Your SlideShare is downloading. ×

Kimia

7,577

Published on

1 Comment
2 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total Views
7,577
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
123
Comments
1
Likes
2
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. Materi Kelas XII - Semester IKonsetrasi LarutanKonsetrasi larutan merupakan cara untuk menyatakan hubungan kuantitatif antara zat terlarutdan pelarut. Konsentrasi : jumlah zat tiap satuan volum (besaran intensif) Larutan encer : jumlah zat terlarut sangat sedikit Larutan pekat : jumlah zat terlarut sangat banyak Cara menyatakan konsentrasi: molar, molal, persen, fraksi mol, bagian per sejuta (ppm), dllMolaritas (M)Molaritas adalah jumlah mol zat terlarut dalam satu liter larutan. Rumus Molaritas adalah :Contoh :Berapakah molaritas 0.4 gram NaOH (Mr = 40) dalam 250 mL larutan ?Jawab :Normalitas (N)Normalitas merupakan jumlah mol-ekivalen zat terlarut per liter larutan. Terdapat hubunganantara Normalitas dengan Molaritas, yaitu :Mol-ekivalen : Asam/basa: jumlah mol proton/OH- yang diperlukan untuk menetralisir suatu asam / basa.Contoh :1 mol Ca(OH)2 akan dinetralisir oleh 2 mol proton;1 mol Ca(OH)2 setara dengan 1 mol-ekivalen; Ca(OH)2 1M = Ca(OH)2 2N
  • 2. Redoks : jumlah mol elektron yang dibutuhkan untuk mengoksidasi atau mereduksi suatu unsurContoh :1 mol Fe+3 membutuhkan 3 mol elektron untuk menjadi Fe;1 mol Fe+3 setara dengan 3 mol-ekivalen;Fe+3 1 M = Fe+3 3 N atau Fe2O3 6 NMolalitas (m)Molalitas adalah jumlah mol zat terlarut dalam 1000 gram pelarut.Rumus Molalitas adalah :Contoh :Berapa molalitas 4 gram NaOH (Mr=40) dalam 500 gram air?Jawab :molalitas NaOH= (4/40)/500 g air= (0.1 x 2 mol)/1000 g air= 0,2 mFraksi Mol (X)Fraksi mol adalah perbandingan antara jumlah mol suatu komponen dengan jumlah totalseluruh komponen dalam satu larutan. Fraksi mol total selalu satu. Konsentrasi dalam bentukini tidak mempunyai satuan karena merupakan perbandingan.Contoh :Suatu larutan terdiri dari 2 mol zat A, 3 mol zat B, dan 5 mol zat C. Hitung fraksi molmasing-masing zat !Jawab :
  • 3. XA = 2 / (2+3+5) = 0.2XB = 3 / (2+3+5) = 0.3XC = 5 / (2+3+5) = 0.5XA + XB + XC = 1Persen Berat (% w/w)Persen berat menyatakan jumlah gram berat zat terlarut dalam 100 gram larutan.Contoh :Larutan gula 5%, berarti dalam 100 gram larutan gula terdapat : (5/100) x 100 gram gula = 5 gram gula (100 – 5) gram air= 95 gram airBagian per juta (part per million, ppm)ppm = massa komponen larutan (g) per 1 juta g larutan. Untuk pelarut air : 1 ppm setaradengan 1 mg/liter.
  • 4. A. Apakah Larutan Itu?Larutan adalah campuran yang bersifat homogen atau serbasama. Jika Anda melarutkan 2sendok makan gula putih (pasir) ke dalam segelas air, maka Anda telah mendapatkan larutangula.B. Perbedaan Larutan Berdasarkan Daya Hantar ListrikBerdasarkan daya hantar listriknya, larutan terbagi menjadi 2 golongan yaitu larutan elektrolitdan larutan non elektrolit. Sedangkan elektrolit dapat dikelompokkan menjadi larutanelektrolit kuat dan elektrolit lemah sesuai skema penggolongan berikut.Bagaimanakah Anda dapat dengan mudah mengelompokkan larutan ke dalam elektrolit kuat,elektrolit lemah ataupun non elektrolit?Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Sedangkan larutannon elektrolit tidak dapat menghantarkan listrik.Elektrolit Kuat- terionisasi sempurna- menghantarkan arus listrik- lampu menyala terang- terdapat gelembung gasLarutan elektrolit kuat dapat berupa :Asam Kuat : HCl, H2SO4, HNO3, HClO4Basa Kuat : NaOH, KOH, Ca(OH)2Garam : NaCl, K2SO4, CaCl2Garam adalah senyawa yang terbentuk dari sisa asam dan basa dengan reaksi sebagai berikut:Asam + Basa ---> Garam + H2O misal,2HCl + Ca(OH)2 ---> CaCl2 + 2H2Odari reaksi di atas terlihat garam tersusun dari gabungan Cl- sebagai ion negatif (anion) danCa2+ sebagai ion positif (kation), contoh ion2 lain yang dapat membentuk garam yakni :
  • 5. Kation : Na+, L+, K+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, NH4+ -Anion : Cl , Br-, I-, SO42-, NO3-, ClO4-, HSO-, CO32-, HCO32-sebagai contoh garam yang dapat terbentuk dari gabungan kation dan anion di atas antara lain:Penggabungan ion2 di atas berdarkan prinsip KPK yang kita pelajari sewaktu di SD....sebagaicontoh muatan Mg adalah +2 sedangkan Br adalah -1 agar seimbang Mg cukup sebuahsedangkan Br nya dua buah sehingga menjadi MgBr2. Saat terurai Br tidak menjadi Br2namun kembali ke bentuk semula Br sebanyak dua buah.Elektrolit Lemah- terionisasi sebagian- menghantarkan arus listrik- lampu menyala redup- terdapat gelembung gasDaya hantarnya buruk dan memiliki derajat ionisasi (kemampuan mengurai menjadi ion2nya)kecil. Makin sedikit yang terionisasi, makin lemah elektrolit tersebut. Dalam persamaanreaksi ionisasi elektrolit lemah ditandai dengan panah dua arah (bolak-balik) artinya reaksiberjadal dua arah...di satu sisi terjadi peruraian dan di sisi lain terbentuk kembali ke bentuksenyawa mula2.Contoh larutan elektrolit lemah adalah semua asam lemah dan basa lemah.....asam adalahyang menghasilkan/melepas H+ dan basa yang menghasilkan OH- atau menangkap H+misalnya :
  • 6. kekuatan elektrolit lemah ditentukan oleh derajad dissosiasinya.....yang dirumuskan :maka berdasarkan rumus di atas untuk mendapatkan jumlah zat mengion dilakukan dengancara mengalikan jumlah sat mula2 dengan derajat dissosiasinya....semakin besar harga derajatdissosiasinya maka semakin banyak konsentrasi larutan yang terurai menjadi ion2ya(mengion)Non Elektrolit- tidak terionisasi- tidak menghantarkan arus listrik- lampu tidak menyalaContoh :C6H12O6 (amilum/karbohidrat), C12H22O11, CO(NH2)2 (Urea) dan C2H5OH (Alkohol/etanol),dllPenyebab Larutan Elektrolit dapat MenghantarkanListrikSebagai contoh larutan elektrolit adalah HCl....Larutan HCl di dalam air mengurai menjadikation (H+) dan anion (Cl-). Terjadinya hantaran listrik pada larutan HCl disebabkan ion H+menangkap elektron pada katoda dengan membebaskan gas Hidrogen (H2). Sedangkan ion-ion Cl- melepaskan elektron pada anoda dengan menghasilkan gas klorin (Cl2).
  • 7. Perhatikan gambar berikut.Hubungan Elektrolit dengan Jenis Ikatan KimiaJika diperhatikan lebih teliti dari jenis ikatannya, larutan elektrolit ada yang berasal dariikatan ionik dan ada juga yang berasal dari ikatan kovalen polar....Sebagai contoh larutanNaCl dan NaOH berasal dari senyawa ion, sedangkan HCl, CH3COOH, NH4Cl berasal darisenyawa kovalen (tentang jenis2 akan saya bahas dalam artikel tersendiri)Daya Hantar Listrik Senyawa Ion :Dapatkah Anda membedakan daya hantar listrik untuk garam pada saat kristal,lelehan dan larutan?NaCl adalah senyawa ion, jika dalam keadaan kristal sudah sebagai ion-ion, tetapi ion-ion ituterikat satu sama lain dengan rapat dan kuat, sehingga tidak bebas bergerak. Jadi dalamkeadaan kristal (padatan) senyawa ion tidak dapat menghantarkan listrik, tetapi jika garamyang berikatan ion tersebut dalam keadaan lelehan atau larutan, maka ion-ionnya akanbergerak bebas, sehingga dapat menghantarkan listrik.Pada saat senyawa NaCl dilarutkan dalam air, ion-ion yang tersusun rapat dan terikat akantertarik oleh molekul-molekul air dan air akan menyusup di sela-sela butir-butir ion tersebut(proses hidasi) yang akhirnya akan terlepas satu sama lain dan bergerak bebas dalam larutan.NaCl (s) + air ---> Na+(aq) + Cl-(aq)Daya Hantar Listrik Senyawa KovalenSenyawa kovalen terbagi menjadi senyawa kovalen non polar misalnya : F 2, Cl2, Br2, I2, CH4dan kovalen polar misalnya : HCl, HBr, HI, NH3. Dari hasil percobaan, hanya senyawa yangberikatan kovalen polarlah yang dapat menghantarkan arus listrik.Bagaimanakah hal ini dapat dijelaskan?Kalau kita perhatikan, bahwa HCl merupakan senyawa kovalen di atom bersifat polar,pasangan elektron ikatan tertarik ke atom Cl yang lebih elektro negatif dibanding denganatom H. Sehingga pada HCl, atom H lebih positif dan atom Cl lebih negatif.
  • 8. Struktur lewis:Jadi walaupun molekul HCl bukan senyawa ion, jika dilarutkan ke dalam air maka larutannyadapat menghantarkan arus listrik karena menghasilkan ion-ion yang bergerak bebas. Jadiikatan kovalen polar di dalam air mampu terurai menjadi ion2 penyusunnya.Apakah HCl dalam keadaan murni dapat menghantarkan arus listrik?Karena HCl dalam keadaan murni berupa molekul-molekul tidak mengandung ion-ion, makacairan HCl murni tidak dapat menghantarkan arus listrik. namun dalam kenyataannya karenaHCl berbentuk cair tidak ada HCl yang benar2 murni 100% sehingga HCl dan ikatan kovalenlainnya yang berbentuk cair bukannya tidak dapat menghantarkan listrik namun sukar dalammenghantarkan listrik.Untuk dapat membedakan larutan elektrolit ionik dan kovalen perhatikanlah contoh2 dibawah ini :Cara Menentukan Kekuatan Larutan Elektrolitkekuatan larutan elektroit ditentukan oleh beberapa faktor : Jenis larutan elektrolit, tentu saja elektrolit kuat dalam konsentrasi yang sama atau hampir sama mempunyai kekuatan jauh lebih besar jika dibanding larutan nonelektrolit. Sebab dalam larutan non elektrolit lemah hanya sebagian kecil larutan yang terurai menjadi ion2nya (misal dengan derajat dissosiasi = 0,00001 berarti yang terurai hanya 0,001% dari total konsentrasinya) sedangkan larutan elektrolit kuat hampir semuanya terurai (100% dari konsentrasi terurai) Kadar/Konsentrasinya, bila sama jenisnya (sama2 elektrolit lemah atau sama2 elektrolit kuat) kekuatan larutan elektrolit ditentukan oleh konsentrasinya...semakin besar konsentrasi maka semakin besar kekuatannya. karena semakin banyak yang mengion. Jumlah ion yang terbentuk per molekul, konsentrasi larutan bukan satu2nya faktor yang mempengaruhi kekuatan larutan elektrolit....jumlah ion yang terbentuk per molekul pun juga punya pengaruh. sebagai contoh coba kalian perhatikan reaksi
  • 9. penguraian KCl dan CaCl2 pada contoh penguraian sebelumnya....dalam reaksi tersebut tiap satu molekul KCl menghasilkan 2 ion yaitu satu ion K+ dan satu ion Cl- sedangkan dalam reaksi penguraian CaCl2 menghasilkan satu ion Ca+ dan dua ion Cl- ....sehingga total Kcl menghasilkan 2 ion dan CaCl menghasilkan 3 ion.misalnya :Bandingkan kekuatan 0,3 K KCl dengan 0,2 M CaCl...?Jawab :Karena keduanya merupakan elektrolit kuat maka konsentrasi dan jumlahion per molekol lahyang menentukan...Konsentrasi Ion pada KCl = 0,3 M.2 ion = 0,6 MKonsentrasi Ion CaCl2 = 0,2 M.3 ion = 0,6 Mberarti kekuatan elektrolit kedua larutan tersebut sama....Sifat Koligatif Larutan Gambaran umum sifat koligatifSifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak tergantung pada macamnya zatterlarut tetapi semata-mata hanya ditentukan oleh banyaknya zat terlarut (konsentrasi zatterlarut).Apabila suatu pelarut ditambah dengan sedikit zat terlarut (Gambar 6.2), maka akan didapatsuatu larutan yang mengalami: 1. Penurunan tekanan uap jenuh 2. Kenaikan titik didih 3. Penurunan titik beku 4. Tekanan osmosis
  • 10. Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat Larutan itusendiri. Jumlah partikel dalam larutan non elektrolit tidak sama dengan jumlah partikel dalamlarutan elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama. Hal ini dikarenakan larutan elektrolitterurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion-ion.Dengan demikian sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolitdan sifat koligatif larutan elektrolit.Penurunan Tekanan Uap JenuhPada setiap suhu, zat cair selalu mempunyai tekanan tertentu. Tekanan ini adalah tekananuap jenuhnya pada suhu tertentu. Penambahan suatu zat ke dalam zat cair menyebabkanpenurunan tekanan uapnya. Hal ini disebabkan karena zat terlarut itu mengurangi bagian ataufraksi dari pelarut, sehingga kecepatan penguapan berkurang. Gambaran penurunan tekanan uapMenurut Roult :p = po . XBketerangan:p : tekanan uap jenuh larutanpo : tekanan uap jenuh pelarut murniXB : fraksi mol pelarutKarena XA + XB = 1, maka persamaan di atas dapat diperluas menjadi :P = Po (1 – XA)P = Po – Po . XAPo – P = Po . XA
  • 11. Sehingga :ΔP = po . XAketerangan:ΔP : penuruman tekanan uap jenuh pelarutpo : tekanan uap pelarut murniXA : fraksi mol zat terlarutContoh :Hitunglah penurunan tekanan uap jenuh air, bila 45 gram glukosa (Mr = 180) dilarutkandalam 90 gram air ! Diketahui tekanan uap jenuh air murni pada 20oC adalah 18 mmHg.Kenaikan Titik DidihAdanya penurunan tekanan uap jenuh mengakibatkan titik didih larutan lebih tinggi dari titikdidih pelarut murni. Untuk larutan non elektrolit kenaikan titik didih dinyatakan dengan:ΔTb = m . Kbketerangan:ΔTb = kenaikan titik didih (oC)m = molalitas larutanKb = tetapan kenaikan titik didihmolal
  • 12. (W menyatakan massa zat terlarut), maka kenaikan titik didih larutan dapat dinayatakansebagai:Apabila pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik didih larutan dinyatakan sebagai :Tb = (100 + ΔTb) oCPenurunan Titik BekuUntuk penurunan titik beku persamaannya dinyatakan sebagai:ΔTf = penurunan titik bekum = molalitas larutanKf = tetapan penurunan titik beku molalW = massa zat terlarutMr = massa molekul relatif zat terlarutp = massa pelarutApabila pelarutnya air dan tekanan udara 1 atm, maka titik beku larutannya dinyatakansebagai:Tf = (O – ΔTf)oCTekanan OsmosisTekanan osmosis adalah tekanan yang diberikan pada larutan yang dapat menghentikanperpindahan molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membran semi permeabel(proses osmosis) seperti ditunjukkan pada.Menurut Van’t hoff tekanan osmosis mengikuti hukum gas ideal:PV = nRTKarena tekanan osmosis = Π , maka :
  • 13. π° = tekanan osmosis (atmosfir)C = konsentrasi larutan (M)R = tetapan gas universal. = 0,082 L.atm/mol KT = suhu mutlak (K) Tekanan osmosis Larutan yang mempunyai tekanan osmosis lebih rendah dari yang lain disebut larutan Hipotonis. Larutan yang mempunyai tekanan lebih tinggi dari yang lain disebut larutan Hipertonis. Larutan yang mempunyai tekanan osmosis sama disebut Isotonis.Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa larutan elektrolit di dalam pelarutnya mempunyai kemampuan untuk mengion. Hal ini mengakibatkan larutan elektrolitmempunyai jumlah partikel yang lebih banyak daripada larutan non elektrolit padakonsentrasi yang sama.Contoh :Larutan 0.5 molal glukosa dibandingkan dengan iarutan 0.5 molal garam dapur. Untuk larutan glukosa dalam air jumlah partikel (konsentrasinya) tetap, yaitu 0.5 molal. Untuk larutan garam dapur: NaCl(aq) → Na+(aq) + Cl-(aq) karena terurai menjadi 2 ion, maka konsentrasi partikelnya menjadi 2 kali semula = 1.0 molal.Yang menjadi ukuran langsung dari keadaan (kemampuannya) untuk mengion adalah derajationisasi. Besarnya derajat ionisasi ini dinyatakan sebagai :α° = jumlah mol zat yang terionisasi/jumlah mol zat mula-mulaUntuk larutan elektrolit kuat, harga derajat ionisasinya mendekati 1, sedangkan untukelektrolit lemah, harganya berada di antara 0 dan 1 (0 < α < 1). Atas dasar kemampuan ini,maka larutan elektrolit mempunyai pengembangan di dalam perumusan sifat koligatifnya.
  • 14. Untuk Kenaikan Titik Didih dinyatakan sebagai :n menyatakan jumlah ion dari larutan elektrolitnya. Untuk Penurunan Titik Beku dinyatakan sebagai : Untuk Tekanan Osmosis dinyatakan sebagai :π° = C R T [1+ α(n-1)]Contoh :Hitunglah kenaikan titik didih dan penurunan titik beku dari larutan5.85 gram garam dapur(Mr = 58.5) dalam 250 gram air ! (untuk air, Kb= 0.52 dan Kf= 1.86)Jawab :Larutan garam dapur,Catatan:Jika di dalam soal tidak diberi keterangan mengenai harga derajat ionisasi, tetapi kitamengetahui bahwa larutannya tergolong elektrolit kuat, maka harga derajat ionisasinyadianggap 1.
  • 15. Pada konsentrasi yang sama, sifat koligatif larutan elektrolit memliki nilai yang lebih besardaripada sifat koligatif larutan non elektrolit[6]. Banyaknya partikel zat terlarut hasil reaksiionisasi larutan elektrolit dirumuskan dalam faktor Vant Hoff[6]. Perhitungan sifat koligatiflarutan elektrolit selalu dikalikan dengan faktor Vant Hoff[6] : Keterangan : = faktor Vant Hoffn = jumlah koefisien kation = derajat ionisasiPenurunan Tekanan Uap JenuhRumus penurunan tekanan uap jenuh dengan memakai faktor Vant Hoff adalah : =P0Kenaikan Titik DidihPersamaannya adalah: =Penurunan Titik BekuPersamaannya adalah : =Tekanan OsmotikPersamaannya adalah : =
  • 16. Diagram Fasa AirSelama ini pembahasan perubahan mutual antara tiga wujud materi difokuskan pada keadaancair. Dengan kata lain, perhatian telah difokuskan pada perubahan cairan dan padatan, danantara cairan dan gas. Dalam membahas keadaan kritis zat, akan lebih tepat menangani tigawujud zat secara simultan, bukan membahas dua dari tiga wujud zat.Gambar 7.5 Diagram fasa. Tm adalah titik leleh normal air, , T3 dan P3 adalah titik tripel, Tb adalah titik didih normal, Tc adalah temperatur kritis, Pc adalah tekanan kritis.Diagram fasa merupakan cara mudah untuk menampilkan wujud zat sebagai fungsi suhu dantekanan. Sebagai contoh khas, diagram fasa air diberikan di Gambar 7.5. Dalam diagram fasa,diasumsikan bahwa zat tersebut diisolasi dengan baik dan tidak ada zat lain yang masuk ataukeluar sistem.Pemahaman Anda tentang diagram fasa akan terbantu dengan pemahaman hukum fasa Gibbs,hubungan yang diturunkan oleh fisikawan-matematik Amerika Josiah Willard Gibbs (1839-1903) di tahun 1876. Aturan ini menyatakan bahwa untuk kesetimbangan apapun dalamsistem tertutup, jumlah variabel bebas-disebut derajat kebebasan F- yang sama dengan jumlahkomponen C ditambah 2 dikurangi jumlah fasa P, yakni, F=C+2-P … (7.1)Jadi, dalam titik tertentu di diagram fasa, jumlah derajat kebebasan adalah 2 – yakni suhu dantekanan; bila dua fasa dalam kesetimbangan-sebagaimana ditunjukkan dengan garis yangmembatasi daerah dua fasa hanya ada satu derajat kebebasan-bisa suhu atau tekanan. Padattik tripel ketika terdapat tiga fasa tidak ada derajat kebebasan lagi. Dari diagram fasa, Andadapat mengkonfirmasi apa yang telah diketahui, dan lebih lanjut, Anda dapat mempelajariapa yang belum diketahui. Misalnya, kemiringan yang negatif pada perbatasan padatan-cairanmemiliki implikasi penting sebagaimana dinyatakan di bagian kanan diagram, yakni bilatekanan diberikan pada es, es akan meleleh dan membentuk air. Berdasarkan prinsip LeChatelier, bila sistem pada kesetimbangan diberi tekanan, kesetimbangan akan bergeser kearah yang akan mengurangi perubahan ini. Hal ini berarti air memiliki volume yang lebihkecil, kerapatan leb besar daripada es; dan semua kita telah hafal dengan fakta bahwa smengapung di air.
  • 17. Sebaliknya, air pada tekanan 0,0060 atm berada sebagai cairan pada suhu rendah, sementarapada suhu 0,0098 °C, tiga wujud air akan ada bersama. Titik ini disebut titik tripel air. Tidakada titik lain di mana tiga wujud air ada bersama.Selain itu, titik kritis (untuk air, 218 atm, 374°C), yang telah Anda pelajari, juga ditunjukkandalam diagram fasa. Bila cairan berubah menjadi fasa gas pada titik kritis, muncul keadaanantara (intermediate state), yakni keadaan antara cair dan gas. Dalam diagram fasa keadaan diatas titik kritis tidak didefinisikan. ISOTONIKLarutan isotonik adalah suatu larutan yang mempunyai konsentrasi zat terlarut yang sama(tekanan osmotik yang sama) seperti larutan yang lain, sehingga tidak ada pergerakan air.Larutan isotonik dengan larutan pada sel tidak melibatkan pergerakan jaringan molekul yangmelewati membran biologis tidak sempurna. Larutan – larutan yang tersisa dalamkesetimbangan osmotik yang berhubungan dengan membran biologis tertentu disebutisotonik. Ini berbeda dengan larutan – larutan iso-osmotik yang tidak melibatkan pergerakanjaringan molekul ketika dipisahkan oleh membran semipermeabel. Sebuah larutan yangmempunyai konsentrasi garam yang sama contohnya sel-sel tubuh yang normal dan darah.Hal ini juga berbeda dengan larutan hipertonik ataupun larutan hipotonik. Minuman isotonikdapat di minum untuk menggantikan fluida dan mineral yang digunakan tubuh selamaaktifitas fisik. HIPERTONIKLarutan hipertonik adalah suatu larutan dengan konsentrasi zat terlarut lebih tinggi (tekananosmotik yang lebih tinggi) dari pada yang lain sehingga air bergerak ke luar sel.Dalam lingkungan hipertonik, tekanan osmotik menyebabkan air mengalir keluar sel. Jikacukup air dipindahkan dengan cara ini, sitoplasma akan mempunyai konsentrasi air yangsedikit sehingga sel tidak berfungsi lagi.
  • 18. Biloks Pengertian Bilangan OksidasiDengan bilangan oksidasi akan mempermudah dalam pengerjaan reduksi atau oksidasi dalamsuatu reaksi redoks.Kita akan membuat contoh dari Vanadium. Vanadium membentuk beberapa ion, V2+ dan V3+.Bagaimana ini bisa terjadi? Ion V2+ akan terbentuk dengan mengoksidasi logam, denganmemindahkan 2 elektron:Vanadium kini disebut mempunyai biloks +2.Pemindahan satu elektron lagi membentuk ion V3+:Vanadium kini mempunyai biloks +3.Pemindahan elektron sekali lagi membentuk bentuk ion tidak biasa, VO2+.Biloks vanadium kini adalah +4. Perhatikan bahwa biloks tidak didapat hanya denganmenghitung muatan ion (tapi pada kasus pertama dan kedua tadi memang benar).Bilangan oksidasi positif dihitung dari total elektron yang harus dipindahkan-mulai daribentuk unsur bebasnya.Vanadium biloks +5 juga bisa saja dibentuk dengan memindahkan elektron kelima danmembentuk ion baru.Setiap kali vanadium dioksidasi dengan memindahkan satu elektronnya, biloks vanadiumbertambah 1.Sebaliknya, jika elektron ditambahkan pada ion, biloksnya akan turun. Bahkan dapat didapatlagi bentuk awal atau bentuk bebas vanadium yang memiliki biloks nol.Bagaimana jika pada suatu unsur ditambahkan elektron? Ini tidak dapat dilakukan padavanadium, tapi dapat pada unsur seperti sulfur.Ion sulfur memiliki biloks -2.
  • 19. KesimpulanBiloks menunjukkan total elektron yang dipindahkan dari unsur bebas (biloks positif) atauditambahkan pada suatu unsur (biloks negatif) untuk mencapai keadaan atau bentuknya yangbaru. Oksidasi melibatkan kenaikan bilangan oksidasi Reduksi melibatkan penurunan bilangan oksidasiDengan memahami pola sederhana ini akan mempermudah pemahaman tentang konsepbilangan oksidasi. Jika anda mengerti bagaimana bilangan oksidasi berubah selama reaksi,anda dapat segera tahu apakah zat dioksidasi atau direduksi tanpa harus mengerjakansetengah-reaksi dan transfer elektron. Mengerjakan bilangan oksidasiBiloks tidak didapat dengan menghitung jumlah elektron yang ditransfer. Karena itumembutuhkan langkah yang panjang. Sebaliknya cukup dengan langkah yang sederhana, danperhitungan sederhana.E Biloks dari unsur bebas adalah nol. Itu karena unsur bebas belum mengalami oksidasi ataureduksi. Ini berlaku untuk semua unsur, baik unsur dengan struktur sederhana seperti Cl2 atauS8, atau unsur dengan struktur besar seperti karbon atau silikon.* Jumlah biloks dari semua atom atau ion dalam suatu senyawa netral adalah nol.* Jumlah biloks dari semua atom dalam suatu senyawa ion sama dengan jumlah muatan iontersebut.* Unsur dalam senyawa yang lebih elektronegatif diberi biloks negatif. Yang kurangelektronegatif diberi biloks positif. Ingat, Fluorin adalah unsur paling elektronegatif,kemudian oksigen.* Beberapa unsur hampir selalu mempunyai biloks sama dalam senyawanya: Bilangan unsur Pengecualian OksidasiLogam selalu +1golongan IGroup 2 metals selalu +2Oksigen biasanya -2 Kecuali dalam peroksida dan F2O (lihat dibawah)Hidrogen biasanya +1 Kecuali dalam hidrida logam, yaitu -1 (lihat
  • 20. dibawah)Fluorin selalu -1 Kecuali dalam persenyawaan dengan O atau F (lihatKlorin biasanya -1 dibawah) Alasan pengecualianHidrogen dalam hidrida logamYang termasuk hidrida logam antara lain natrium hidrida, NaH. Dalam senyawa ini, hidrogenada dalam bentuk ion hidrida, H-. Biloks dari ion seperti hidrida adalah sama dengan muatanion, dalam contoh ini, -1.Dengan penjelasan lain, biloks senyawa netral adalah nol, dan biloks logam golongan I dalamsenyawa selalu +1, jadi biloks hidrogen haruslah -1 (+1-1=0).Oksigen dalam peroksidaYang termasuk peroksida antara lain, H2O2. Senyawa ini adalah senyawa netral, jadi jumlahbiloks hidrogen dan oksigen harus nol.Karena tiap hidrogen memiliki biloks +1, biloks tiap oksigen harus -1, untuk mengimbangibiloks hidrogen.Oksigen dalam F2OPermasalahan disini adalah oksigen bukanlah unsur paling elektronegatif. Fluorin yang palingelektronegatif dan memiliki biloks -1. Jadi biloks oksigen adalah +2.Klorin dalam persenyawaan dengan fluorin atau oksigenKlorin memiliki banyak biloks dalam persenyawaan ini. Tetapi harus diingat, klorin tidakmemiliki biloks -1 dalam persenyawaan ini. Contoh soal bilangan oksidasiApakah bilangan oksidasi dari kromium dalam Cr2+?Untuk ion sederhana seperti ini, biloks adalah jumlah muatan ion, yaitu +2 (jangan lupa tanda+)Apakah bilangan oksidasi dari kromium dalam CrCl3?CrCl3 adalah senyawa netral, jadi jumlah biloksnya adalah nol. Klorin memiliki biloks -1.Misalkan biloks kromium adalah n:
  • 21. n + 3 (-1) = 0 n = +3Apakah bilangan oksidasi dari kromium dalam Cr(H2O)63+?Senyawa ini merupakan senyawa ion, jumlah biloksnya sama dengan muatan ion. Adaketerbatasan dalam mengerjakan biloks dalam ion kompleks seperti ini dimana ion logamdikelilingi oleh molekul-molekul netral seperti air atau amonia.Jumlah biloks dari molekul netral yang terikat pada logam harus nol. Berarti molekul-molekul tersebut dapat diabaikan dalam mengerjakan soal ini. Jadi bentuknya sama sepertiion kromium yang tak terikat molekul, Cr3+. Biloksnya adalah +3.Apakah bilangan oksidasi dari kromium dalam ion dikromat, Cr2O72-?Biloks oksigen adalah -2, dan jumlah biloks sama dengan jumlah muatan ion. Jangan lupabahwa ada 2 atom kromium. 2n + 7(-2) = -2 n = +6Apakah bilangan oksidasi dari tembaga dalam CuSO4?Dalam mengerjakan soal oksidasi tidak selalu dapat memakai cara sederhana seperti diatas.Permasalahan dalam soal ini adalah dalam senyawa terdapat dua unsur (tembaga dan sulfur)yang biloks keduanyadapat berubah.Ada dua cara dalam memecahkan soal ini:E Senyawa ini merupakan senyawa ionik, terbentuk dari ion tembaga dan ion sulfat, SO42-,untuk membentuk senyawa netral, ion tembaga harus dalam bentuk ion 2+. Jadi bilokstembaga adalah +2.E Senyawa ini juga dapat ditulis tembaga(II)sulfat. Tanda (II) menunjukkan biloksnya adalah2. Kita dapat mengetahui bahwa biloksnya adalah +2 dari logam tembaga membentuk ionpositif, dan biloks adalah muatan ion. Menggunakan bilangan oksidasiDalam penamaan senyawaAnda pasti pernah tahu nama-nama ion seperti besi(II)sulfat dan besi(III)klorida. Tanda (II)dan (III) merupakan biloks dari besi dalam kedua senyawa tersebut: yaitu +2 dan +3. Inimenjelaskan bahwa senyawa mengandung ion Fe2+ dan Fe3+.Besi(II)sulfat adalah FeSO4. Ada juga senyawa FeSO3 dengan nama klasik besi(II)sulfit.Nama modern menunjukkan biloks sulfur dalam kedua senyawa.Ion sulfat yaitu SO42-. Biloks sulfur adalah +6. Ion tersebut sering disebut ion sulfat(VI).
  • 22. Ion sulfit yaitu SO32-. Biloks sulfur adalah +4. Ion ini sering disebut ion sulfat(IV). Akhiran -at menunjukkan sulfur merupakan ion negatif.Jadi lengkapnya FeSO4 disebut besi(II)sulfat(VI), dan FeSO3 disebut besi(II)sulfat(IV).Tetapi karena kerancuan pada nama-nama tersebut, nama klasik sulfat dan sulfit masihdigunakan.Menggunakan bilangan oksidasi untuk menentukan yang dioksidasi dan yang direduksi.Ini merupakan aplikasi bilangan oksidasi yang paling umum. Seperti telah dijelaskan: Oksidasi melibatkan kenaikan bilangan oksidasi Reduksi melibatkan penurunan bilangan oksidasiPada contoh berikut ini, kita harus menentukan apakah reaksi adalah reaksi redoks, dan jikaya apa yang dioksidasi dan apa yang direduksi.Contoh 1:Reaksi antara magnesium dengan asam hidroklorida:Apakah ada biloks yang berubah? Ya, ada dua unsur yang berupa senyawa pada satu sisireaksi dan bentuk bebas pada sisi lainnya. Periksa semua biloks agar lebih yakin.Biloks magnesium naik, jadi magnesium teroksidasi. Biloks hidrogen turun, jadi hidrogentereduksi. Klorin memiliki biloks yang sama pada kedua sisi persamaan reaksi, jadi klorintidak teroksidasi ataupun tereduksi.Contoh 2:Reaksi antara natrium hidroksidsa dengan asam hidroklorida:Semua bilangan oksidasi diperiksa:
  • 23. Ternyata tidak ada biloks yang berubah. Jadi, reaksi ini bukanlah reaksi redoks.Contoh 3:Reaksi antara klorin dan natrium hidroksida encer dingin:Jelas terlihat, biloks klorin berubah karena berubah dari undur bebas menjadi dalampersenyawaan. Bilangan oksidasi diperiksa:Klorin ternyata satu-satunya unsur yang mengalami perubahan biloks. Lalu, klorinmengalami reduksi atau oksidasi? Jawabannya adalah keduanya. Satu atom klorin mengalamireduksi karena biloksnya turun, atom klorin lainnya teroksidasi.Peristiwa seperti ini disebut reaksi disproporsionasi. Reaksi disproporsionasi yaitu reaksidimana satu unsur mengalami oksidasi maupun reduksi.Menggunakan bilangan oksidasi untuk mengerjakan proporsi reaksiBilangan oksidasi dapat berguna dalam membuat proporsi reaksi dalam reaksi titrasi, dimanatidak terdapat informasi yang cukup untuk menyelesaikan persamaan reaksi yang lengkap.Ingat, setiap perubahan 1 nilai biloks menunjukkan bahwa satu elektron telah ditransfer. Jikabiloks suatu unsur dalam reaksi turun 2 nilai, berarti unsur tersebut memperoleh 2 elektron.Unsur lain dalam reaksi pastilah kehilangan 2 elektron tadi. Setiap biloks yang turun, pastidiikuti dengan kenaikan yang setara biloks unsur lain.Ion yang mengandung cerium dengan biloks +4 adalah zat pengoksidasi (rumus molekulrumit, tidak sekedar Ce4+). Zat tersebut dapat mengoksidasi ion yang mngandungmolybdenum dari biloks +2 menjadi +6. Biloks cerium menjadi +3 ( Ce4+). Lalu, bagaimanaproporsi reaksinya?Biloks molybdenum naik sebanyak 4 nilai. Berarti biloks cerium harus turun sebanyak 4 nilaijuga.Tetapi biloks cerium dalam tiap ionnya hanya turun 1 nilai, dari +4 menjadi +3. Jadi jelassetidaknya harus ada 4 ion cerium yang terlibat dalam setiap reaksi dengan molybdenum ini.Proporsi reaksinya adalah 4 ion yang mengandung cerium dengan 1 ion molybdenum.
  • 24. RedoksRedoks (singkatan dari reaksi reduksi/oksidasi) adalah istilah yang menjelaskan berubahnyabilangan oksidasi (keadaan oksidasi) atom-atom dalam sebuah reaksi kimia.Hal ini dapat berupa proses redoks yang sederhana seperti oksidasi karbon yangmenghasilkan karbon dioksida, atau reduksi karbon oleh hidrogen menghasilkanmetana(CH4), ataupun ia dapat berupa proses yang kompleks seperti oksidasi gula pada tubuhmanusia melalui rentetan transfer elektron yang rumit.Istilah redoks berasal dari dua konsep, yaitu reduksi dan oksidasi. Ia dapat dijelaskan denganmudah sebagai berikut: Oksidasi menjelaskan pelepasan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion Reduksi menjelaskan penambahan elektron oleh sebuah molekul, atom, atau ion.Walaupun cukup tepat untuk digunakan dalam berbagai tujuan, penjelasan di atas tidaklahpersis benar. Oksidasi dan reduksi tepatnya merujuk pada perubahan bilangan oksidasikarena transfer elektron yang sebenarnya tidak akan selalu terjadi. Sehingga oksidasi lebihbaik didefinisikan sebagai peningkatan bilangan oksidasi, dan reduksi sebagai penurunanbilangan oksidasi. Dalam prakteknya, transfer elektron akan selalu mengubah bilanganoksidasi, namun terdapat banyak reaksi yang diklasifikasikan sebagai "redoks" walaupuntidak ada transfer elektron dalam reaksi tersebut (misalnya yang melibatkan ikatan kovalen).Reaksi non-redoks yang tidak melibatkan perubahan muatan formal (formal charge) dikenalsebagai reaksi metatesis.Dua bagian dalam sebuah reaksi redoks.Oksidator dan reduktorSenyawa-senyawa yang memiliki kemampuan untuk mengoksidasi senyawa lain dikatakansebagai oksidatif dan dikenal sebagai reduktor atau agen oksidasi. Oksidator melepaskanelektron dari senyawa lain, sehingga dirinya sendiri tereduksi. Oleh karena ia "menerima"elektron, ia juga disebut sebagai penerima elektron. Oksidator bisanya adalah senyawa-senyawa yang memiliki unsur-unsur dengan bilangan oksidasi yang tinggi (seperti H2O2,MnO4−, CrO3, Cr2O72−, OsO4) atau senyawa-senyawa yang sangat elektronegatif, sehinggadapat mendapatkan satu atau dua elektron yang lebih dengan mengoksidasi sebuah senyawa(misalnya oksigen, fluorin, klorin, dan bromin).
  • 25. Senyawa-senyawa yang memiliki kemampuan untuk mereduksi senyawa lain dikatakansebagai reduktif dan dikenal sebagai [[oksidator]] atau agen reduksi. Reduktor melepaskanelektronnya ke senyawa lain, sehingga ia sendiri teroksidasi. Oleh karena ia "mendonorkan"elektronnya, ia juga disebut sebagai penderma elektron. Senyawa-senyawa yang berupareduktor sangat bervariasi. Unsur-unsur logam seperti Li, Na, Mg, Fe, Zn, dan Al dapatdigunakan sebagai reduktor. Logam-logam ini akan memberikan elektronnya dengan mudah.Reduktor jenus lainnya adalah reagen transfer hidrida, misalnya NaBH4 dan LiAlH4),reagen-reagen ini digunakan dengan luas dalam kimia organik[1][2], terutama dalam reduksisenyawa-senyawa karbonil menjadi alkohol. Metode reduksi lainnya yang juga bergunamelibatkan gas hidrogen (H2) dengan katalis paladium, platinum, atau nikel, Reduksi katalitikini utamanya digunakan pada reduksi ikatan rangkap dua ata tiga karbon-karbon.Cara yang mudah untuk melihat proses redoks adalah, reduktor mentransfer elektronnya keoksidator. Sehingga dalam reaksi, reduktor melepaskan elektron dan teroksidasi, danoksidator mendapatkan elektron dan tereduksi. Pasangan oksidator dan reduktor yang terlibatdalam sebuah reaksi disebut sebagai pasangan redoks.Contoh reaksi redoksSalah satu contoh reaksi redoks adalah antara hidrogen dan fluorin:Kita dapat menulis keseluruhan reaksi ini sebagai dua reaksi setengah: reaksi oksidasidan reaksi reduksiPenganalisaan masing-masing reaksi setengah akan menjadikan keseluruhan proses kimialebih jelas. Karena tidak terdapat perbuahan total muatan selama reaksi redoks, jumlahelektron yang berlebihan pada reaksi oksidasi haruslah sama dengan jumlah yang dikonsumsipada reaksi reduksi.Unsur-unsur, bahkan dalam bentuk molekul, sering kali memiliki bilangan oksidasi nol. Padareaksi di atas, hidrogen teroksidasi dari bilangan oksidasi 0 menjadi +1, sedangkan fluorintereduksi dari bilangan oksidasi 0 menjadi -1.Ketika reaksi oksidasi dan reduksi digabungkan, elektron-elektron yang terlibat akan salingmengurangi:Dan ion-ion akan bergabung membentuk hidrogen fluorida:
  • 26. Reaksi penggantianRedoks terjadi pada reaksi penggantian tunggal atau reaksi substitusi.Sebagai contoh, reaksi antara larutan besi dan tembaga(II) sulfat:Persamaan ion dari reaksi ini adalah:Terlihat bahwa besi teroksidasi:dan tembaga tereduksi:Contoh-contoh lainnya Besi(II) teroksidasi menjadi besi(III) hidrogen peroksida tereduksi menjadi hidroksida dengan keberadaan sebuah asam: H2O2 + 2 e− → 2 OH−Persamaan keseluruhan reaksi di atas adalah: 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ → 2Fe3+ + 2H2O denitrifikasi, nitrat tereduksi menjadi nitrogen dengan keberadaan asam: 2NO3− + 10e− + 12 H+ → N2 + 6H2O Besi akan teroksidasi menjadi besi(III) oksida dan oksigen akan tereduksi membentuk besi(III) oksida (umumnya dikenal sebagai perkaratan): 4Fe + 3O2 → 2 Fe2O3 Pembakaran hidrokarbon, contohnya pada mesin pembakaran dalam, menghasilkan air, karbon dioksida, sebagian kecil karbon monoksida, dan energi panas. Oksidasi penuh bahan- bahan yang mengandung karbon akan menghasilkan karbon dioksida.
  • 27. Dalam kimia organik, oksidasi seselangkah (stepwise oxidation) hidrokarbon menghasilkan air, dan berturut-turut alkohol, aldehida atau keton, asam karboksilat, dan kemudian peroksida.Reaksi redoks dalam industriProses utama pereduksi bijih logam untuk menghasilkan logam didiskusikan dalam artikelpeleburan.Oksidasi digunakan dalam berbagai industri seperti pada produksi produk-produk pembersih.Reaksi redoks juga merupakan dasar dari sel elektrokimia.Reaksi redoks dalam biologiAtas: asam askorbat (bentuk tereduksi Vitamin C)Bawah: asam dehidroaskorbat (bentuk teroksidasi Vitamin C)Banyak proses biologi yang melibatkan reaksi redoks. Reaksi ini berlangsung secara simultankarena sel, sebagai tempat berlangsungnya reaksi-reaksi biokimia, harus melangsungkansemua fungsi hidup. Agen biokimia yang mendorong terjadinya oksidasi terhadap substansiberguna dikenal dalam ilmu pangan dan kesehatan sebagai oksidan. Zat yang mencegahaktivitas oksidan disebut antioksidan.Pernapasan sel, contohnya, adalah oksidasi glukosa (C6H12O6) menjadi CO2 dan reduksioksigen menjadi air. Persamaan ringkas dari pernapasan sel adalah: C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O Proses pernapasan sel juga sangat bergantung pada reduksi NAD+ menjadi NADH dan reaksi baliknya (oksidasi NADH menjadu NAD+). Fotosintesis secara esensial merupakan kebalikan dari reaksi redoks pada pernapasan sel:
  • 28. 6 CO2 + 6 H2O + light energy → C6H12O6 + 6 O2Energi biologi sering disimpan dan dilepaskan dengan menggunakan reaksi redoks.Fotosintesis melibatkan reduksi karbon dioksida menjadi gula dan oksidasi air menjadioksigen. Reaksi baliknya, pernapasan, mengoksidasi gula, menghasilkan karbon dioksida danair. Sebagai langkah antara, senyawa karbon yang direduksi digunakan untuk mereduksinikotinamida adenina dinukleotida (NAD+), yang kemudian berkontribusi dalampembentukan gradien proton, yang akan mendorong sintesis adenosina trifosfat (ATP) dandijaga oleh reduksi oksigen. Pada sel-sel hewan, mitokondria menjalankan fungsi yang sama.Lihat pula Potensial membran.Istilah keadaan redoks juga sering digunakan untuk menjelaskan keseimbangan antaraNAD+/NADH dengan NADP+/NADPH dalam sistem biologi seperti pada sel dan organ.Keadaan redoksi direfleksikan pada keseimbangan beberapa set metabolit (misalnya laktatdan piruvat, beta-hidroksibutirat dan asetoasetat) yang antarubahannya sangat bergantungpada rasio ini. Keadaan redoks yang tidak normal akan berakibat buruk, seperti hipoksia,guncangan (shock), dan sepsis.Siklus redoksBerbagai macam senyawa aromatik direduksi oleh enzim untuk membentuk senyawa radikalbebas. Secara umum, penderma elektronnya adalah berbagai jenis flavoenzim dan koenzim-koenzimnya. Seketika terbentuk, radikal-radikal bebas anion ini akan mereduksi oskigenmenjadi superoksida. Reaksi bersihnya adalah oksidasi koenzim flavoenzim dan reduksioksigen menjadi superoksida. Tingkah laku katalitik ini dijelaskan sebagai siklus redoks.Contoh molekul-molekul yang menginduksi siklus redoks adalah herbisida parakuat, danviologen dan kuinon lainnya seperti menadion. [3]PDF (2.76 MiB)Menyeimbangkan reaksi redoksUntuk menuliskan keseluruhan reaksi elektrokimia sebuah proses redoks, diperlukanpenyeimbangan komponen-komponen dalam reaksi setengah. Untuk reaksi dalam larutan, halini umumnya melibatkan penambahan ion H+, ion OH-, H2O, dan elektron untuk menutupiperubahan oksidasi.Media asamPada media asam, ion H+ dan air ditambahkan pada reaksi setengah untuk menyeimbangkankeseluruhan reaksi. Sebagai contoh, ketika mangan(II) bereaksi dengan natrium bismutat:
  • 29. Reaksi ini diseimbangkan dengan mengatur reaksi sedemikian rupa sehingga dua setengahreaksi tersebut melibatkan jumlah elektron yang sama (yakni mengalikan reaksi oksidasidengan jumlah elektron pada langkah reduksi, demikian juga sebaliknya).Reaksi diseimbangkan:Hal yang sama juga berlaku untuk sel bahan bakar propana di bawah kondisi asam:Dengan menyeimbangkan jumlah elektron yang terlibat:Persamaan diseimbangkan:Media basaPada media basa, ion OH- dan air ditambahkan ke reaksi setengah untuk menyeimbangkankeseluruhan reaksi.Sebagai contoh, reaksi antara kalium permanganat dan natrium sulfit:Dengan menyeimbangkan jumlah elektron pada kedua reaksi setengah di atas:
  • 30. Persamaan diseimbangkan:Titrasi PermanganometriPermanganometri merupakan titrasi yang dilakukan berdasarkan reaksi oleh kaliumpermanganat (KMnO4).ReaksiReaksi ini difokuskan pada reaksi oksidasi dan reduksi yang terjadi antara KMnO4 denganbahan baku tertentu. Titrasi dengan KMnO4 sudah dikenal lebih dari seratus tahun.Kebanyakan titrasi dilakukan dengan cara langsung atas alat yang dapat dioksidasi sepertiFe+, asam atau garam oksalat yang dapat larut dan sebagainya. Beberapa ion logam yangtidak dioksidasi dapat dititrasi secara tidak langsung dengan permanganometri seperti:(1) ion-ion Ca, Ba, Sr, Pb, Zn, dan Hg (I) yang dapat diendapkan sebagai oksalat. Setelahendapan disaring dan dicuci, dilarutkan dalam H2SO4 berlebih sehingga terbentuk asamoksalat secara kuantitatif. Asam oksalat inilah yang akhirnya dititrasi dan hasil titrasi dapatdihitung banyaknya ion logam yang bersangkutan.(2) ion-ion Ba dan Pb dapat pula diendapkan sebagai garam khromat. Setelah disaring, dicuci,dan dilarutkan dengan asam, ditambahkan pula larutan baku FeSO4 berlebih. Sebagian Fe2+dioksidasi oleh khromat tersebut dan sisanya dapat ditentukan banyaknya denganmenitrasinya dengan KMnO4.Sumber-sumber kesalahan pada titrasi permanganometri, antara lain terletak pada: Larutanpentiter KMnO4¬ pada buret Apabila percobaan dilakukan dalam waktu yang lama,larutan KMnO4 pada buret yang terkena sinar akan terurai menjadi MnO2 sehingga pada titikakhir titrasi akan diperoleh pembentukan presipitat coklat yang seharusnya adalah larutanberwarna merah rosa.Penambahan KMnO4 yang terlalu cepat pada larutan seperti H2C2O4Pemberian KMnO4 yang terlalu cepat pada larutan H2C2O4 yang telah ditambahkan H2SO4dan telah dipanaskan cenderung menyebabkan reaksi antara MnO4- dengan Mn2+¬. MnO4-+ 3Mn2+ + 2H2O ↔ 5MnO2 + 4H+Penambahan KMnO4 yang terlalu lambat pada larutan seperti H2C2O4Pemberian KMnO4 yang terlalu lambat pada larutan H2C2O4 yang telah ditambahkanH2SO4 dan telah dipanaskan mungkin akan terjadi kehilangan oksalat karena membentukperoksida yang kemudian terurai menjadi air.
  • 31. H2C2O4 + O2 ↔ H2O2 + 2CO2↑ H2O2 ↔ H2O + O2↑Hal ini dapat menyebabkan pengurangan jumlah KMnO4 yang diperlukan untuk titrasi yangpada akhirnya akan timbul kesalahan titrasi permanganometri yang dilaksanakan. 1. Sifat sifat Kalium PermanganatKalium permanganate adalah oksidator kuat. Reagen ini dapat diperoleh dengan mudah, tidakmahal, dan tidak membutuhkan indicator terkecuali untuk larutan yang amat encer. Satu tetes0,1 N permanganate memberikan warna merah muda yang jelas pada volume dari larutanyang biasa dipergunakan dalam sebuah titrasi. Warna ini digunakanuntuk mengindikasikelebihan reagen tersebut. Kelemahannya adalah dalam medium HCL. Cl-dapat teroksidasi,demikian juga larutannya, memiliki kestabilan yang terbatas.Reaksi yang paling umum ditemukan dalam laboratorium adalah reaksi yang terjadi dalamlarutan-larutan yang bersifat asam, 0.1 N atau lebih besar:MnO4- + 8H+ + 5e ? Mn2+ + 4H2O E° = +1,51 VPermanganate bereaksi secara cepat dengan banyak agen pereduksi berdasarkan reaksi ini,namun beberapa substansi membutuhkan pemanasan atau penggunaan sebuah katalis untukmempercepat reaksi. Sebagai contoh, permanganate adalah agen unsure pengoksidasi yangcukup kuat unuk mengoksidasi Mn(II) menjadi MnO2 , titik akhir permanganate tidakpermanen dan warnanya dapat hilang karena reaksi:3Mn2+ + 2MnO4- + 2H2O ? 5MnO2 (s) + 4H+Ungu Tidak berwarnaReaksi ini berjalan lambat dalam keadaan asam, tapi cepat dalam keadaan netral. Kelebihansedikit dari permanganate yang hadir pada titik akhir dari titrasi cukup untuk mengakibatkanterjadinya pengendapan sejumlah MnO2. Bagaimanapun juga, mengingat reaksinya berjalanlambat, MnO2 tidak diendapkan secara normal pada titik akhir titrasi-titrasi permanganate.Tindakan pencegahan khusus harus dilakukan dalam pembuatan larutan permanganate.Mangan oksida mengkatalisis dekomposisi larutan permanganate. Jejak-jejak dari MnO2 yangsemula ada dalam permanganate, atau berbentuk akibat reaksi antara permanganate denganjejak-jejak dari agen-agen pereduksi di dalam air, mengarah pada dekomposisi. Tindakan-tindakan ini biasanya berupa larutan Kristal-kristalnya, pemanasan untuk menghancurkansubstansi-substansi yang dapat direduksi, dan penyaringan melalui asbestos atau gelas yangdisinter (filter-filter non pereduksi) untuk menghilangkan MnO2. Biasanya sebelum disaringdipanaskan terlebih dahulu selama 15-30 menit, jika tidak dipanaskan, sebagai alternativelarutan didiamkan dalam suhu ruang selama 2-3 hari. Larutan tersebut kemudiandistandardisasi, dan jika disimpan dalam gelap dan tidak diasamkan, konsentrasinya tidakakan banyak berubah selama beberapa bulan.
  • 32. Larutan kalium permanganate harus disimpan dalam tempat yang bersih, berbahan kacadengan warna gelap yang sebelumnya telah dibersihkan dengan larutan pembersih kemudiandibilas dengan deionised water.Larutan-larutan permanganate yang bersifat asam tidak stabil karena asam permanganateterdekomposisi dan air teroksidasi dengan persamaan:4MnO4- + 4H+ ? 5MnO2 (s) + 3O2 (g) + 2H2OIni adalah sebuah reaksi lambat di dalam larutan-larutan encer pada suhu ruangan.Penguraiannya dikatalisis oleh cahaya panas asam-basa, ion Mn(II) dan MnO2. Namundemikian, jangan pernah menambahkan permanganate berlebih ke dalam sebuah unsurereduksi dan kemudian menaikkan suhu untuk mempercepat oksidasi, karena reaksi yangnantinya muncul akan berlangsung dengan laju yang rendah. 1. Standar-standar Primer untuk Permanganat Natrium OksalatSenyawa ini, Na2C2O4 merupakan standar primer yang baik untukpermanganat dalam larutanasam. Senyawa ini dapat diperoleh dengan tingkat kemurnian tinggi, stabil pada saatpengeringan, dan non higroskopis. Reaksinya dengan permanganate agak sedikit rumit danberjalan lambat pada suhu ruangan, sehingga larutan biasanya dipanaskan sampai sekitar60°C. Bahkan pada suhu yang lebih tinggi reaksinya mulai dengan lambat, namunkecepatannya eningkat ketika ion mangan (II) terbentuk. Mangan (II) bertindak sebagaikatalis, dan reaksinya disebut autokatalitik, karena katalisnya diproduksi di dalam reaksi itusendiri. Ion tersebut dapat memberikan efek katalitiknya dengan cara bereaksi dengan cepatdengan permanganate untuk membentuk mangan berkondisi oksidasi menengah (+3 atau +4),di mana pada gilirannya secara cepat mengoksidasi ion oksalat, kembali ke kondisi divalent.Persamaan utnuk reaksi antara oksalat dan permanganate adalah5C2O42- + 2MnO4- + 16H+ ? 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2OHal ini digunakan untuk analisis Fe (II), H2C2O4, Ca dan banyak senyawa lain. Selamabeberapa tahun analisis-analisis prosedur yang disarankan oleh McBride1, yangmengharuskan seluruh titrasi berlangsung perlahan pada suhu yang lebih tinggi denganpengadukan yang kuat. Belakangan, Fowler dan Bright2 menyelidiki secara menyeluruhreaksinya dan menganjurkan agar hampir semua permanganate ditambahkan secara tepat kelarutan yang diasamkan pada suhu ruangan. Setelah reaksinya selesai, larutan tersebutdipanaskan sampai 60°C dan titrasi diselesaikan pada suhu ini. Prosedur ini mengeliminasikesalahan apa pun yang disebabkan oelh pembentukan hydrogen peroksida. BesiKawat besi dengan tingkat kemurnian yang tinggi dapat dijadikan sebagai standar primer.Unsur ini larut dalam asam klorida encer, dan semua besi (III) yang diproduksi selama prosespelarutan direduksi menjadi besi (II). Oksidasi dari ion klorida oleh permanganate berjalanlambat pada suhu ruangan. Namun demikian, dengan kehadiran besi, oksidasi akan berjalanlebih cepat.
  • 33. Meskipun besi (II) adalah agen pereduksi yang lebih kuat daripada ion klorida, ion yangbelakangan disebut ini teroksidasi secara bersamaan dengan besi. Kesulitan semacam initidak ditemukan dalam oksidasi dari As2O3 ataupun Na2C2O4 dalam larutan asam klorida.Sebuah larutan dari mangan (II) sulfat, asam sulfat dan asam fosfat, disebut larutan“pencegah”, atau larutan Zimmermann-Reinhardt, dapat ditambahkan ke dalam larutan asamklorida dari besi sebelum dititrasi dengan permanganate. Asam fosfat menurunkankonsentrasi dari ion besi (III)dengan membentuk sebuah kompleks, membantu memaksareaksi berjalan sampai selesai, dan juga menghilangkan warna kuning yang ditunjukkan olehbesi (III) dalam media klorida. Kompleks fosfat ini tidak berwarna, dan titik akhirnya lebihjelas. Arsen (III) Oksida Hidrogen peroksida Nitrat 1. Penentuan-penentuan dengan PermanganatPenentuan besi dalam bijih-bijih besi adalah salah satu aplikasi terpenting dari titrasi-titrasipermanganate. Asam terbaik untuk melerutkan bijih-bijh besi adalah asm klorida, dan Timah(II) klorida sering ditambahkan untuk membantu proses pelarutan. Sebelum titrasi denganpermanganate setiap besi (III) harus direduksi menjadi besi (II). Timah (II) klorida biasanyadipergunakan untuk mereduksi besi dalam sampel-sampel yang telah dilarutkan dalam asamklorida. Larutan pencegah Zimmermann-Reinhardt lalu ditambahkan jika titrasi akandilakukan dengan permanganate.Banyak agen pereduksi selain besi (II) dapat ditentukan melalui titrasi langsung denganpermanganate dalam larutan asam. Diantaranya adalah: Antimon (III) , Arsenik (III), Bromin,Titanium (III), Tungsten (III), Uranium (IV), Vanadium (IV).Sebuah standar KMnO4 dapat pula dipergunakan secara tidak langsung dalam penentuanagen-agen pengoksidasi, khususnya oksida-oksida yang lebih tinggi dari metal-metal sepertitimbale dan mangan. Oksida-oksida semacam ini sulit untuk dilarutkan dalam asam-asamatau basa-basa tanpa mereduksi metal ke kondisi oksidasi yang lebih rendah. Adalah tidakpraktis untuk mentitrasi substansi-substansi ini secara langsung, karena reaksi dari zat padatdengan suatu agen pereduksi adalah lambat. Maka sampel direaksikan dengan suatu agenpereduksi berlebih dan dipanaskan untuk menyelesaikan reasi. Kemudian kelebihan agenpereduksi ini dititrasi dengan permanganate standar. Beragam agen reduksi dapatdipergunakan, seperti As2O3 dan Na2C2O4.
  • 34. ElektrokimiaKeadaan standar didefinisikan sebagai keadaan pada 25o C (298.15 K), pada keaktifan satuuntuk semua zat dalam sel elektrokimia pada sel dengan arus nol pada tekanan 1 bar (105Pa). Untuk reaksi yang melibatkan ion H+, keadaan standar adalah pH = 0 (sekitarkonsentrasi asam 1 molar).Dalam kasus elektrode hidrogen digunakan sebagai potensial elektrode standar, gas hidrogen1 atm (aH2 = 1) dikontakkan perlahan dengan elektroda platinum-hitam yang dibenamkandalam larutan asam kuat dengan keaktifan, aH+ = 1. Potentialnya diungkapkan sebagai:dan menurut definisi E0 = 0 dalam keadaan standar. Elektroda hidrogen dalam keadaanstandar disebut sebagai elektrode hidrogen standar atau NHE. Walaupun potensial reduksibiasanya diungkapkan dengan rujukan NHE standar, elektrode hidrogen sukar ditangani.Oleh karena itu elektrode kalomel jenuh atau Ag/AgCl digunakan sebagai elektroda rujukanuntuk pengukuran elektrokimia sehari-hari dan potensial percobaan diukur terhadapelektroda ini atau dikonversi pada nilai NHE. Bila nilai NHE diset menjadi 0, nilai SCE0.242 V, dan Ag/AgCl adalah 0.199 V.Reaksi redoks terjadi hanya bila pasangan redoks ada dan reaktannya dapat berupa oksidatoratau reduktor bergantung pasangan reaksinya. Kemampuan relatif redoksnya dapatdiungkapkan secara numerik dengan memberikan potensial reduksi setengah reaksinya, E0(Tabel 3.1). Perubahan energi bebas reaksi berhubungan dengan E0,n adalah jumlah elektron yang diserahterimakan dan f adalah konstanta Faraday, 96500C.mol-1.
  • 35. Misalnya, untuk dua reaksiTidak berlangsung bebas, tetapi bila H+ (aq) dan Zn(s) ada, reaksi redoks akan berlangsung.Persamaan yang menyatakan reaksi yang berlangsung didapat bila reaksi ke-2 dikurangidengan persamaan reaksi pertamaPerubahan energi bebas reaksi redoks keseluruhan adalah selisih perubahan energi masing-masing setengah reaksi.Karena setengah sel pada dasarnya hanya imajiner dan umumnya digunakan sebagaipasangan, perubahan energi bebas ∆G01 untuk H+ diset 0. Dalam hal ini karena didapat hasilpercobaan ∆G0 sebesar -147 kJ, maka ∆G02 bernilai 147 kJ. Potensial E0 yang berkaitandengan ∆G0 setengah reaksi disebut potensial reduksi standar.MakaPotensial standar berbagai setengah reaksi ditentukan dengan menggunakan prosedur yangmirip dengan yang disebutkan tadi (Tabel 3.1). E0 reaksi redoks dapat dihitung denganmengkombinasikan E0 setengah reaksi ini.Bila E0 reaksi redoks positif, ∆G0 bernilai negatif dan reaksi berlangsung spontan. Akibatnyaselain menggunakan perubahan energi bebas potensial reduksi juga dapat digunakan untukmenentukan kespontanan reaksi. Semakin besar potensial reduksi semakin kuat kemampuanoksidasinya. Nilai positif atau negatif berdasarkan nilai potensial reduksi proton adalah 0, danharus dipahami bahwa nilai positif tidak harus berarti mengoksidasi, dan nilai negatif bukanberarti mereduksi. Deretan yang disusun berdasarkan kekuatan redoks disebut deretelektrokimia.
  • 36. Elektrolisisa. Sel dan elektrolisisDalam sel, reaksi oksidasi reduksi berlangsung dengan spontan, dan energi kimia yangmenyertai reaksi kimia diubah menjadi energi listrik. Bila potensial diberikan pada sel dalamarah kebalikan dengan arah potensial sel, reaksi sel yang berkaitan dengan negatif potensialsel akan diinduksi. Dengan kata lain, reaksi yang tidak berlangsung spontan kini diinduksidengan energi listrik. Proses ini disebut elektrolisis. Pengecasan baterai timbal adalah contohelektrolisis.Reaksi total sel Daniell adalah Zn + Cu2+(aq) –> Zn2+(aq) + Cu (10.36)Andaikan potensial lebih tinggi dari 1,1 V diberikan pada sel dengan arah kebalikan daripotensial yang dihasilkan sel, reaksi sebaliknya akan berlangsung. Jadi, zink akan mengendapdan tembaga akan mulai larut. Zn2+(aq) + Cu –> Zn + Cu2+(aq) (10.37)Gambar 10.6 menunjukkan representasi skematik reaksi kimia yang terjadi bila potensialbalik diberikan pada sel Daniell. Bandingkan dengan Gambar 10.2. Gambar 10.6 Electrolisis. Reaksi kebalikan dengan yang terjadi pada sel Daniell akan berlangsung. Zink mengendap sementara tembaga akan melarut.b. Hukum elektrolisis FaradayDi awal abad ke-19, Faraday menyelidiki hubungan antara jumlah listrik yang mengalirdalam sel dan kuantitas kimia yang berubah di elektroda saat elektrolisis. Ia merangkumkanhasil pengamatannya dalam dua hukum di tahun 1833.
  • 37. Hukum elektrolisis Faraday 1. Jumlah zat yang dihasilkan di elektroda sebanding dengan jumlah arus listrik yang melalui sel. 2. Bila sejumlah tertentu arus listrik melalui sel, jumlah mol zat yang berubah di elektroda adalah konstan tidak bergantung jenis zat. Misalnya, kuantitas listrik yang diperlukan untuk mengendapkan 1 mol logam monovalen adalah 96 485 C(Coulomb) tidak bergantung pada jenis logamnya.C (Coulomb) adalah satuan muatan listrik, dan 1 C adalah muatan yang dihasilkan bila arus 1A (Ampere) mengalir selama 1 s. Tetapan fundamental listrik adalah konstanta Faraday F,9,65 x104 C, yang didefinisikan sebgai kuantitas listrik yang dibawa oleh 1 mol elektron.Dimungkinkan untuk menghitung kuantitas mol perubahan kimia yang disebabkan oleh aliranarus listrik yang tetap mengalir untuk rentang waktu tertentu.Contoh soal 10.7 hukum elektrolisis FaradayArus sebesar 0,200 A mengalir melalui potensiometer yang dihubungkan secara seri selama20 menit. Satu potensiometer memiliki elektrode Cu/CuSO4 dan satunya adalah elektrode Pt/H2SO4 encer. Anggap Ar Cu = 63,5. Tentukan 1. jumlah Cu yang mengendap di potensiometer pertama. 2. Volume hidrogen pada S. T. P. yang dihasilkan di potensiometer kedua.JawabJumlah muatan listrik yang lewat adalah 0,200 x 20 x 60 = 240, 0 C. 1. Reaksi yang terlibat adalah Cu2+ + 2e-–> Cu, maka massa (w) Cu yang diendapkan adalah. w (g) = [63,5 (g mol-1)/2] x [240,0 (C)/96500(C mol-1)] = 0,079 g 2. Karena reaksinya 2H+ + 2e-–> H2, volume hidrogen yang dihasilkan v (cm3) adalah. v (cm3) = [22400 (cm3mol-1)/2] x [240,0(C)/96500(C mol-1)] = 27,85 cm3c. Elektrolisis penting di industriElektrolisis yang pertama dicoba adalah elektrolisis air (1800). Davy segera mengikuti dandengan sukses mengisolasi logam alkali dan alkali tanah. Bahkan hingga kini elektrolisisdigunakan untuk menghasilkan berbagai logam. Elektrolisis khususnya bermanfaat untukproduksi logam dengan kecenderungan ionisasi tinggi (misalnya aluminum). Produksialuminum di industri dengan elektrolisis dicapai tahun 1886 secara independen oleh penemuAmerika Charles Martin Hall (1863-1914) dan penemu Perancis Paul Louis ToussaintHéroult (1863-1914) pada waktu yang sama. Sukses elektrolisis ini karena penggunaanlelehan Na3AlF6 sebagai pelarut bijih (aluminum oksida; alumina Al2O3).Sebagai syarat berlangsungnya elektrolisis, ion harus dapat bermigrasi ke elektroda. Salahsatu cara yang paling jelas agar ion mempunyai mobilitas adalah dengan menggunakanlarutan dalam air. Namun, dalam kasus elektrolisis alumina, larutan dalam air jelas tidak tepatsebab air lebih mudah direduksi daripada ion aluminum sebagaimana ditunjukkan di bawahini.
  • 38. Al3+ + 3e-–> Al potensial elektroda normal = -1,662 V (10.38) 2H2O +2e-–> H2 + 2OH- potensial elektroda normal = -0,828 V (10.39)Metoda lain adalah dengan menggunakan lelehan garam. Masalahnya Al2O3 meleleh padasuhu sangat tinggi 2050 °C, dan elektrolisis pada suhu setinggi ini jelas tidak realistik.Namun, titik leleh campuran Al2O3 dan Na3AlF6 adalah sekitar 1000 °C, dan suhu ini mudahdicapai. Prosedur detailnya adalah: bijih aluminum, bauksit mengandung berbagai oksidalogam sebagai pengotor. Bijih ini diolah dengan alkali, dan hanya oksida aluminum yangamfoter yang larut. Bahan yang tak larut disaring, dan karbon dioksida dialirkan ke filtratnyauntuk menghasilkan hidrolisis garamnya. Alumina akan diendapkan. Al2O3(s) + 2OH-(aq)–> 2AlO2- (aq) + H2O(l) (10.40) 2CO2 + 2AlO2 -(aq) + (n+1)H2O(l) –> 2HCO3- (aq) + Al2O3·nH2O(s) (10.41)Alumina yang didapatkan dicampur dengan Na3AlF6 dan kemudian garam lelehnyadielektrolisis. Reaksi dalam sel elektrolisi rumit. Kemungkinan besar awalnya aluminabereaksi dengan Na3AlF6 dan kemudian reaksi elektrolisis berlangsung. Al2O3 + 4AlF63-–> 3Al2OF62- + 6F- (10.42)Reaksi elektrodanya adalah sebagai berikut. Elektroda negatif: 2Al2OF62- + 12F- + C –> 4AlF63- + CO2 + 4e- (10.43) Elektroda positif: AlF63- + 3e-–> Al + 6F- (10.44)Reaksi total: 2Al2O3 + 3C –> 4Al + 3CO2 (10.45) Kemurnian aluminum yang didapatkandengan prosedur ini kira-kira 99,55 %. Aluminum digunakan dalam kemurnian ini atausebagai paduan dengan logam lain. Sifat aluminum sangat baik dan, selain itu, harganya jugatidak terlalu mahal. Namun, harus diingat bahwa produksi aluminum membutuhkan listrikdalam jumlah sangat besar.Latihan10.1 Bilangan oksidasiTentukan bilangan oksidasi setiap unsur yang ditandai dengan hurugf tebal dalam senyawaberikut.(a) HBr (b) LiH (c) CCl4 (d) CO (e) ClO- (f) Cl2O7 (g) H2O2 (h) CrO3 (i) CrO42- (j) Cr2O72-10.1 Jawab(a) +1 (b) -1 (c) +4 (d) +2 (e) +1 (f) +7 (g) -1 (h) +6 (i) +6 (j) +6
  • 39. 10.2 Reaksi oksidasi reduksiUntuk tiap reaksi berikut, tentukan bilangan oksidasi atom berhuruf tebal. Tentukan oksidandan reduktan dan tentukan perubahan bilangan oksidasinya.(a) PbO2 + 4H+ + Sn2+ –> Pb2+ + Sn4+ + 2H2O(b) 5As2O3 + 4MnO4- + 12H+ –> 5As2O5 + 4Mn2+ + 6H2O10.2 Jawab(a) Pb: +4 –> +2 direduksi. Sn: +2 –> +4 dioksidasi(b) As: +3 –> +5 dioksidasi. Mn: +7 –> +2 direduksi10.3 Titrasi oksidasi reduksi0,2756 g kawat besi dilarutkan dalam asam sedemikian sehingga Fe3+ direduksi menjadi Fe2+.Larutan kemudian dititrasi dengan K2Cr2O7 0,0200 mol.dm-3 dan diperlukan 40,8 cm3 larutanoksidan untuk mencapai titik akhir. Tentukan kemurnian (%) besinya.10.3 Jawab99,5 %10.4 Potensial selTentukan potensial sel (pada 25°C) yang reaksi totalnya diberikan dalam persamaan berikut.Manakah yang akan merupakan sel yang efektif? 1. Mg + 2H+ –> Mg2+ + H2 2. Cu2+ + 2Ag –> Cu + 2Ag+ 3. 2Zn2+ + 4OH-–> 2Zn + O2 + 2H2O10.4 Jawab 1. Mg –> Mg2+ +2e-, +2,37 V. 2H+ + 2e-–> H2, 0,00 V; potensial sel: +2,37 V,efektif. 2. Cu2+ + 2e-–> Cu, 0,337 V. Ag–> Ag+ + e-, -0,799 V, potensial sel: -0,46 V,tidak efektif. 3. Zn2+ + 2e-–> Zn, -0,763 V. 4OH-–> 4e- + O2 + 2H2O, -0.401 V potensial sel: -1,16 V, tidak efektif.10.5 Persamaan NernstHitung potensial sel (pada 25°C) yang reaksi selnya diberikan di bawah ini.Cd + Pb2+ –> Cd2+ + Pb[Cd2+] = 0,010 mol dm-3; [Pb2+] = 0,100 mol dm-310.5 Jawab
  • 40. 0,30 V10.6 Hukum FaradayBismut dihasilkan dengan elektrolisis bijih sesuai dengan persamaan berikut. 5,60 A aruslistrik dialirkan selama 28,3 menit dalam larutan yang mengandung BiO+. Hitung massabismut yang didapatkan.BiO+ + 2H+ + 3e- –> Bi + H2O10.6 Jawab6,86 gElektrolisis merupakan proses kimia yang mengubah energi listrik menjadi energi kimia.Komponen yang terpenting dari proses elektrolisis ini adalah elektrode dan larutan elektrolit.Elektroda yang digunakan dalam proses elektolisis dapat digolongkan menjadi dua, yaitu: Elektroda inert, seperti kalsium (Ca), potasium, grafit (C), Platina (Pt), dan emas (Au). Elektroda aktif, seperti seng (Zn), tembaga (Cu), dan perak (Ag).Elektrolitnya dapat berupa larutan berupa asam, basa, atau garam, dapat pula leburan garamhalida atau leburan oksida. Kombinasi antara larutan elektrolit dan elektrode menghasilkantiga kategori penting elektrolisis, yaitu: 1. Elektrolisis larutan dengan elektrode inert 2. Elektrolisis larutan dengan elektrode aktif 3. Elektrolisis leburan dengan elektrode inertPada elektrolisis, katode merupakan kutub negatif dan anode merupakan kutub positif. Padakatode akan terjadi reaksi reduksi dan pada anode terjadi reaksi oksidasi. Contoh-contohreaksi elektrolisis adalah sebagai berikut:Penerapan dalam industriElektrolisis yang pertama dicoba adalah elektrolisis air (1800). Davy segera mengikuti dandengan sukses mengisolasi logam alkali dan alkali tanah. Bahkan hingga kini elektrolisisdigunakan untuk menghasilkan berbagai logam. Elektrolisis khususnya bermanfaat untukproduksi logam dengan kecenderungan ionisasi tinggi (misalnya aluminum). Produksialuminum di industri dengan elektrolisis dicapai tahun 1886 secara independen oleh penemuAmerika Charles Martin Hall (1863-1914) dan penemu Perancis Paul Louis ToussaintHéroult (1863-1914) pada waktu yang sama. Sukses elektrolisis ini karena penggunaanlelehan Na3AlF6 sebagai pelarut bijih (aluminum oksida; alumina Al2O3)Sebagai syarat berlangsungnya elektrolisis, ion harus dapat bermigrasi ke elektroda. Salahsatu cara yang paling jelas agar ion mempunyai mobilitas adalah dengan menggunakanlarutan dalam air. Namun, dalam kasus elektrolisis alumina, larutan dalam air jelas tidak tepat
  • 41. sebab air lebih mudah direduksi daripada ion aluminum sebagaimana ditunjukkan di bawahini.Al3+ + 3e-–> Al potensial elektroda normal = -1,662 V (10.38)2H2O +2e-–> H2 + 2OH- potensial elektroda normal = -0,828 V (10.39)Metoda lain adalah dengan menggunakan lelehan garam. Namun Al2O3 meleleh pada suhusangat tinggi, sekitar 2050 °C, dan elektrolisis pada suhu setinggi ini jelas tidak mungkin.Namun, titik leleh campuran Al2O3 dan Na3AlF6 adalah sekitar 1000 °C, dan suhu ini mudahdicapai. Prosedur detailnya adalah: bijih aluminum, bauksit mengandung berbagai oksidalogam sebagai pengotor. Bijih ini diolah dengan alkali, dan hanya oksida aluminum yangamfoter yang larut. Bahan yang tak larut disaring, dan karbon dioksida dialirkan ke filtratnyauntuk menghasilkan hidrolisis garamnya. Alumina akan diendapkan.Al2O3(s) + 2OH-(aq)–> 2AlO2- (aq) + H2O(l) (10.40) 2CO2 + 2AlO2 -(aq) + (n+1)H2O(l) –>2HCO3- (aq) + Al2O3·nH2O(s) (10.41)Alumina yang didapatkan dicampur dengan Na3AlF6 dan kemudian garam lelehnyadielektrolisis. Reaksi dalam sel elektrolisi rumit. Kemungkinan besar awalnya aluminabereaksi dengan Na3AlF6 dan kemudian reaksi elektrolisis berlangsung.Al2O3 + 4AlF63-–> 3Al2OF62- + 6F- (10.42)Reaksi elektrodanya adalah sebagai berikut.Elektroda negatif: 2Al2OF62- + 12F- + C –> 4AlF63- + CO2 + 4e- (10.43)Elektroda positif: AlF63- + 3e-–> Al + 6F- (10.44)Reaksi total: 2Al2O3 + 3C –> 4Al + 3CO2 (10.45) Kemurnian aluminum yang didapatkandengan prosedur ini kira-kira 99,55 %. Aluminum digunakan dalam kemurnian ini atausebagai paduan dengan logam lain. Sifat aluminum sangat baik dan, selain itu, harganya jugatidak terlalu mahal. Namun, harus diingat bahwa produksi aluminum membutuhkan listrikdalam jumlah sangat besar.Penerapan elektrolisis lainnya adalah penyepuhan logam, yaitu proses pemurnian logam daripengotor, seperti pemurnian tembaga untuk pembuatan kabel listrik. Contoh lainnya adalahproses pelapisan perak kepada peralatan makan seperti sendok dan garpu.Sejarah 1800 - William Nicholson dan Johann Ritter dekomposisi air menjadi hidrogen dan oksigen. 1807 - Potassium, Sodium, Barium, Calcium dan Magnesium ditemukan oleh Humphry Davy menggunakan elektrolisis. 1886 - Fluorine ditemukan oleh Henri Moissan menggunakan elektrolisis. 1886 - Proses Hall-Héroult dikembangkan untuk pembuatan aluminium. 1890 - Proses Castner-Kellner dikembangkan untuk pembuatan natrium hidroksida.
  • 42. Hukum FaradayFaraday mengamati peristiwa elektrolisis melalui berbagai percobaan yang dia lakukan.Dalam pengamatannya jika arus listrik searah dialirkan ke dalam suatu larutan elektrolit,mengakibatkan perubahan kimia dalam larutan tersebut.Sehingga Faraday menemukan hubungan antara massa yang dibebaskan atau diendapkandengan arus listrik. Hubungan ini dikenal dengan Hukum Faraday.Menurut Faraday 1. Jumlah berat (massa) zat yang dihasilkan (diendapkan) pada elektroda sebanding dengan jumlah muatan listrik (Coulumb) yang dialirkan melalui larutan elektrolit tersebut. 2. Masa zat yang dibebaskan atau diendapkan oleh arus listrik sebanding dengan bobot ekivalen zat-zat tersebut.Dari dua pernyataan diatas, disederhanakan menjadi persamaan :dimana,M = massa zat dalam grame = berat ekivalen dalam gram = berat atom: valensii = kuat arus dalam Amperet = waktu dalam detikF = FaradayDalam peristiwa elektrolisis terjadi reduksi pada katoda untuk mengambil elektron yangmengalir dan oksidasi pada anoda yang memberikan eliran elektron tersebut. Dalam hal inielektron yang dilepas dan yang diambil dalam jumlah yang sama.Bobot zat yang dipindahkan atau yang tereduksi setara dengan elektron, sehingga masa yangdipindahkan merupakan gram ekivalen dan sama dengan mol elektron. Faradaymenyimpulkan bahwa Satu faraday adalah jumlah listrik yang diperlukan untukmenghasilkan satu ekivalen zat pada elektroda.Muatan 1 elektron = 1,6 x 10-19 Coulomb1 mol elektron = 6,023 x 1023 elektronMuatan untuk 1 mol elektron = 6,023 . 1023 x 1,6 . 10-19= 96.500 Coulomb= 1 Faraday
  • 43. Michael Faraday (lahir 22 September 1791 – meninggal 25 Agustus 1867 pada umur 75tahun) ialah ilmuwan Inggris yang mendapat julukan "Bapak Listrik", karena berkat usahanyalistrik menjadi teknologi yang banyak gunanya. Ia mempelajari berbagai bidang ilmupengetahuan, termasuk elektromagnetisme dan elektrokimia. Dia juga menemukan alat yangnantinya menjadi pembakar Bunsen, yang digunakan hampir di seluruh laboratorium sainssebagai sumber panas yang praktis.Efek magnetisme menuntunnya menemukan ide-ide yang menjadi dasar teori medan magnet.Ia banyak memberi ceramah untuk memopulerkan ilmu pengetahuan pada masyarakat umum.Pendekatan rasionalnya dalam mengembangkan teori dan menganalisis hasilnya amatmengagumkan.Masa KecilMichael Faraday dilahirkan di Newington Butts, London,Britania Raya. Keluarganya pindahke London pada musim dingin tahun 1790. Dan pada musim semi tahun itu Faradaydilahirkan. Faraday adalah anak ketiga dari 4 bersaudara yang hanya sedikt mengenyampendidikan formal. Pada usia 14 tahun ia magang sebagai penjual dan penjilid buku. Selamatujuh tahun bekerja sebagai penjual dan penjilid buku memberikan ia banyak kesempatanuntuk membaca banyak buku dan pada masa inilah ia mengembangkan rasakeingintahuannya pada Sains.Pada Usia 20 tahun ia berhenti magang dan menghadiri kuliah yang disampaikan olehHumpry Davy. Dari situlah ia kemudian berhubungan dengan Davy dan akhirnya menjadiasisten Davy saat ilmuwan itu mengalami gangguan pada penglihatannya akibat dari nitrogentrichloride. Dan dari sinilah ia akhrinya memulai kisah hidupnya yang luar biasa.Pencapaian IlmiahKimiaFaraday memulai kerjanya pada bidang Kimia adalah saat sebagai asisten Humphry Davy. Iaberhasil menemukan zat Klorin Dan Karbon. Ia juga berhasil mencairkan beberapa gas,menyelidiki campuran baja dan membuat beberapa jenis kaca baru yang dimaksudkan untuktujuan optika. Faraday adalah orang yang pertama menemukan Bunsen Burner. Yang kinitelah digunakan secara luas diseluruh dunia.Faraday secara ektensif bekerja pada bidang kimia. Menemukan zat kimia lainnya yaituBenzena dan mencairkan gas klorin. Pencairan gas klorin bertujuan untuk menetapkan bahwagas adalah uap dari cairan yang memiliki titik didih rendah dan memberikan konsep dasaryang lebih pasti tentang pengumpulan molekul. Ia juga telah menentukan komposisi dariklorin klatrat hidrat. Faraday adalah penemu Hukum Elektrolisis dan mempopulerkan istilahanode, katode, elektrode serta ion. Ia juga adalah orang pertama yang mempelajari tentanglogam nanopartikel.Kelistrikan dan MagnetFaraday menjadi terkenal berkat karyanya mengenai kelistrikan dan magnet. Eksperimenpertamanya ialah membuat konstruksi tumpukan volta dengan 7 uang setengah sen, ditumpukbersama dengan 7 lembaran seng serta 6 lembar kertas basahan air garam. Dengan konstruksiini ia berhasil menguraikan magnesium sulfat.
  • 44. Pada tahun 1821 Hans Christian Ørsted mempublikasikan fenomena elektromagnetisme. Darisinilah Faraday kemudian memulai penelitian yang bertujuan untuk membuat alat yang dapatmenghasilkan "rotasi elektromagnetik". Salah satu alat yang berhasil ia ciptakan adalahhomopolar motor, pada alat ini terjadi gerakan melingkar terus-menerus yang ditimbulkanoleh gaya lingakaran magnet mengelilingi kabel yang diperpanjang hingga ke dalamgenangan merkuri dimana sebelumnya sudah diletakan sebuah magnet pada genangantersebut, maka kabel akan berputar mengelilingi magnet apabila dialiri arus listrik daribaterai. Penemuan inilah yang menjadi dasar dari teknologi elektromagnetik saat ini.Faraday membuat terobosan baru ketika ia melilitkan dua kumparan kabel yang terpisah danmenemukan bahwa kumparan pertma akan dilalui oleh arus, sedangkan kumparan keduadimasukan dimasukan arus. Inilah yang saat ini dikenal sebagai induksi timbal-balik. Hasilpercobaan ini menghasilkan bahwa "perubahan pada medan magnet dapat menghasilkanmedan listrik" yang kemudian dibuat model matematikanya oleh James Clerk Maxwell dandikenal sebagai Hukum Faraday.DiagmatismePada tahun 1845 Faraday menemukan bahwa bahwa banyak materi menunjukan penolakanyang lemah dari sebuah medan listrik. Peristiwa inilah yang ia beri nama Diagmatisme.Faraday juga menemukan bahwa bidang polarisasi dari cahaya terpolarisasi linier dapatdiputar dengan penerapan dari sebuah bidang magnet eksternal searah dengan arah gerakcahaya. Inilah yang disebut dengan Efek Faraday.Kemudian pada tahun 1862, Faraday menggunakan sebuah spektroskop untuk mencariperbedaan perubahan cahaya, perubahan dari garis-garis spektrum dengan menerapkanmedan magnetik. Tetapi peralatan yang dia gunakan pada saat itu belum memadai, sehinggatak cukup untuk menentukan perubahan spektrum yang terjadi. Kemudian penelitian inidilanjutkan oleh Peter Zeeman kemudian ia mempublikasikan hasilnya pada tahun 1897 danmenerima nobel fisika tahun 1902 berkat refrensi dari Faraday.Kutipan "Tiada yang terlalu indah untuk menjadi kenyataan." "Kerjakan. Selesaikan. Terbitkan." - nasehatnya kepada William Crookes yang masih mudaDalam sel elektrolisis bayaknya massa yang terbentuk pada elektrode dapat dihitung denganhukum Faraday. Hukum Faraday I” Massa zat yang terbentuk pada elektrode selama elektrolisis berbanding lurus denganjumlah listrik yang mengalir melalui sel elektrolisis’’.
  • 45. m = massa zat hasil pada elektrode (gram)F = arus listrik (Faraday)Q = muatan listrik (coulomb)i = kuat arus listrik (ampere)t = waktu elektrolisis (detik) Untuk logam, maka PBO = valensi logamContoh: Cu+2 + 2e → Cu PBO Cu = 2 Untuk gas, umumnya PBO = 2, khusus gas O2 PBO = 4Contoh : 2H+ + 2e → H2 PBO = 2 2H2O(l) → 4H+ + O2 + 4e PBO = 4 Hukum Faraday II” Dalam elektrolisis dengan sejumlah arus yang sama (rangkaian sel elektrolisis seri) akandihasilkan berbagai jenis zat dengan jumlah ekivalen zat tersebut’’. Hukum I Faraday (1831 1832): massa zat yang dibebaskan pada elektrolisis (G) berbanding lurus dengan jumlah listrik yang digunakan (Q). G=QJumlah muatan listrik (Q) sama dengan hasil kali dari kuat arus (i) dengan waktu (t) Q = i . t (coulomb)Jadi persamaan di atas dapat dituliskan sebagai berikut:
  • 46. G = itContoh arus 1 amper yang dialirkan selama 1 menit (60 detik) ke dalam larutan CuSO4mengendapkan 0,4 gram tembaga dikatode, maka:a). Arus 2 amper dalam 1 menit (120 coulomb) akan mengendapkan 0,8 g Cub). Arus 1 amper dalam 2 menit (120 coulomb) akan mengendapkan 0,8 g Cuc). Arus 2 amper dalam 2 menit (240 copulomb) akan mengendapkan 1,6 g Cu Hukum II Faraday : “massa zat yang dibebaskan pada elektrolisis (G) berbanding lurus dengan massa ekivalen zat itu (ME)”. G = MEMassa ekivalen dari unsur-unsur logam sama dengan massa atom relatif (Ar) di bagi denganperubahan bilangan oksidasinya (pbo) ME= Ar/pboContoh Contoh pada elektrolisis larutan CuSO4 terjadi reduksi ion Cu2+ menjadi Cu Cu2+(aq) + 2e –––→ Cu(s)Oleh karena tembaga mengalami perubahan bilangan oksidasi sebesar 2, maka massaekivalen Cu = ArCu/2 = 63,5/2 = 31,75Apabila listrik yang sama banyak dialirkan kedalam dua atau lebih sel elektrolisis yangberbeda, maka perbandingan massa zat-zat yang dibebaskan sama dengan perbandinganmassa ekivalennya.Contoh Misalkan arus i amper dialirkan selama t detik ke dalam larutan CuSO4 dan larutanAgNO3 yang di hubungkan seri.(pada hubungan seri jumlah listrik yang memasuki kedua seladalah sama). Listrik akan mengendapkan Cu dan Ag pada katoda masing-masing sel. Sesuaidengan hukum faraday II, perbandingan massa Cu dengan Ag yang di endapkan sama denganpebandingan massa ekivalennya.
  • 47. GCu : Gag = ME Cu : MEAgMisalkan massa Cu yang diendapkan 10 g maka massa perak dapat dihitung sebagai berikut: GCu : Gag = ME Cu : MEAg= 34,05 gPenggabungan Hukum Faraday I dan II menghasilkan persamaan sebagai berikut: G = k . i . t . MEFaraday menemukan harga faktor pembanding k = jadi, persamaan diatas dapatdinyatakan sebagai berikut:Dengan G = massa zat yang dibebaskan (dalam gram) i = kuat arus (dalam amper) t = waktu (dalam detik) ME = massa ekivalenContoh soal Hitunglah massa tembaga yang dapat dibebaskan oleh arus 10 amper yang dialirkanselama 965 detik ke dalam larutan CuSO4 (Cu = 63,5)Jawab:Cu di endapkan di katoda menurut persamaan berikut ini:Cu2+(aq) + 2e –––→ Cu (s)
  • 48. A. LOGAM GOLONGAN ALKALI 1. SIFAT-SIFAT Terletak di gol IA pada SPU, di alam tidak dijumpai dalam keadaan bebas (sangat reaktif) Na dan K banyak terdapat di alam sebagai senyawa, sedangkan yang lain hanya sedikit. Energi ionisasi dan keelektronegatifannya kecil, Makin besar nomor atom makin kecil energi kohesinya sehingga bersifat lunak, reduktor kuat, larut dalam larutan amonia, nyala bunsen berwarna spesifik. Penyimpanan dalam minyak tanah / hidrokarbon yang inert (menghindari oksidasi O2). 2. PEMBUATAN ALKALI Dengan mereduksi oksidanya, atau dengan mengelektrolisis leburan garamnya. Natrium diperoleh dengan proses Down. Kalium diperoleh dengan mengalirkan uap natrium melalui leburan KCl. 3. PENGGUNAAN ALKALI Aliasi Na / K : pendingin reaktor atom, aliasi Li / Pb : pembungkus kabel lunak, Aliasi Li / Al : penambah daya tahan korosi aluminium, Rb dan Cs membentuk aliasi dengan Na dan K : sel fotolistrik, dan Na : mereduksi TiCl4 menjadi logam Ti. 4. PERSENYAWAAN ALKALI NaCl : bahan pengawet dan pembuatan senyawa yang lain. NaOH (soda api) : pembuatan senyawa lain, bahan baku pembuatan sabun dan deterjen, dalam industri kertas, rayon dan serat. Na2CO3 (soda) : dalam industri kaca, kertas, detergen, untuk proteksi logam dan menurunkan kesadahan air. NaHCO3 (soda kue) : dalam pembuatan roti, menghilangkan bau tengik pada mentega, menghilangkan gom pada sutera, menghilangkan lilin dan lemak pada bulu wol, dan campuran bahan pemadam kebakaran.
  • 49. B. LOGAM GOLONGAN ALKALI TANAH 1. SIFAT-SIFAT Terletak di gol IIA dalam SPU, di alam banyak dijumpai dalam bentuk senyawa. Bersifat sangat reaktif, namun < gol IA, reduktor kuat, nyala bunsen khas Elektropositif, makin besar nomor atom makin berkurang energi ionisasinya, keelektro- negatifan kecil, struktur tidak sama dalam satu golongan, energi kohesi besar sehingga sifat lebih keras dan titik lelehnya lebih tinggi > gol IA. Mudah bereaksi dengan O2 membentuk oksida, dengan air membentuk basa kecuali Be dan Mg akan membuat lapisan oksida yang melindungi terhadap reaksi selanjutnya, dengan asam encer membentuk garam dan membebaskan H2, Be bersifat amfoter, makin ke bawah hidroksidanya makin mudah larut, tetapi karbonat dan sulfatnya sebaliknya, kestabilan karbonat terhadap pemanasan makin bertambah. 2. PEMBUATAN ALKALI TANAH Magnesium diperoleh dengan proses Down : (1) mengendapkan sebagai Mg(OH)2, (2) diubah jadi MgCl2 dan dikristalkan sebagai MgCl2.6H2O (3) leburan kristal dielektrolisis. 3. PENGGUNAAN ALKALI TANAH Be : industri nuklir dan tabung sinar X, Mg : campuran pembuatan badan pesawat terbang dan mobil, pereaksi Grignard dan pereduksi, Ca : memperkeras timbal, dan senyawa alkali tanah banyak dipakai untuk campuran kembang api. Senyawa yang penting CaO (kapur tohor / gamping) dan Ca(OH)2 : bahan baku industri, pengolahan air limbah dan air sadah, industri gula, dan pembuatan soda. CaCO3 : pada industri kertas, makanan dan gula, campurannya dengan MgCO3 dan Mg(OH)2 sebagai basa penetral asam lambung (antasida). CaSO4 (gips / batu tahu) : sebagai cetakan, pembalut tulang patah, pembuatan kapur tulis, bahan warna dalam industri cat. MgSO4.7H2O (garam inggris) : obat pencahar.C. UNSUR-UNSUR LOGAM PERIODA KETIGA1. PENGERTIAN Terdiri dari 8 unsur, yaitu : Natrium (Na), Magnesium (Mg), Aluminium (Al), Silikon (Si), Phospor (P), Belerang / Sulfur (S), Klorin (Cl), dan Argon (Ar). Unsur Na, Mg, Al : logam, Si : metaloid (semi logam), P, S, Cl, Ar : non logam.
  • 50. 2. SIFAT-SIFAT Sifat Logam Dari kiri ke kanan, sifat logam unsur perioda ketiga semakin berkurang, karena elek- tronegativitasnya semakin besar, sehingga semakin mudah membentuk ion negatif. Titik leleh Na ke Si meningkat, pada P dan S menurun cukup drastik, karena adanya perbedaan struktur kristal padatan-padatan tersebut. Si titik lelehnya tertinggi karena mampu membentuk struktur kovalen raksasa. Sifat Reduktor dan Oksidator Dari kiri ke kanan harga energi ionisasi (EI) semakin besar, semakin sukar melepas elektron, sifat reduktornya semakin berkurang, sifat oksidator semakin bertambah. Na : reduktor terkuat, Cl : oksidator terkuat. Unsur-unsur perioda ketiga memiliki lebih dari satu biloks. Sifat Asam dan Basa Unsur-unsur perioda ketiga bisa bertindak sebagai asam maupun basa. Jika EI kecil unsur mudah melepas elektron, sehingga elektron memusat di sekililing atom O, menyebabkan atom O bersifat negatif. Sifat negatif O akan mengikat atom H yang bermuatan positif, sehingga terbentuklah ion OH-.3. BEBERAPA UNSUR LOGAM PERIODA KETIGA DI ALAM Aluminium (Al) Sifat-sifat Aluminium Banyak terdapat di alam sebagai mineral, misal bauksit (Al2O3.2H2O), kriolit (Na3AlF6), feldspar (K2O.Al2O3.3SiO2), dan tanah liat (Al2Si2O7.2H2O). Sifatnya yang ringan banyak dimanfaatkan untuk peralatan rumah tangga, kerangka pesawat terbang dan bangunan modern. Berwarna putih mengkilat, daya hantar panas dan listrik yang baik, amfoter, tahan korosi (membentuk lapisan oksida, mencegah reaksi lebih lanjut), reduktor kuat. Pembuatan Aluminium Dibuat dari elektrolisis leburan Al2O3 dalam kriolit cair dengan elektroda C melalui 2 tahap : (1) pemurnian, diperoleh oksidanya, (2) Al2O3 dicampur kriolit (menurunkan titik lebur dan sebagai pelarut) lalu dilebur dan dielektrolisis (Proses Hall-Heroult).
  • 51. Kegunaan Aluminium Bahan konstruksi bangunan, kendaraan bermotor, kapal laut, pesawat terbang Bahan peralatan dapur, seperti panci, sendok makan, dan sebagainya. Wadah kemasan biskuit, rokok, kembang gula, dan sebagainya. Tawas (KAl(SO4)2.12 H2O) untuk menjernihkan air.b. Silikon (Si) Sifat-sifat Silikon Di alam terdapat dalam bentuk senyawa silikat, seperti SiO2 / pasir / kuarsa, tanah liat (Al2Si2O7.2H2O), juga pada asbes dan mika. Pembuatan Silikon Dibuat melalui reduksi SiO2 dengan C dalam tanur listrik, Si yang dihasilkan dimurnikan dengan menambahkan gas Cl2, Gas SiCl4 yang dihasilkan direduksi dengan gas H2 (suhu tinggi), dan menghasilkan Si murni. Kegunaan Silikon Logam Si : bahan baku mikroprosesor (mikrochip), kalkulator saku, dan baterai solar. SiO2 digunakan untuk membuat kaca (gelas). Tanah liat (Al2Si2O7.2H2O) digunakan untuk membuat semen Silikon karbida (SiC) digunakan sebagai bahan untuk gerinda pemotong Natrium silikat (Na2SiO3) sebagai bahan pengisi pembuatan sabun atau deterjen.c. Phospor (P) Sifat-sifat Phospor Di alam terdapat sebagai batuan fosforit (Ca3(PO4)2), fluoroapatit (CaF2.3Ca3(PO4)2). non logam yang cukup reaktif, tidak ditemukan dalam keadaan bebas. mempunyai beberapa allotrop, yaitu phospor putih dan phospor merah. Perbedaan keduanya adalah : Phospor putih Phospor merah o  titik leburnya rendah (44 C) dan  titik leburnya 59oC, dan terbakar terbakar pada titik leburnya di atas suhu 300oC.  beracun  tidak beracun  bercahaya (fosforesensi)  tidak bercahaya  larut dalam CS2  tidak larut dalam CS2  berbau ozon  tidak berbau  metastabil  selalu stabil
  • 52. Pembuatan Phospor Diperoleh melalui proses Wohler, hasilnya disimpan dalam air (mudah terbakar). Persenyawaan Phospor Bereaksi dengan beberapa unsur membentuk senyawa : fosfida (Na3P dan Mg3P2). Bereaksi dengan H2 membentuk fosfin (PH3). Fosfida terhidrolisis membentuk fosfin. Senyawa yang penting : halida phospor, missal : PCl3 yang bereaksi dengan O2 membentuk phosporilklorida (POCl3) : bahan pemadam kebakaran. Oksida P : P2O3 dan P2O5 dapat membentuk dimer P4O6 dan P4O10 : bahan baku pembuatan pupuk, zat aditif makanan, dan detergen. H2PO4- dan HPO42- merupakan sistem buffer dalam darah. Kegunaan Phospor P merah tidak beracun, stabil : dalam pembuatan korek api dan kembang api.d. Belerang / Sulfur (S) Sifat-sifat Belerang Di alam, sebagai unsur bebas maupun dalam senyawanya (sulfida dan sulfat). Memiliki 2 allotrop, belerang rhombis (α), titik leleh 112,8oC dan belerang monoklin (β), titik leleh 119,25oC. Pembuatan Belerang Dapat diperoleh dengan 2 cara, yaitu :(1) Cara Sisilia : S yang ada di permukaan tanah / batu dipanaskan hingga melebur dan terpisah dari batuan, lalu S dimurnikan dengan cara sublimasi.(2) Cara Frasch : S yang ada di dalam tanah (di bumi) disemprot dengan hembusan air panas (± 1700C) melalui pipa bor di bawah permukaan tanah, sehingga menekan S cair ke atas. S yang dihasilkan kemurniannya 99,5%. Persenyawaan Belerang Senyawa terpenting S : H2SO4, sebagai bahan baku pembuatan senyawa sulfat, membuat pupuk superphospat, dan elektrolit pada aki kendaraan bermotor. Asam sulfat dapat dibuat dengan 2 cara, yaitu :(1) Proses Kontak : bahan dasarnya gas SO2, katalisator V2O5, suhu 400oC. Asam sulfat yang dihasilkan memiliki kadar 98%.
  • 53. (2) Proses Bilik Timbal : bahan dasarnya gas SO2, katalisator uap nitroso (campuran NO dan NO2). H2SO4 yang dihasilkan memiliki kemurnian yang lebih rendah dari proses kontak yaitu 80%. Kegunaan Asam Sulfat Bahan baku pembuatan senyawa (NH4)2SO4 / pupuk ZA, MgSO4 (obat pencahar), ZnSO4 (obat emesis / pembuat muntah), Al2(SO4)3 / tawas, FeSO4.7H2O (bahan pembuat tinta), pupuk superphospat, elektrolit pada aki, dalam industri tekstil / bahan kulit / cat / obat- obatan. D. UNSUR LOGAM TRANSISI PERIODE KEEMPAT1. PENGERTIAN Terdiri dari unsur-unsur Scandium (Sc), Titanium (Ti), Vanadium (V), Kromium (Cr), Mangan (Mn), Besi (Fe), Kobalt (Co), Nikel (Ni), Tembaga (Cu) dan Seng (Zn).2. SIFAT-SIFAT Sifat Umum Logam padat dan dapat menghantarkan arus listrik dan panas dengan baik. Membentuk senyawa yang pada umumnya berwarna, mempunyai beberapa biloks. Pada umumnya dapat membentuk senyawa kompleks, bersifat paramagnetik. Memiliki titik leleh > unsur golongan utama yang merupakan logam. Unsur transisi dan senyawanya dapat bertindak sebagai katalis. Sifat Logam Memiliki banyak elektron tak berpasangan yang bebas bergerak pada kisi kristalnya sehingga dapat membentuk ikatan logam yang kuat. Akibatnya logamnya bersifat kekerasan dan kerapatan tinggi, titik leleh tinggi, dan penghantar listrik yang baik. Sifat Kemagnetan Pada umumnya memiliki elektron yang tidak berpasangan, sehingga dapat diinduksi oleh medan magnet dan bersifat paramagnetik (dapat ditarik oleh magnet), seperti : Sc, Ti, V, Cr dan Mn. Unsur yang memiliki elektron berpasangan (Zn dan Cu) bersifat diamagnetik (tidak tertarik oleh medan magnet). Unsur Fe, Co, Ni bersifat ferromagnetik, meski logam ini dijauhi medan magnet, tetapi induksi magnet logam ini tidak hilang.
  • 54. Ion Berwarna Warna disebabkan oleh tingkat energi elektron yang hampir sama. Elektron-elektron dapat bergerak ke tingkat yang lebih tinggi dengan mengabsorpsi sinar tampak yang terlihat oleh mata. Unsur Ion Warna Unsur Ion Warna Sc Sc3+ Tidak berwarna Mn2+ Merah muda Ti2+ Ungu Mn Mn3+ Merah-coklat Ti Ti3+ Ungu-hijau MnO4- Coklat-ungu Ti4+ Tidak berwarna Fe2+ Hijau Fe V2+ Ungu Fe3+ Jingga V3+ Hijau Co2+ Merah muda V Co VO2+ Biru Co3+ Biru VO43- Merah Ni2+ Hijau Ni Cr2+ Biru Ni3+ Merah Cr3+ Hijau Cu+ Tidak berwarna Cr Cu CrO42- Kuning Cu2+ Biru Cr2O72- jingga Zn Zn2+ Tidak berwarna Bilangan Oksidasi Logam transisi pada umumnya memiliki > 1 biloks. Unsur +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 Sc - - * - - - - Ti - ° ° * - - - V ° ° ° * * - - Cr - ° * - - * - Mn - * ° * - ° * Fe - * * ° - ° - Co - * ° - - - - Ni - * ° - - - - Cu ° * - - - - - Zn - * - - - - - Keterangan : * : biloks yang stabil ° : biloks yang tidak stabil Katalis Logam dan senyawanya digunakan sebagai katalis, pada pembuatan ammonia : katalis Fe, pembuatan H2SO4 : katalis V2O5, reaksi organik : katalis logam Ni dan Pt3. KEGUNAAN UNSUR-UNSUR PERIODA KEEMPAT Skandium (Sc) : sebagai komponen pada lampu listrik yang berintensitas tinggi. Titanium (Ti) : di alam terdapat sebagai TiO2 dan FeTiO3, sebagai paduan logam yang sangat keras dan tahan karat.
  • 55. Vanadium (V) : di alam sebagai V2O5, katalis pada pembuatan H2SO4 (proses kontak),dengan Fe : baja vanadium yang keras, kuat, dan tahan karat (untuk per mobil). Krom (Cr) : logam keras dan tahan karat, dihasilkan dari bijih ferokromit, FeO.Cr2O3,penyepuh (plating) pada peralatan logam (menahan korosi dan menambah keindahan),pigmen dan penyamak kulit. Nikrom : 15% Cr + 60% Ni + 25% Fe (alat pemanas). Mangan (Mn) : di alam sebagai MnO2 / bercampur dengan oksida besi, digunakan dalamproses pembuatan baja karena dapat mengikat oksigen agar tidak terjadi gelembung-gelembung gas yang dapat menyebabkan baja keropos. Besi (Fe) : di alam dalam bijih hematite, siderit, dan magnetit, logam yang murah, mudahberkarat (dicampur dibuat V / Mn : baja), besi cair (besi tuang) banyak mengandung C yangmenjadi sangat keras jika dingin. Kobalt (Co) dan Nikel (Ni) : paduan logam (alloy), misal : alnico (campuran Al, Ni, danCo) yang memiliki sifat kemagnetan kuat. Ni : sebagai bahan campuran stainless steel, Co :sebagai bahan sintesis vitamin B-12. Tembaga (Cu) : di alam dalam senyawa kalkopirit (CuFeS2), kalkosit (Cu2S), dan malasit(Cu2(OH)2CO3), ditemukan bersama Au dan Ag. Cu : kabel listrik dan peralatan rumahtangga. Cu : paduan logam, seperti kuningan (+ Zn), perunggu (+ Zn, Mn, Sn), monel (+ Ni,Fe). Seng (Zn) : di alam sebagai zinsit (ZnO), sfalerit / zink blende (ZnS), pembuatan atap(tidak mudah berkarat), batu baterai, campuran kuningan, melapisi logam besi agar tidakberkarat, pigmen lithopone (putih) pada pembuatan cat, alat elektronik (menghamburkansinar X) : pada tabung televisi, oscilloscope, dan fluoroscope sinar X.E. EMAS Termasuk logam transisi golongan IB. Merupakan reduktor terkuat (dalam deret Volta terletak paling kanan) Sebagai mineral yang dapat di tambang di tempat-tempat tertentu. Di alan dalam keadaanunsur bebas. Logam yang lunak, mudah dibentuk menjadi perhiasan atau dicampur dengan logam lainagar lebih keras dan kuat. Tidak mudah bereaksi dengan senyawa lain sehingga disebut logam mulia.
  • 56. F. GAS MULIA 1. PENGERTIAN Terletak di golongan VIIIA dalam SPU, terdiri dari : Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Kripton (Kr), Xenon (Xe) dan Radon (Rn). 2. SIFAT – SIFAT Gas tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau, satu-satunya kelompok gas yang partikel berwujud atom tunggal (monoatomik), sehingga stabil (sukar bereaksi dengan unsur lain). Kestabilan unsur gas mulia disebabkan : (1) kulit terluarnya 8 e- (kecuali He 2 e-), sehingga sukar bereaksi dengan unsur lain, (2) harga EI unsur-unsur gas mulia sangat tinggi, sehingga sukar bereaksi dengan unsur-unsur lain. 3. PERSENYAWAAN UNSUR GAS MULIA Ditemukan 1962 oleh Neil Barlett dan Lohman : mereaksikan PtF6 + O2 menghasilkan zat berwarna merah jingga, diduga strukturnya O2+PtF6-. Kemudian XePtF6 suatu padatan berwarna kuning ditemukan dari reaksi Xe + PtF6, disusul sintesa XeF2, XeF4 dan XeF6. Pembentukan senyawa gas mulia harus memenuhi syarat : memiliki EI yang cukup rendah (Kr, Xe, Rn), hanya bereaksi dengan unsur yang sangat elektronegatif (F dan O). Contoh senyawa lain : XeO2, XeO4, H2XeO4 (asam xenat), H4XeO6 (asam perxenat), NaHXeO4, Na4XeO6, KrF2, KrF4, RnF2, dan RnF4.4. KEGUNAAN UNSUR GAS MULIA Helium (He) : pengisi balon udara (ringan dan tidak dapat terbakar), isi tabung udara bagi penyelam (80% He + 20% O), He cair : pendingin (refrigerant), pada reaktor nuklir, menciptakan lingkungan yang inert untuk mencegah oksidasi (penyepuhan). Neon (Ne) : lampu reklame (warna merah), Ne cair : pendingin dalam reaktor nuklir, membuat indikator tekanan tinggi, penangkal petir, dan tabung televisi. Argon (Ar) : pengisi ruangan dalam bola lampu listrik biasa karena tidak bereaksi dengan kawat wolfram, menciptakan lingkungan inert, lampu neon (warna merah muda pada tekanan rendah dan biru pada tekanan tinggi). Kripton (Kr) : dengan Ar untuk mengisi lampu fluoresensi, spektrum atom Kr untuk menetapkan ukuran panjang “satu meter” standar, lampu kilat fotografi kecepatan tinggi. Xenon (Xe) : pembuatan tabung elektron, pembiusan pada pembedahan, bahan baku pembuatan senyawa-senyawa xenon. Radon (Rn) : bersifat radioaktif, digunakan dalam terapi radiasi bagi penderita kanker. G. GOLONGAN HALOGEN1. PENGERTIAN Terletak di golongan VIIA, terdiri dari : Fluorin (F), Clorin (Cl), Bromin (Br), Iodin (I), dan Astatin (As). Disebut halogen karena bila unsur ini bereaksi dengan logam akan membentuk garam (bahasa Yunani halos = garam dan genes = pembentuk). Merupakan non logam yang paling reaktif (mudah bereaksi dengan zat lain). Di alam dalam mineralnya, seperti F : fluorspaar (CaF2), kriolit (Na3AlF6) dan fluorapatit (Ca5(PO4)3F), Cl : sebagai NaCl dalam air laut, Br dan I : sedikit dalam air laut, I : sebagai NaIO3 yang bercampur dengan sendawa Chile.
  • 57. 2. SIFAT-SIFAT UNSUR HALOGEN mempunyai sifat sangat reaktif (7 e- valensi), stabil dengan menerima 1 e- senyawa. Sifat Fisika Dalam bentuk unsur sebagai molekul diatomik (X2), di alam selalu dalam bentuk senyawanya, yaitu F2, Cl2, Br2, dan I2. Kestabilan molekul berkurang dari atas ke bawah, karena penambahan jari-jari atom, sehingga energi ikatannya juga berkurang dari atas ke bawah. Halogen Titik leleh (oC) Titik didih (oC) Kerapatan Kelarutan Fluorin -220 -118 1,1 bereaksi Klorin -100 -35 1,5 20 Bromin -7 59 3,0 42 Iodin 113 183 5,0 3  Dari atas ke bawah tiitik didih / lelehnya semakin meningkat. Semakin besar Mr, gaya tarik antar partikelnya semakin besar, sehingga untuk memutuskan gaya tarik ini, diperlukan energi yang besar, akibatnya titik didih / lelehnya semakin besar. Pada suhu kamar, fluorin (kuning muda) dan klorin (hijau kekuningan) : gas, , bromin : cair dan mudah menguap, coklat, iodin : padat dan mudah menyublim, ungu. Semua halogen berbau merangsang dan menusuk Kelarutan halogen berkurang dari fluorin ke iodin Sifat Kimia Halogen Fluorin Klorin Bromin Iodin Massa atom 19 35,5 80 127 Jari-jari atom 72 99 115 133 Keelektronegatifan 4,0 3,0 2,8 2,5 Energi ionisasi 1680 1260 1140 1010 Energi ikatan 155 240 190 149 Afinitas elektron -328 -349 -325 -295
  • 58.  Jari-jari atom bertambah besar dari atas ke bawah, sehingga afinitas elektron berkurang, kecuali afinitas fluorin lebih kecil daripada afinitas klorin. Kereaktifan unsur halogen dari atas ke bawah semakin kecil. Halogen dapat bereaksi dengan unsur-unsur lain : logam, hidrogen, hidrokarbon, antar halogen, air, basa, non logam, metaloid tertentu, Daya Oksidasi Halogen Berkurang dari atas ke bawah, daya reduksi ion halogen semakin bertambah dengan naiknya nomor atom. Halogen di atas dapat mengoksidasi halogen di bawahnya dan bukan sebaliknya. 3. PEMBUATAN UNSUR HALOGEN Flourin dan klorin dibuat dengan mengelektrolisis HF dalam leburan KF, lelehan NaCl atau larutan NaCl. Klorin dan bromin di laboratorium dibuat dengan mengoksidasi garamnya. Skala industri : I dibuat dengan mengoksidasi abu rumput laut menggunakan gas klorin atau bromin, reduksi ion iodat dari NaIO3. Di laboratorium dibuat seperti bromin tetapi menggunakan garam iodida.4. KEGUNAAN UNSUR HALOGEN Fluorin (F) : Freon / CFC (zat pendingin pada kulkas / AC, pendorong pada spray), teflon (politetra fluoro etena), plastik tahan panas, HF (mengetsa kaca), NaF (pengawet kayu dari gangguan serangga), Na2SiF6 (campuran pembuatan pasta gigi). Klorin (Cl) : HCl (industri logam / pembersih permukaan logam dan pengekstraks logam dari bijihnya), NaCl (bahan masakan dan bahan baku industri kimia), KCl (pupuk tanaman), NH4Cl (pengisi batu baterai), CaOCl2 (bahan pemutih serat), Ca(OCl)2 (bahan pembunuh kuman / disinfektan), KClO3 (bahan pembuat korek api dan mercon), ZnCl2 (bahan solder / pematri), pelarut organik kloroform (CHCl3), karbon tetraklorida (CCl4), dan plastik (poly vinyl chloride = PVC). Bromin (Br) : bahan baku pembuat senyawa NaBr (obat penenang), AgBr (bahan pembuat negatif film), CH3Br (bahan pemadam kebakaran). Iodin (I) : KIO3 (pada garam dapur), CHI3 (zat antiseptik), AgI (dalam film fotografi).
  • 59. H. BEBERAPA UNSUR PENTING LAINNYA 1. HIDROGEN (H) Sifat-sifat Di alam terbesar, sedikit di bumi, penyusun utama atmosfer matahari (75%). Di bumi sebagai air, hidrokarbon, dan senyawa organik lainnya. Hidrogen cair mempunyai titik didih -253oC dan titik beku -259oC. Isotop Hidrogen 1 2 3 Memiliki 3 isotop : 1 H (protonium : H) 99,98%, 1 H (deuterium : D) dan 1 H (tritium : T) sebanyak 0,016%. Tritium bersifat radioaktif. Pembuatan Hidrogen Di laboratorium : dengan reduksi ion hidrogen Di industri : elektrolisis air, hasil samping pengolahan minyak bumi, mengalirkan uap air pada kokas panas, dan mengalirkan uap air melalui besi pijar. Persenyawaan Hidrogen Bentuk persenyawaan berupa hidrokarbon, asam basa, hidrida, dan air. Dapat bereaksi dengan logam / non logam, oksigen, dan halogen. Reaksi hidrogen dengan logam golongan IA / IIA menghasilkan hidrida logam : titik lelehnya tinggi, biloks H : -1, dalam air membebaskan H2. Bereaksi dengan unsur non logam menghasilkan hidrida non logam : berikatan kovalen, titik leleh dan titik didihnya rendah dengan biloks H : +1. Bereaksi dengan unsur transisi menghasilkan hidrida interstisi disebabkan jari-jarinya yang kecil (0,037 nm) mampu menembus di sela-sela partikel unsur transisi tanpa merusak struktur kristalnya. Ikatan Hidrogen Terjadi antar atom yang kecil dan sangat elektronegatif (F, O, N), menyebabkan titik didih tinggi (terjadi anomali / penyimpangan) kenaikan titik didih dalam satu gol. Kegunaan Hidrogen. Pada pembuatan ammonia secara Haber-Bosch, pembuatan margarin, untuk mensintesis metanol, untuk pengisi balon meteorologi, sebagai cairan kriogenik dan bahan bakar.
  • 60.  Keuntungan bahan bakar Hidrogen : energi yang dihasilkan besar (efisien) dan tidak menghasilkan polutan, namun mahal produksi dan penyimpanannya. 2. OKSIGEN (O) Sifat-sifat Unsur utama penyusun kerak bumi (46,6%), 89% massa air dan 21% di atmosfer. Di alam sebagai oksida, senyawa organik, air dan unsur bebas di atmosfer. Pada suhu kamar sebagai gas diatomik yang tidak berwarna, tidak berbau, lebih ringan dari udara, titik didih -183oC, titik beku -219oC, massa jenis 1,429 g/cm3. Satu-satunya unsur Golongan VIA yang berujud gas. Memiliki 3 isotop, yaitu (99,76%), (0,04%), dan (0,20%). Antara O2 dan O3 ber-allotropi, artinya memiliki struktur kristal berbeda. Pembuatan Oksigen. Di laboratorium : dengan penguraian katalitik H2O2, pemanasan beberapa senyawa yang mengandung oksigen, dan reaksi antara peroksida logam dengan air. Di industri : destilasi bertingkat udara yang dicairkan dan elektrolisis terhadap air. Persenyawaan Oksigen. Persenyawaan terpenting : oksida asam (SO3, CO2, Cl2O5), oksida basa (Na2O, CaO, MgO), oksida amfoter (ZnO, Al2O3, Cr2O5), oksida netral (H2O, N2O, NO, CO), oksida campuran (Pb3O4 campuran 2 : 1 = PbO : PbO2), peroksida dengan biloks –1 (H2O2, Na2O2, BaO2), superoksida dengan biloks –1/2 (RbO2, CsO2). Senyawa ozon (O3) : allotropi O2 (gas berbau tidak enak, sangat beracun), berfungsi sebagai filter sinar ultraviolet. Kegunaan Oksigen. Unsur yang penting dalam kehidupan : untuk pernafasan, unsur utama dalam pembakaran pada logam, non logam, dan senyawa organik.
  • 61. 3. NITROGEN (N) Sifat-sifat. Di alam bebas sebagai N2 yang stabil, tidak berbau, tidak berwarna, dan kurang reaktif, titik didih –196oC, titik beku –210o. Mempercepat pendinginan dan sebagai selubung gas pelindung alat-alat elektronika. Di udara bebas sebanyak 78%. Mempunyai isotop dan . Pembuatan Nitrogen. Di Industri : destilasi bertingkat terhadap udara yang telah dicairkan, NH3 : proses Haber- Bosch (tekanan 300 atm, suhu 500oC, katalisator Fe dan V2O5), HNO3 : proses Haber-Bosch Oswald (mengoksidasi ammonia) Di laboratorium : pemanasan NH4NO2 atau campuran KNO2 dan NH4Cl, HNO3 : memanaskan kalsium nitrat atau barium nitrat dengan asam sulfat. Persenyawaan Nitrogen. Persenyawaan terpenting : ammonia (gas tidak berwarna, berbau merangsang, bersifat amfoter dan mudah larut dalam air membentuk basa). Di alam dihasilkan dari pembusukan zat organik Kegunaan Nitrogen Ammonia : bahan baku pembuatan pupuk urea. HNO3 : campuran 1 : 3 = HNO3 : HCl disebut aqua regia (air raja) yang bisa bereaksi dengan Au dan Pt, dalam industri pupuk, campuran bahan bakar cair pada roket, bahan peledak.
  • 62. Materi Kelas XII - Semester IIKimia KarbonA.Tata NamaRumus Umum AlkanaAlkana merupakan senyawa hidrokarbon alifatik jenuh, yaitu hidrokarbon dengan rantaiterbuka dan semua ikatan karbonnya merupakan ikatan tunggal. Senyawa alkana mempunyairumus :CnH2n + 2(JamesE. Brady)Nama-nama sepuluh alkana dengan jumlah atom karbon 1 sampai 10 terdapat pada tabel 5.1.Hal ini merupakan dasar nama-nama seluruh senyawa organik.Jumlah Atom C Rumus Molekul Nama1 CH4 Metana2 C2H6 Etana3 C3H8 Propana4 C4H10 Butana5 C5H12 Pentana6 C6H14 Heksana7 C7H16 Heptana8 C8H18 Oktana9 C9H20 Nonana10 C10H22 DekanaGugus AlkilGugus alkil adalah alkana yang telah kehilangan satu atom H. Gugus alkil ini dapat dituliskandengan menggunakan rumus:CnH2n + 1Dengan menggantikan satu atom H, maka namanya juga akan berubah dari metana menjadimetil. Berikut ini beberapa gugus alkil yang biasa digunakan.Rumus Nama AlkilCH3 – MetilC2H5 – EtilC3H7 – PropilC4H9 – Butil
  • 63. Gugus metil dan gugus etil masing-masing hanya sejenis, yaitu:Gugus propil ada dua jenis, yaitu:Sedangkan gugus butil ada empat jenis, yaitu:Tata Nama AlkanaDalam pemberian nama alkana ini akan sangat sulit jika hanya menggunakan tata namaalkana biasa (metana s.d. dekana, untuk C1 –C10). Hal ini disebabkan adanya isomer-isomerdalam alkana, sehingga perlu adanya nama-nama khusus. Misalnya, awalan normaldigunakan untuk rantai lurus, sedangkan awalan iso untuk isomer yang mempunyai satucabang CH3 yang terikat pada atom karbon nomor dua. Padahal sangat sulit bagi kita untukmemberikan nama pada rantai karbon yang mempunyai banyak sekali isomer. Oleh karenaitu, perhimpunan kimiawan internasional pada pertemuan di Jenewa pada tahun 1892 telahmerumuskan aturan penamaan senyawa kimia. Tata nama yang mereka rumuskan itu terkenaldengan tata nama IUPAC (International Unionof Pure and Applied Chemistry). Nama yangditurunkan dengan aturan ini disebut nama sistematik atau nama IUPAC, sedangkan namayang sudah biasa digunakan sebelum tata nama IUPAC tetap digunakan dan disebut dengannama biasa atau nama trivial.
  • 64. B. IsomerKimia Karbon ( Isomer Senyawa Hidrokarbon)Isomer isomer yang terjadi pada senyawa hidrokarbon. Isomer adalah suatu senyawa karbon yangmempunyai rumus molekul sama,tetapi strukturnya berbeda. Isomer isomer suatu senyawa mempunyai sifat fisik dan sifat kimia yangberbeda.1. Isomer Alkana Isomer yang terjadi pada Alkana adalah isomer rantai ( rangka ).2. Isomer Alkena Isomer Alkena dimulai dari Butena. Isomer pada Alkena dapat terjadi karena letakcabang, letak ikatan rangkap, dan perbedaan arah atau susunan atom dalam ruang. Isomer yangterjadi pada Alkena adalah isomer rantai ( rangka ), isomer posisi, dan isomer ruang.3. Isomer Alkuna Seperti halnya pada Alkana dan Alkena, pada Alkuna juga menunjukkan suatuperistiwa Isomerisasi, yaitu mulai pada butuna. isomer yang terjadi pada Alkuna adalah Isomerrantai ( rangka ), dan isomer posisi. sedangkan isomer ruang ( geometri ) tidak dijumpai pada Alkuna.
  • 65. C. Reaksi Kimia Karbon1. Reaksi substitusiReaksi substitusi merupakan reaksi yang melibatkan penggantian atom/gugus atom pada molekuldengan atom/gugus atom lainnya. Reaksi substitusi umumnya terjadi pada senyawa jenuh (tunggal)tanpa terjadi perubahan ikatan karakteristik (tetap jenuh) A + B - C --> A - C + BContoh reaksi substitusi:Reaksi pembentukan haloalkana: reaksi alkana dengan halogen R - H + X2 --> R - X + H - XContoh:CH3 - H + Cl2 --> CH3 - Cl + HClReaksi substitusi atom H pada alkohol dengan logam reaktif (Na, K)atom H pada gugus - OH dapat disubstitusi oleh logam reaktif seperti Na dan K R - OH + Na --> R - ONa + H2Contoh:2 C2H5 - OH + 2 Na --> 2 C2H5 - ONa + H2Reaksi alkoksi alkana (eter) dengan PCl5 menghasilkan haloalkana R - O - R’ + PCl5 --> R - Cl + R’ - Cl + POCl3Contoh:CH3 - O - CH3 + PCl5 --> CH3Cl + CH3Cl +POCl3Reaksi esterifikasi: reaksi pembentukan ester dari alkohol dan asam karboksilat R - OH + R’ - COOH --> R’ - COOR + H - OHContohCH3 - OH + CH3 - COOH --> CH3 - COOCH3 + H2O2. Reaksi adisiReaksi adisi adalah reaksi senyawa karbon yang melibatkan penggabungan molekul-molekul. Reaksiadisi juga dapat diartikan sebagai reaksi pemutusan ikatan rangkap (tak jenuh) menjadi ikatantunggal (jenuh).
  • 66. Contoh reaksi substitusi:Reaksi adisi H2 pada alkena membentuk alkanaH2C = CH2 + H2 --> H3C - CH3Reaksi adisi H2 pada alkanal membentuk alkohol primerIkatan rangkap C = O pada alkanal bereaksi dengan H2 untuk menghasilkan alkohol primer.Disebut juga dengan reaksi reduksi karena terjadi penurunan bilangan oksidasi CReaksi adisi H2 pada keton/alkanon menghasilkan alkohol sekunderIkatan rangkap C = O pada alkanon/keton bereaksi dengan H2 untuk menghasilkan alkohol sekunder.Reduksi H2O pada asam karboksilat menghasilkan suatu alkohol sekunderIkatan rangkap C = O pada asam karboksilat akan terbuka akibat penambahan reduktor kuat untukmenghasilkan alkohol primer3. Reaksi eliminasiReaksi eliminasi merupakan reaksi peruraian suatu molekul menjadi molekul-molekul lain di manasalah satu molekul dikatakan tereliminasi. Reaksi eliminiasi dapat juga dikatakan sebagai reaksipembentukan ikatan rangkap dari ikatan tunggal (kebalikan dari reaksi adisi).
  • 67. Reaksi eliminasi H2 dari alkana menjadi alkenaCH3 - CH2 - CH3 --> CH3 - CH = CH2 + H2Reaksi eliminasi air (dehidrogenasi) dari alkoholAlkohol dapat bereaksi membentuk alkena dengan bantuan katalis H2SO4 pekat berlebih pada suhu180oC.CH3 - CH2 - OH --> CH2 = CH2 + H2OReaksi eliminasi HX dari haloalkana (dehidrohalogenasi)Haloalkana R - X dapat bereaksi dengan gugus - OH yang larut dalam alkohol seperti NaOH etanolisatau CH3OK, membentuk alkuna.4. Reaksi oksidasiReaksi melibatkan oksidator seperti O2, O3, dan KMnO4. Reaksi oksidasi yang penting adalah reaksidengan O2 yang dikenal sebagai pembakaran.Contoh reaksi oksidasi:Reaksi oksidasi alkohol primer, sekunder, dan tersierAlkohol primer, sekunder, dan tersier memberikan reaksi berbeda terhadap oksidator sepertiK2Cr2O7, KMnO4, dan O2.Reaksi oksidasi alkohol primer, sekunder, dan tersier selengkapnya dapat di lihat di sini.Reaksi oksidasi pada alkoksi alkana (eter)Alkoksi alkana bereaksi dengan O2 membentuk senyawa hidroperoksidaReaksi oksidasi pada alkanal/aldehidReaksi oksidasi alkanal digunakan sebagai reaksi identifikasi antara alkanal/aldehid denganalkanon/keton. Simak informasi lengkapnya di sini.Reaksi oksidasi alkanon/ketonAlkanon tidak dapat mereduksi oksidator lemah seperti larutan fehling dan larutan tollens. Sifat ini,digunakan untuk membedakan alkanon dari isomer fungsinya, yaitu alkanal/aldehid. Simakinformasinya di sini.Reaksi oksidasi pada asam alkanoatReaksi oksidasi asam alkanoat hanya terjadi pada asam metanoat dan asam 1,2 etanadioat
  • 68. 5. Reaksi polimerisasiReaksi polimerisasi melibatkan penggabungan molekul-molekul kecil yang disebut monomer menjadisuatu molekul rantai panjang atau yang disebut polimer. Anda dapat menyimak sifat-sifat polimerdengan mengklik di sini. Reaksi polimerisasi dapat dibedakan menjadi 2:Polimerisasi adisi: monomer-monomer bergabung membentuk suatu polimer Monomer + monomer + monomer + . . . --> polimerBeberapa monomer yang mengalami polimerisasi adisi dapat dilihat pada tabel berikut.Polimerisasi kondensasi: monomer-monomer bergabung membentuk polimer dengan melepasmolekul kecil seperti H2O dan HCl Monomer + monomer + monomer + . . . --> polimer + molekul kecilBeberapa monomer yang mengalami polimerisasi kondensasi dapat dilihat pada tabel berikut.
  • 69. Keterangan:PET : suatu poliester yang secara teoritis dapat dibuat dari pencampuran asam flatat (asamkarboksilat) dan etilen glikol (alkohol).Nilon 6,6 : merupakan poliamida dengan gugus - CON - yang terbentuk dari polimerisasi 1,6-diaminoheksana dan asam 1,6-heksadioat.Bakelit : polimer yang terbentuk dari polimerisasi metanal dan fenol.Perspex : secara teoritis perspex terbentuk dari polimerisasi propanon (keton) dan metanal (aldehid)Benzena dan TurunannyaTurunan dari senyawa benzena terjadi karena salah satu atom hidrogen dalam ring benzenadiganti atau disubstitusi oleh atom atau gugus lain. Senyawa-senyawa tersebut meliputitouluen adalah benzena yang mengandung gugus metil, apabila mengandung gugus halogendinamakan halobenzena. Sedangkan yang mengandung gugus hidroksi dan gugus nitro secaraberurutan dinamakan fenol dan nitrobenzena. Struktur molekul untuk turunan senyawabenzena disederhanakan dalam Gambar 12.72.Gambar 12.72. Beberapa senyawa turunan benzenaDalam bereaksi, benzena tidak mengalami reaksi adisi karena cincin benzena stabil, hal iniberbeda untuk senyawa-senyawa yang memiliki ikatan rangkap. Misalnya, benzena tidakmengalami reaksi adisi layaknya senyawa alkena dan alkuna. Dan reaksi utama dari benzenaadalah reaksi substitusi. Reaksi ini disederhanakan pada Gambar 12.73.
  • 70. Bagan 12.73. Reaksi substitusi dengan gugus nitro pada benzenaBenzena dapat di hidrogenasi menghasilkan suatu sikloalkana dengan bantuan katalis logam.Reaksi ini disederhanakan pada Gambar 12.74. Senyawa benzena akan mengalami reduksidan akan menerima atom H, dengan cara melepaskan ikatan rangkapnya. Reaksi ini tidakberlangsung sederhana namun memerlukan katalisator logam khususnya platina atau nikel.Bagan 12.74. Reaksi hidrogenasi benzenaBenzena merupakan senyawa organik yang sangat beracun bagi manusia dan dapatmenyebabkan kerusakan hati. Namun toluena jauh kurang beracun, meskipun bukan tidakberbahaya. Hal ini disebabkan karena perbedaan senyawa intermediet yang dihasilkan padasaat akan dibongkar dalam tubuh. Untuk toluen menghasilkan senyawa intermediet asambenzoat yang dapat diekskresikan, sehingga tidak akan menimbulkan masalah kesehatan..Polimer dan MakromolekulMAKROMOLEKUL : KARBOHIDRAT, LIPID, PROTEIN DAN ASAM NUKLEATTIGA MOLEKUL BESAR YANG MENYERUPAI RANTAI (POLIMER) ADALAHKARBOHIDRAT, PROTEIN DAN ASAM NUKLEAT.POLIMER ADALAH SUATU MOLEKUL PANJANG YANG TERDIRI ATAS BANYAKBLOK PENYUSUN YANG IDENTIK ATAU SERUPA YANG DIHUBUNGKAN OLEHIKATAN-IKATAN KOVALEN.UNIT-UNIT YANG DISUSUN BERULANG-ULANG YANG BERFUNGSI SEBAGAIBLOK PENYUSUN SUATU POLIMER ADALAH MOLEKUL KECIL YANG DISEBUTMONOMER.> KARBOHIDRAT(Bahan Bakar dan Materi Pembangun)*Istilah karbohidrat meliputi gula dan polimernya.
  • 71. Karbohidrat paling sederhana adalah monosakarida (gula sederhana). Disakarida adalah gulaganda, yang terdiri atas 2 monosakarida yang dihubungkan melalui kondensasi. Karbohidratyang merupakan makromolekul adalah polisakarida, polimer yang terdiri dari banyak gula.*Monosakarida memiliki rumus molekul yang merupakan kelipatan CH2O. Contoh : glukosa(C6H12O6). Tergantung dari lokasi gugus karbonil, maka gula bisa sebagai aldosa(gulaaldehida) atau sebagai ketosa (gula keton). Glukosa adalah aldosa, sedangkan fruktosa adalahketosa.*Monosakarida khususnya glukosa merupakan nutrien utama sel melalui suatu proses yangdisebut respirasi seluler, di mana sel mengekstraksi energi yang tersimpan dalam molekulglukosa.*Molekul gula yang tidak segera digunakan, umumnya disimpan sebagai monomer yangbergabung membentuk disakarida atau polisakarida.*Disakarida terdiri atas dua monosakarida yang dihubungkan oleh suatu ikatan glikosidik,suatu ikatan kovalen yang terbentuk antara dua monosakarida melalui reaksi dehidrasi. Ikatanglikosidik menghubungkan karbon nomor 1 dari satu glukosa dengan karbon nomor 4 dariglukosa ke dua (disebut juga ikatan 1-4).*Contoh maltosa yang merupakan bahan untuk membuat bir. Contoh lain adalah laktosa yangditemukan dalam susu, terdiri atas sebuah molekul glukosa yang berikatan dengan sebuahmolekul galaktosa.*Sedangkan, disakarida yang paling banyak kita konsumsi sehari-hari adalah sukrosa. Keduamonomernya adalah glukosa dan fruktosa>LIPID*Lipid adalah salah satu kategori molekul biologis yang besar yang tidak mencakup polimer.Lipid tidak memiliki atau sedikit sekali afinitasnya terhadap air. Perilaku hidrofobiknya inididasarkan pada struktur molekulernya.*Meskipun lipid bisa memiliki beberapa ikatan polar yang berikatan dengan oksigen, namunsebahagian besar lipid terdiri atas hidrokarbon. Lipid meliputi waxes (lilin), lemak, fosfolipiddan steroid.*Lemak disusun dari dua jenis molekul yang lebih kecil yaitu gliserol dan asam lemakmelalui reaksi dehidrasi.*Gliserol adalah sejenis alcohol yang memiliki 3 karbon, yang masing-masing mengandungsebuah gugus hidroksil.*Asam lemak memiliki kerangka karbon yang panjang, umumnya 16 sampai 18 atom karbonpanjangnya*Salah satu ujung asam lemak itu adalah “kepala” yang terdiri atas suatu gugus karboksil,gugus fungsional yang menyebabkan molekul ini disebut asam lemak.*Yang berikatan dengan gugus karboksil adalah hidrokarbon panjang yang disebut “ekor”.Ikatan C-H nonpolar yang terdapat pada ekor asam lemak itu menyebabkan lemak bersifathidrofobik.*Lemak terpisah dari air karena molekul air membentuk ikatan hydrogen satu sama lain danmenyingkirkan lemak.*Asam lemak terdiri atas asam lemak jenuh dan tidak jenuh. Disebut asam lemak jenuhapabila tidak ada ikatan ganda di antara atom-atom karbon yang menyusun ekor, sedangkandisebut asam lemak tidak jenuh apabila memiliki satu atau lebih ikatan ganda, yang terbentukmelalui pengeluaran atom hydrogen dari kerangka karbon.
  • 72. >PROTEIN*Protein terdiri atas satu atau lebih polipeptida yang berlipat membentuk suatu konformasi 3dimensi yang spesifik.*Polipeptida adalah polimer asam amino yang dihubungkan dalam suatu urutan yangspesifik.*Protein tersusun dari 20 asam amino yang berbeda, masing-masing dengan rantai samping(gugus R) yang khas.*Gugus karboksil dan gugus amino dari asam amino yang berdekatan akan berikatan dalamikatan-ikatan peptida. Jadi, asam amino adalah molekul organic yang memiliki guguskarboksil dan gugus amino.*Selain gugus tersebut juga didapatkan atom hydrogen dan berbagai gugus yang disimbolkandengan R.*Protein memiliki 4 struktur yang terdiri atas struktur primer, sekunder, tersier dan kuartener.*Struktur primer suatu protein adalah urutan uniknya yang terdiri dari asam amino.*Struktur sekunder adalah pelipatan atau pelilitan polipeptida itu dalam konfigurasi berulang,yang dihasilkan dari pembentukan ikatan hydrogen antara bagian-bagian tulang belakangpolipeptida.*Struktur tersier adalah keseluruhan bentuk 3 dimensi suatu polipeptida dan dihasilkan dariinteraksi antara rantai-rantai samping asam amino.*Protein yang terbuat lebih dari satu rantai polipeptida (subunit) memiliki tingkatan strukturkuartener.>ASAM NUKLEAT (Polimer Informasi)*Urutan asam amino suatu polipeptida diprogram oleh satu unit penurunan sifat genetic yangdikenal dengan nama gen. Gen terdiri atas DNA, polimer yang termasuk dalam senyawa yangdikenal dengan asam nukleat.* Terdapat dua jenis asam nukleat yaitu asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat(RNA).*DNA adalah materi genetic yang diwarisi organisme dari orang tuanya. Suatu molekul DNAsangat panjang dan umumnya terdiri atas ratusan bahkan ribuan gen. Informasi yang terkodedalam struktur DNA memprogram semua aktivitas sel.*Meskipun demikian, DNA tidak terlibat secara langsung dalam pelaksanaan operasi sel,diperlukan protein untuk mengimplementasikan program genetic tersebut.*Protein adalah hardware molekuler sel, sedangkan DNA adalah software yang berisiprogram genetic. Jadi urutan aliran informasi genetiknya adalah DNA → RNA → protein.*Asam nukleat merupakan polimer dari monomer-monomer yang disebut nukleotida.*Nukleotida terdiri atas 3 bagian yaitu suatu molekul organic yang disebut basa nitrogen,pentosa (gula berkarbon 5) dan gugus fosfat.*Basa nitrogen terdiri atas pirimidin dan purin.*Pirimidin memiliki cincin enam-anggota yang terdiri dari atom karbon dan nitrogen (atomnitrogen cenderung mengambil H+ dari larutan, yang menjelaskan istilah basa nitrogen).*Anggota keluarga pirimidin adalah sitosin (C), timin (T) dan urasil (U). Purin lebih besar,dengan cincing enam-anggota yang menyatu dengan cincin lima-anggota.*Yang termasuk purin adalah adenine (A) dan guanine (G).*A, G dan C ditemukan pada DNA dan RNA, sedangkan timin hanya ditemukan dalam DNAdan urasil hanya pada RNA.
  • 73. *Pentosa yang berikatan dengan basa nitrogen adalah ribose pada nukleotida RNA, dandeoksiribosa pada molekul DNA.*Perbedaan satu-satunya di antara ke dua gula ini adalah bahwa deoksiribosa tidak memilikisatu atom oksigen pada karbon nomor 2, sehingga disebut deoksi.*Dalam suatu polimer asam nukleat atau polinukleotida, nukleotidanya dihubungkan denganikatan kovalen yang disebut ikatan fosfodiester antara fosfat dari suatu nukleotida dan guladari nukleotida berikutnya.*Pengikatan ini menghasilkan suatu tulang belakang dengan pola gula-fosfat-gula-fosfat yangberulang.*Disepanjang tulang belakang gula-fosfat ini terdapat tempelan tambahan yang terdiri atasbasa-basa nitrogenDalam kehidupan sehari-hari banyak kita jumpai beraneka ragam zat atau barang bukansebagai senyawa sederhana melainkan sebagai molekul besar atau dengan berat molekulberkisar seribu bahkan ratusan ribu. Hal ini disebabkan karena senyawa tersebut tersusun darimolekul-molekul kecil yang saling bergabung membentuk struktur yang sangat besar, dansifat-sifatnya berbeda dengan molekul-molekul penyusunnya. Molekul dengan ciri-cirisemacam ini disebut dengan makromolekul.Beberapa senyawa makromolekul yang mudah kita temukan seperti kayu berupa lignin danselulosa, bahan makanan seperti beras, tepung terigu berupa karbohidrat, daging, telur yangmengandung protein, bahan pakaian seperti polyester, peralatan yang terbuat dari plastikberupa polietilena teflon polivinilklorida dan polistirena, lihat Gambar 13.1.Gambar 13.1. Berbagai macam produk berupa senyawa polimerPolimer adalah makromolekul yang biasanya memiliki bobot molekul tinggi, dibangun daripengulangan unit-unitnya. Molekul sederhana yang membentuk unit-unit ulangan inidinamakan monomer. Sedangkan reaksi pembentukan polimer dikenal dengan istilahpolimerisasi.Untuk lebih jelasnya bagaimana monomer membentuk sebuah polimer dapat kita perhatikanstruktur molekul polimer pada Bagan 13.2.
  • 74. Ilustrasi dari makrolekul polipeptida 1. Definisi PolimerKata polimer berasal dari bahasa Yunani, yaitu poly dan meros. Poly berarti banyak danmeros berarti unit aatu bagian. Jadi polimer adalah makromolekul (molekul raksasa) yangtersusun dari monomer yang merupakan molekul yang kecil dan sederhana.2. Penggolongan Polimera) Berdasarkan Asalnya1) Polimer alamadalah polimer yang terbentuk secara alami di dalam tubuh makhluk hidup.
  • 75. Tabel beberapa contoh polimer alam : No. Polimer Monomer Polimerisasi Terdapat pada 1. Amilum Glukosa Kondensasi Biji-bijian,akar umbi 2. Selulosa Glukosa Kondensasi Sayur, kayu, kapas 3. Protein Asam amino Kondensasi Susu,daging,telur, wol, sutera 4. Asam nukleat Nukleotida Kondensasi Molekul DNA, RNA 5. Karet alam Isoprene Adisi Getah karet alam2) Polimer semi sintetisPolimer semi sintetis adalah polimer yang diperoleh dari hasil modifikasi polimer alam danbahan kimia.Contoh : selulosa nitrat yangsering dipasarkan dengan nama celluloid dan guncotton.3) Polimer sintetisPolimer sintetis adalah polimer yang tidak terdapat di alam, tetapi disintesis dari monomer-monomernya dalam reaktor.Tabel beberapa contoh polimer sintetis No. Polimer Monomer Polimerisasi Terdapat pada 1. Polietena Etena Adisi Kantung,kabel plastik 2. Polipropena Propena Adisi Tali,karung,botol plastik 3. PVC Vinil klorida Adisi Pipa pralon,pelapis lantai, kabel listrik 4. Polivinil Vinil alkohol Adisi Bak air alkohol 5. Teflon Tetrafluoro etena Adisi Wajan,panci anti lengket 6. Dakron Metal tereftalat dan Kondensasi Pita rekam magnetik, etilen glikol kain,tekstil,wol sintetis 7. Nilon Asam adipat dan Kondensasi Tekstil heksametilen diamin 8. Polibutadiena Butadiena Adisi Ban motor, mobilb) Berdasarkan Jenis Monomernya1) HomopolimerHomopolimer adalah polimer yang tersusun dari monomer-monomer yang sama atau sejenis.Contoh : PVC, protein, karet alam, polivinil asetat (PVA), polistirena, amilum, selulosa, danteflon.
  • 76. 2) KopolimerKopolimer adalah polimer yang tersusun dari monomer-monomer yang berlainan jenis.Berdasarkan susunan monomernya, terdapat empat jenis kopolimer sebagai berikut.a) Kopolimer bergantianb) Kopolimer blokc) Kopolimer bercabangd) Kopolimer tidak beraturanc) Berdasarkan Sifat terhadap Pemanasan atau Sifat Kekenyalannya1) TermoplastikTermoplastik adalah polimer yang bersifat kenyal atau liat jika dipanaskan dan dapatdibentuk menurut pola yang diinginkan. Setelah dingin, polimer menjadi keras dankehilangan sifat kekenyalannya. Contoh : polietilena, PVC, seluloid, polistirena,polipropilena, asetal, vinil, nilon dan Perspex.2) TermosettingTermosetting adalah polimer yang bersifat kenyal saat dipanaskan, tetapi setelah dingin tidakdapat dilunakkan kembali. Jika pecah, polimer tersebut tidak dapat disambungkan kembalidengan pemanasan. Contoh : bakelit, uretana, epoksi, polyester, dan formika.d) Berdasarkan Bentuk Susunan Rantainya1) Polimer linearPolimer linear adalah polimer yang tersusun dengan unit ulang berikatan satu sama lainnya:membentuk rantai polimer yang panjang.Gambar :2) Polimer bercabangPolimer bercabang adalah polimer yang terbentuk jika beberapa unit ulang membentukcabang pada rantai utama.Gambar :3) Polimer berikatan silang (Cross-linking)Polimer berikatan silang adalah polimer yang terbentuk karena beberapa rantai polimer salingberikataan satu sama lain pada rantai utamanya. Sambungan silang dapat terjadi ke berbagaiarah sehingga terbentuk sambung silang tiga dimensi yang disebut polimer jaringan.
  • 77. Gambar :e) Berdasarkan Apilkasinya1) Polimer komersialadalah polimer yang disintesis dengan harga murah dan diproduksi secara besar-besaran.Contoh : polietilena, polipropilena, pilivinil klorida dan polistirena.2) Polimer teknikadalah polimer yang mempunyai sifat unggul tetapi harganya mahal.Contoh : poliamida, polikarbonat, asetal, dan polyester.3) Polimer dengan tujuan khususadalah polimer yang mempunyai sifat spesifik yang unggul dan dibuat untuk keperluankhusus.Contoh : alat-alat kesehatan seperti thermometer atau timbangan.3. Sifat-sifat PolimerBeberapa faktor yang mempengaruhi sifat fisik polimer sebagai berikut.a) Panjang rata-rata rantai polimerKekuatan dan titik leleh naik dengan bertambah panjangnya rantai polimer.b) Gaya antarmolekulJika gaya antar molekul pada rantai polimer besar maka polimer akan menjadi kuat dan sukarmeleleh.c) PercabanganRantai polimer yang bercabang banyak memiliki daya tegang rendah dan mudah meleleh.d) Ikatan silang antar rantai polimerIkatan silang antar rantai polimer menyebabkan terjadinya jaringan yang kaku danmembentuk bahan yang keras. Jika ikatan silang semakin banyak maka polimer semakinkaku dan mudah patah.
  • 78. e) Sifat kristalinitas rantai polimerPolimer berstruktur tidak teratur memil;iki kristanilitas rendah dan bersifat amorf (tidakkeras). Sedangkan polimer dengan struktur teratur mempunyai kristanilita tinggi sehinggalebih kuat dan lebih tahan terhadap bahaan-bahan kimia dan enzim.4. Reaksi-reaksi PolimerReaksi polimerisasi yaitu reaksi penggabungan sejumlah monomer menjadi polimer.Polimerisasi dibedakan menjadi dua macam sebagai berikut.a) Polimerisasi adisiPolimerisasi adisi adalah reaksi pembentukan polimer dari monomer-monomer yangberikatan rangkap menjadi ikatan tunggal.Polimerisasi adisi dibedakan menjadi dua sebagai berikut.1) Polimerisasi adisi alamiPolimerisasi adisi alami misalnya pembentukan karet alam atau poliisoprena. Monomernyaberupa isoprene atau senyawa 2-metil-1,3-butadiena.2) Polimerisasi adisi sintesisContoh : pembentukan PVC, polipropena, Teflon, polifenil etena atau polistirena, danpolietilena.b) Polimerisasi kondensasiPolimerisasi kondensasi yaitu reaksi yang terjadi jika dua atau lebih monomer sejenis atauberbeda jenis bergabung membentuk molekul besar sambil melepaskan molekul-molekulkecil seperti H2O, NH3, dan HCl.Polimerisasi kondensasi dibagi menjadi dua sebagai berikut.1) Polimerisasi kondensasi alamiContoh : pembentukan selulosa, amilum dan protein.2) Polimerisasi kondensasi sintesisContoh : pembentukan nilon, tetoron, bakelit, dan urea-metanal.5. Kegunaan Polimer No. Polimer Monomer Sifat Kegunaan 1. Polietena Etena Lentur Botol semprot, tas plastik, kabel, ember, tempat sampah dan film
  • 79. plastik (pembungkus makanan) 2. Polipropilena Propena Keras dan titik Karpet, tali, wadah plastik, dan leleh tinggi mainan anak-anak 3. Polivinil klorida Vinil klorida Kaku dan keras Pipa air dan pipa kabel listrik (paralon) 4. PolistirenaPolifenil Fenil etena Tahan terhadap Plastik pada kendaraan dan etena tekanan tinggi pesawat terbang, genting, cangkir, mangkuk, dan mainan 5. Poliamida (nilon) Asam adipat dan Kuat (tidak Pakaian, peralatan camping, heksametilen cepat rusak) laboratorium, rumah tangga, diamina dan halus dapur, parasut, layar perahu 6. PolitetrafluoroEtena Tetrafluoro etena Keras, kaku, Pelapis anti lengket dan wajan anti (PTFE)Atau Teflon tahan panas dan lengket bahan kimia 7. Bakelit FormaldehidDan Termoset Peralatan listrik (saklar), fenol perlengkapan radio, telepon, kamera, piring, dan gelasDampak Negatif Penggunaan Polimer dan PenganggulanginyaDisamping memiliki manfaat yang sangat besar dalam semua bidang kehidupan, polimer jugamempunyai dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan. Polimer yang dibuang kelingkungan sulit diuraikan olek mikroorganisme tanah. Hal ini menyebabkan pencemaranlingkungan. Sementara itu, gugus atom pada polimer yang terlarut di dalam makanan lalumasuk ke dalam tubuh akan menyebabkan kanker (karsinogenik). Dampak negatif tersebutdapat ditanggulangi jika kita mengurangi pemakaian polimer plastik, tidak membuangsampah di sembarang tempat, memilih alat-alat yang lebih mudah diuraikan danmengumpulkan sampah plastik untuk didaur ulang. Daur ulang plastik melalui prosespirolisis. Pirolisis adalah proses pemecahan senyawa menjadi satu atau lebih senyawa hasildengan bantuan panas dalam reaktor.

×