan harus sama dengan nol dan kita akan mendapatkan kondisi yaitu R = R0.Karenanya,R = Re (1)(2)

Dengan memasukkan kondisi keseimbangan R = Re = R0, kita memperoleh(3)Dengan mengasumsikan bentuk sebagai sebuah osilator harmonik,

Dengan memasukkan persamaan di atas (3) untuk k dalam persamaan ini kita akan memperoleh

sumber : chem-is-try.orgRead More Posted under KimiaEkstraksi dan Pemurnian Seng

* Seng diekstraksi dari seng blende/sphalerite (seng sulfide) atau calamine/Smithsonite (seng karbonat).* (1) Seng sulfide dibakar di udara untuk menghasilkan seng oksida.* 2ZnS(s) + 3O2(g) 2ZnO(s) + 2SO2(g)* Catatan: calamine dapat digunakan secara langsung dalam lelehan seng karena dalam pemanasannya akan menghasilkan seng oksidaZnCO3(s) ZnO(s) + CO2(g) (dekomposisi termal endotermik)* (2) Seng oksida tidak murni dapat dihilangkan dalam dua cara untuk mengekstrak seng :* (a) Seng oksida di baker dalam smelting furnace dengan karbon (batu karang, agent pereduksi) dan limestone (untuk menghilangkan pengotor asam). Reaksi kimia hampir sama dengan besi dari blast furnace.o C(s) + O2(g) CO2(g) (sangat oksidasi eksotermik, meningkatkan temperature)o C(s) + CO2(g) 2CO(g) (C dioksidasi, CO2 direduksi)o ZnO(s) + CO(g) Zn(l) + CO2(g) (seng oksida direduksi oleh CO, Zn kehilangan O)o Atau reduksi langsung oleh karbon : ZnO(s) + C(s) Zn(l) + CO(g) (ZnO direduksi, C dioksidasi)o Karbon monoksida bertindak sebagai agent pereduksi yaitu menghilangkan oksigen dari oksida.o Seng tidak murni kemudian didistilasi frasional dari campuran ampas biji dan logam lainnya seperti timah dan cadmium yang keluar dari pembakaran tinggi pada atmosfer yang kaya akan karbon monoksida dimana menghentikan seng dioksidasi kembali menjadi seng oksida.o Ampas biji dan timah (dengan logam lainnya seperti cadmium) dari dua lapisan dapat ditahan pada dasar furnace.o Seng kemudian dapat dimurnikan lebih lanjut melalui distilasi fraksional ke 2 atau dengan dilarutkan ke dalam larutan asam sulfat dan dimurnikan secara elektrolit seperti yang digambarkan sebelumnya* (b) Tahapan yang ke duao (i) Dilarutkan dan dinetralisasi dengan larutan asam sulfat untuk menghasilkan larutan tidak murni seng sulfat.o ZnO(s) + H2SO4(aq) ZnSO4(aq) + H2O(l)o Atau menggunakan calamine/seng karbonat:* ZnCO3(s) + H2SO4(aq) ZnSO4(aq) + H2O(l)+ CO2(g)* (ii) Seng murni dihasilkan dari larutan melalui elektrolisis. Seng akan dapat terendapkan pada seng murni elektroda negative (katoda) dengan jalan yang sama tembaga dapat dimurnikan. Elektroda lainnya, harus inert, untuk percobaan laboratorium, karbon (grafit) dapat digunakan dan oksigen terbentuk.* Zn2+(aq) + 2e- Zn(s)* Proses reduksi, electron terbentuk, sebagai logam seng yang terendapkan pada elektroda (-).* Padatan seng oksida tidak dapat digunakan secara langsung karena tidak larut dan ion harus bebas untuk membawa arus dan pindah ke elektroda pada bagian lain larutan.* Lebih jelasnya sistem elektrolisis digunakan, lihat pemurnian tembaga (hanya menukar Zn untuk Cu pada metoda/diagrktif)Harap dicatat: Pada produksi industri seng dengan elektrolisis (disebut elektro-winning) katoda negative (-) dibuat dari aluminium (Al, dimana seng terendapkan) dan elektroda positif(+) dibuat dari campuran timah-perak (Pb-Ag, dimana oksigen terbentuk). Kenapa elektroda ini digunakan dalam proses eletrowinning saya tidak yakin, tetapi aluminium tidak reaktif sehingga efektif inert, timah dan perak juga memiliki keaktifan rendah