sistem koloid

Koloid adalah suatu campuran zat heterogen antara dua zat atau lebih di mana partikel-partikel zat yang berukuran koloid tersebar merata dalam zat lain. Ukuran koloid berkisar antara 1-100 nm ( 10-7 – 10-5 cm ). Contoh: Mayones dan cat, mayones adalah campuran homogen di air dan minyak dan cat adalah campuran homogen zat padat dan zat cair. Sistem koloid adalah suatu bentuk campuran yang keadaannya terletak antara larutan dan suspensi (campuran kasar). Sistem koloid ini mempunyai sifat-sifat khas yang berbeda dari sifat larutan atau suspensi. Keadaan koloid bukan ciri dari zat tertentu karena semua zat, baik padat, cair, maupun gas, dapat dibuat dalam keadaan koloid. Sistem koloid sangat berkaitan erat dengan hidup dan kehidupan kita sehari-hari. Cairan tubuh, seperti darah adalah sistem koloid, bahan makanan seperti susu, keju, nasi, dan roti adalah sistem koloid. Cat, berbagai jenis obat, bahan kosmetik, tanah pertanian juga merupakan sistem koloid. Karena sistem koloid sangat berpengaruh bagi kehidupan sehari-hari, kita harus mempelajarinya lebih mendalam agar kita dapat menggunakannya dengan benar dan dapat bermanfaat untuk diri kita. Koloid adalah suatu sistem campuran “metastabil” (seolah-olah stabil, tapi akan memisah setelah waktu tertentu). Koloid berbeda dengan larutan; larutan bersifat stabil. Di dalam larutan koloid secara umum, ada 2 zat sebagai berikut : - Zat terdispersi, yakni zat yang terlarut di dalam larutan koloid - Zat pendispersi, yakni zat pelarut di dalam larutan koloid Berdasarkan fase terdispersi maupun fase pendispersi suatu koloid dibagi sebagai berikut : Fase Terdispersi Pendispersi Nama koloid Contoh Gas Gas Bukan koloid, karena gas bercampur secara homogen Gas Cair Busa Buih, sabun, ombak, krim kocok Gas Padat Busa padat Batu apung, kasur busa Cair Gas Aerosol cair Obat semprot, kabut, hair spray di udara Cair Cair Emulsi Air santan, air susu, mayones Cair Padat Gel Mentega, agar-agar Padat Gas Aerosol padat Debu, gas knalpot, asap Padat Cair Sol Cat, tinta Padat Padat Sol Padat Tanah, kaca, lumpur Sifat Koloid a. Efek Tyndall Efek Tyndall adalah penghamburan cahaya oleh larutan koloid, peristiwa di mana jalannya sinar dalam koloid dapat terlihat karena partikel koloid dapat menghamburkan sinar ke segala jurusan. Contoh: sinar matahari yang dihamburkan partikel koloid di angkasa, hingga langit berwarna biru pada siang hari dan jingga pada sore hari ; debu dalam ruangan akan terlihat jika ada sinar masuk melalui celah. b. Gerak Brown Gerak Brown adalah gerak partikel koloid dalam medium pendispersi secara terus menerus, karena adanya tumbukan antara partikel zat terdispersi dan zat pendispersi. Karena gerak aktif yang terus menerus ini, partikel koloid tidak memisah jika didiamkan. c. Adsorbsi Koloid Adsorbsi Koloid adalah penyerapan zat atau ion pada permukaan koloid. Sifat adsorbsi digunakan dalam proses: 1. Pemutihan gula tebu. 2. Norit. 3. Penjernihan air. Contoh: koloid antara obat diare dan cairan dalam usus yang akan menyerap kuman penyebab diare. Koloid Fe(OH)3 akan mengadsorbsi ion H+ sehingga menjadi bermuatan +. Adanya muatan senama maka koloid Fe(OH), akan tolak-menolak sesamanya sehingga partikel-partikel koloid tidak akan saling menggerombol. Koloid As2S3 akan mengadsorbsi ion OH- dalam larutan sehingga akan bermuatan – dan tolak-menolak dengan sesamanya, maka koloid As2S3 tidak akan menggerombol. d. Muatan Koloid dan Elektroforesis Muatan Koloid ditentukan oleh muatan ion yang terserap permukaan koloid. Elektroforesis adalah gerakan partikel koloid karena pengaruh medan listrik. Karena partikel koloid mempunyai muatan maka dapat bergerak dalam medan listrik. Jika ke dalam koloid dimasukkan arus searah melalui elektroda, maka koloid bermuatan positif akan bergerak menuju elektroda negatif dan sesampai di elektroda negatif akan terjadi penetralan muatan dan koloid akan menggumpal (koagulasi). Contoh: cerobong pabrik yang dipasangi lempeng logam yang bermuatan listrik dengan tujuan untuk menggumpalkan debunya. e. Koagulasi Koloid Koagulasi koloid adalah penggumpalan koloid karena elektrolit yang muatannya berlawanan. Contoh: kotoran pada air yang digumpalkan oleh tawas sehingga air menjadi jernih. Faktor-faktor yang menyebabkan koagulasi: * Perubahan suhu. * Pengadukan. * Penambahan ion dengan muatan besar (contoh: tawas). * Pencampuran koloid positif dan koloid negatif. Koloid akan mengalami koagulasi dengan cara: 1. Mekanik Cara mekanik dilakukan dengan pemanasan, pendinginan atau pengadukan cepat. 2. Kimia Dengan penambahan elektrolit (asam, basa, atau garam). Contoh: susu + sirup masam —> menggumpal Lumpur + tawas —> menggumpal Dengan mencampurkan 2 macam koloid dengan muatan yang berlawanan. Contoh: Fe(OH)3 yang bermuatan positif akan menggumpal jika dicampur As2S3 yang bermuatan negatif. f. Koloid Liofil dan Koloid Liofob - Koloid Liofil Koloid Liofil adalah koloid yang mengadsorbsi cairan, sehingga terbentuk selubung di sekeliling koloid. Contoh: agar-agar. - Koloid Liofob Koloid Liofob adalah kolid yang tidak mengadsorbsi cairan. Agar muatan koloid stabil, cairan pendispersi harus bebas dari elektrolit dengan cara dialisis, yakni pemurnian medium pendispersi dari elektrolit. g. Emulasi Emulasi adalah kolid cairan dalam medium cair. Agar larutan kolid stabil, ke dalam koloid biasanya ditambahkan emulsifier, yaitu zat penyetabil agar koloid stabil. Contoh: susu merupakan emulsi lemak di dalam air dengan kasein sebagai emulsifier. h. Kestabilan Koloid a. Banyak koloid yang harus dipertahankan dalam bentuk koloid untuk penggunaannya. Contoh: es krim, tinta, cat. Untuk itu digunakan koloid lain yang dapat membentuk lapisan di sekeliling koloid tersebut. Koloid lain ini disebut koloid pelindung. Contoh: gelatin pada sol Fe(OH)3. b. Untuk koloid yang berupa emulsi dapat digunakan emulgator yaitu zat yang dapat tertarik pada kedua cairan yang membentuk emulsi Contoh: sabun deterjen sebagai emulgator dari emulsi minyak dan air. i. Pemurnian Koloid Untuk memurnikan koloid yaitu menghilangkan ion-ion yang mengganggu kestabilan koloid, dapat dilakukan cara dialisis. Koloid yang akan dimurnikan dimasukkan ke kantong yang terbuat dari selaput semipermeabel yaitu selaput yang hanya dapat dilewati partikel ion saja dan tidak dapat dilewati molekul koloid. Contoh: kertas perkamen, selopan atau kolodion. Kantong koloid dimasukkan ke dalam bejana yang berisi air mengalir, maka ion-ion dalam koloid akan keluar dari kantong dan keluar dari bejana dan koloid tertinggal dalam kantong. Proses dialisis akan di percepat jika di dalam bejana diberikan arus listrik yang disebut elektro dialisis. Proses pemisahan kotoran hasil metabolisme dari darah oleh ginjal termasuk proses dialisis. Maka apabila seseorang menderita gagal ginjal, orang tersebut harus menjalani “cuci darah” dengan mesin dialisator di rumah sakit. Koloid juga dapat dimurnikan dengan penyaring ultra. Pembuatan Sistem Koloid 1. Cara Kondensasi Pembuatan sistem koloid dengan cara kondensasi dilakukan dengan cara penggumpalan partikel yang sangat kecil. Penggumpalan partikel ini dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut: 1. Reaksi Pengendapan Pembuatan sistem koloid dengan cara ini dilakukan dengan mencampurkan larutan elektrolit sehingga menghasilkan endapan. Contoh: AgNO3 + NaCl —> AgCl(s) + NaNO3 2. Reaksi Hidrolisis Reaksi hidrolisis adalah reaksi suatu zat dengan air. Sistem koloid dapat dibuat dengan mereaksikan suatu zat dengan air. Contoh: AlCl3 +H2O —> Al(OH)3(s) + HCl 3. Reaksi Redoks Pembuatan koloid dapat terbentuk dari hasil reaksi redoks. Contoh: pada larutan emas Reaksi: AuCl3 + HCOH —> Au + HCl + HCOOH Emas formaldehid 4. Reaksi Pergeseran Contoh: pembuatan sol As2S3 dengan cara mengalirkan gas H2S ke dalam laruatn H3AsO3 encer pada suhu tertentu. Reaksi: 2 H3AsO3 + 3 H2S —> 6 H2O + As2S3 5. Reaksi Pergantian Pelarut Contoh: pembuatan gel kalsium asetat dengan cara menambahkan alkohol 96% ke dalam larutan kalsium asetat jenuh. 2.Cara Dispersi Pembuatan sistem koloid dengan cara dispersi dilakukan dengan memperkecil partikel suspensi yang terlalu besar menjadi partikel koloid, pemecahan partikel-partikel kasar menjadi koloid. 1. Cara Mekanik Ukuran partikel suspensi diperkecil dengan cara penggilingan zat padat, dengan menghaluskan butiran besar kemudian diaduk dalam medium pendispersi. Contoh: Gumpalan tawas digiling, dicampurkan ke dalam air akan membentuk koloid dengan kotoran air. Membuat tinta dengan menghaluskan karbon pada penggiling koloid kemudian didispersikan dalam air. Membuat sol belerang dengan menghaluskan belerang bersama gula (1:1) pada penggiling koloid, kemudian dilarutkan dalam air, gula akan larut dan belerang menjadi sol. 2. Cara Peptisasi Pembuatan koloid dengan cara peptisasi adalah pembuatan koloid dengan menambahkan ion sejenis, sehingga partikel endapan akan dipecah. Contoh: sol Fe(OH)3 dengan menambahkan FeCl3. sol NiS dengan menambahkan H2S. karet dipeptisasi oleh bensin. agar-agar dipeptisasi oleh air. endapan Al(OH)3 dipeptisasi oleh AlCl3. 3. Cara Busur Bredia/Bredig Pembuatan koloid dengan cara busur Bredia/Bredig dilakukan dengan mencelupkan 2 kawat logam (elektroda) yang dialiri listrik ke dalam air, sehingga kawat logam akan membentuk partikel koloid berupa debu di dalam air. 4. Cara Ultrasonik yaitu penghancuran butiran besar dengan ultrasonik (frekuensi > 20.000 Hz) Campuran heterogen. Campuran homogen disebut larutan, contoh: larutan gula dalam air. Campuran heterogen dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu: Sistem koloid termasuk dalam bentuk campuran. Campuran terbagi menjadi 2, yaitu: 1. Suspensi, contoh: pasir dalam air. 2. Koloid, contoh: susu dengan air. Komponen Penyusun Koloid 1. Fase kontinyu : medium pendispersi jumlahnya lebih banyak. 2. Fase diskontinyu : medium terdispersi jumlahnya labih banyak. Bentuk Partikel Koloid 1. Bulatan : misalnya virus, silika. 2. Batang : misalnya virus. 3. Piringan : misalnya globulin dalam darah. 4. Serat : misalnya selulosa. Penggunaan Sistem Koloid 1. Obat-obatan : salep, krim, minyak ikan. 2. Makanan : es krim, jelly dan agar-agar. 3. Kosmetik : hair cream, skin spray, body lotion. 4. Industri : tinta, cat. Beberapa Macam Koloid 1. Aerosol adalah sistem koloid di mana partikel padat atau cair terdispersi dalam gas. Contoh: aerosol padat: debu, asap. aerosol cair: kabut, awan. Bahan pendingin dan pendorong yang sering digunakan adalah Kloro Fluoro Karbon (CFC). 2. Emulsi adalah sistem koloid di mana zat terdispersi dan pendispersi adalah zat cair yang tidak dapat bercampur. Misalnya: Emulsi minyak dalam air: santan, susu, lateks, minyak ikan. Emulsi air dalam minyak: mentega, minyak rambut, minyak bumi. Untuk membentuk emulsi digunakan zat pengemulsi atau emulgator yaitu zat yang dapat tertarik oleh kedua zat cair tersebut. Contoh: sabun untuk mengemulsikan minyak dan air. kasein sebagai emulgator pada susu. 3. Sol adalah suatu sistem koloid di mana partikel padat terdispersi dalam zat cair. No. Hidrofob Hidrofil a. Tidak menarik molekul air tetapi mengadsorbsi ion Menarik molekul air hingga menyelubungi partikel terdispersi b. Tidak reversible, apabila mengalami koagulasi sukar menjadi sol lagi Reversibel, bila mengalami koagulasi akan dapat membentuk sol lagi jika ditambah lagi medium pendispersinya c. Biasanya terdiri atas zat anorganik Biasanya terdiri atas zat organik d. Kekentalannya rendah Kekentalannya tinggi e. Gerak Brown terlihat jelas Gerak Brown tidak jelas f. Mudah dikoagulasikan oleh elektrolit Sukar dikoagulasikan oleh elektrolit g. Umumnya dibuat dengan cara kondensasi Umumnya dibuat dengan cara dispersi h. Efek Tyndall jelas Efek Tyndall kurang jelas i. Contoh: sol logam, sol belerang, sol Fe(OH)3, sol As2S3, sol sulfida Contoh: sol kanji, sol protein, sol sabun, sol gelatin 4. Gel/Jel adalah koloid liofil setengah kaku. Contoh: agar-agar, lem kanji, selai, jelly untuk menata rambut. 5. Buih adalah sistem koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair. Contoh: sabun, detergen, protein. Zat-zat yang dapat memecah/mencegah buih yaitu eter, isoamil alkohol. SABUN/DETERGEN adalah zat yang molekulnya terdiri atas hidrofob dan sekaligus gugus hidrofil. PENJERNIHAN AIR SUNGAI 1. Air sungai mengandung lumpur ditambah tawas –> air jernih. 2. Air jernih ditambah kaporit –> air jernih bebas kuman. 3. Air jernih bebas kuman disaring –> air bersih. 0.000000 0.000000 About these ads

kelarutan dan hasilkali kelarutan

Kelarutan Kelarutan adalah nilai perbandingan antara jumlah zat terlarut dalam suatu pelarut. Sebagai contoh, pencampuran gula pasir dan air akan membentuk suatu larutan, yaitu campuran antara zat terlarut dan pelarut. Zat terlarut adalah zat yang dilarutkan ke dalam zat pelarut dan jumlahnya lebih sedikit daripada zat pelarut. Pelarut adalah zat yang digunakan untuk melarutkan suatu zat dan biasanya jumlahnya lebih besar daripada zat terlarut. Jadi, gula merupakan zat terlarut, sedangkan air merupakan pelarut. Nilai kelarutan suatu zat berbeda-beda. Semakin besar nilai kelarutan, berarti zat tersebut semakin mudah larut. Kelarutan suatu zat bergantung pada suhu, misalnya kelarutan pada suhu 25o C berbeda dengan kelarutan zat pada suhu 100o C. Kelarutan suatu zat dilambangkan dengan s (solobility) dan dinyatakan dalam satuan g/L atau mol/L. Berdasarkan nilai kelarutannya dalam air, zat dapat dikelompokkan menjadi zat yang mudah larut dan zat yang sulit larut. Hasil Kali Kelarutan Hasil kali kelarutan adalah kondisi suatu zat yang dapat larut dalam air hingga tercapai kondisi tepat jenuh. Hasil kali kelarutan suatu zat dinyatakan sebagai suatu konstanta yang disimbolkan Ksp. Dari nilai kelarutan suatu zat dalam air, ada zat yang mudah larut, ada juga zat yang sulit larut. Ksp AmBn = [An+]m [Bm-]n Hubungan antara Ksp dan s Nilai Ksp dapat juga dihitung berdasarkan hubungan antara Ksp dan kelarutan (s). Hubungan tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut. Cara Memprediksi Terjadinya Pengendapan Untuk memprediksikan terjadinya endapan dapat dilakukan dengan membandingkan harga Ksp dan Qsp. Qsp adalah hasil kali ion-ion dengan rumus: Jika Qsp > Ksp maka akan terjadi endapan AmBn. Jika Qsp < Ksp maka akan terjadi larutan tepat jenuh AmBn. Jika Qsp = Ksp maka belum terjadi larutan jenuh maupun endapan. Rangkuman 1. Suatu zat terlarut di dalam air, maka zat tersebut akan terurai menjadi partikel-partikel dasar (molekul-molekul atau ion-ion) penyusun zat tersebut. 2. Kelarutan (solubility = s) suatu zat dalam suatu pelarut menyatakan jumlah maksimum suatu zat yang dapat larut dalam suatu pelarut. Satuan kelarutan dinyatakan dalam g/L tau mol/L 3. Faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutan suatu zat antara lain jenis pelarut, pH larutan, dan suhu. 4. Semakin besar harga Ksp suatu zat, semakin mudah larut zat tersebut. 5. Bila ke dalam sistem kesetimbangan kelarutan ditambahkan ion yang senama akan mengakibatkan kelarutan senyawa tersebut berkurang. Bagi yang membutuhkan file pelajaran ini bisa di download dalam bentuk dokumen word (.docx)

Larutan Buffer (Larutan Penyangga) Larutan penyangga (buffer) adalah larutan yang dapat menjaga (mempertahankan) pHnya dari penambahan asam, basa, maupun pengenceran oleh air. pH larutan buffer tidak berubah (konstan) setelah penambahan sejumlah asam, basa, maupun air. Larutan buffer mampu menetralkan penambahan asam maupun basa dari luar. Komponen Larutan Penyangga Secara umum, larutan penyangga digambarkan sebagai campuran yang terdiri dari: · Asam lemah (HA) dan basa konjugasinya (ion A-), campuran ini menghasilkan larutan bersifat asam. · Basa lemah (B) dan basa konjugasinya (BH+), campuran ini menghasilkan larutan bersifat basa. · Komponen larutan penyangga terbagi menjadi: 1. Larutan penyangga yang bersifat asam Larutan ini mempertahankan pH pada daerah asam (pH < 7). Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari asam lemah dan garamnya yang merupakan basa konjugasi dari asamnya. Adapun cara lainnya yaitu mencampurkan suatu asam lemah dengan suatu basa kuat dimana asam lemahnya dicampurkan dalam jumlah berlebih. Campuran akan menghasilkan garam yang mengandung basa konjugasi dari asam lemah yang bersangkutan. Pada umumnya basa kuat yang digunakan seperti natrium, kalium, barium, kalsium, dan lain-lain. 2. Larutan penyangga yang bersifat basa Larutan ini mempertahankan pH pada daerah basa (pH > 7). Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari basa lemah dan garam, yang garamnya berasal dari asam kuat. Adapun cara lainnya yaitu dengan mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat dimana basa lemahnya dicampurkan berlebih. Cara kerja larutan penyangga Pada bahasan sebelumnya telah disebutkan bahwa larutan penyangga mengandung komponen asam dan basa dengan asam dan basa konjugasinya, sehingga dapat mengikatbaik ion H+ maupun ion OH-. Sehingga penambahan sedikit asam kuat atau basa kuat tidak mengubah pHnya secara signifikan. Berikut ini cara kerja larutan penyangga: 1. Larutan penyangga asam Contoh : CH3COOH dengan CH3COONa ; H2CO3 dengan NaHCO3 ; dan NaHCO3 dengan Na2CO3 Adapun cara kerjanya dapat dilihat pada larutan penyangga yang mengandung ; H2CO3 dan HCO3- yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut: · Pada penambahan asam Penambahan asam (H+) akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Dimana ion H+ yang ditambahkan akan bereaksi dengan ion HCO3- membentuk molekul H2CO3. HCO3- (aq) + H+(aq) → H2CO3 (aq) · Pada penambahan basa Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka ion OH- dari basa itu akan bereaksi dengan ion H+ membentuk air. Hal ini akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion H+ dapat dipertahankan. Jadi, penambahan basa menyebabkan berkurangnya komponen asam (H2CO3), bukan ion H+. Basa yang ditambahkan tersebut bereaksi dengan asam H2CO3 membentuk ion HCO3- dan air. H2CO3 (aq) + OH-(aq) → HCO3- (aq) + H2O(l) 2. Larutan penyangga basa Contoh : NH4OH dengan NH4Cl Adapun cara kerjanya dapat dilihat pada larutan penyangga yang mengandung NH3 dan NH4+ yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut: · Pada penambahan asam Jika ditambahkan suatu asam, maka ion H+ dari asam akan mengikat ion OH-. Hal tersebut menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan, sehingga konsentrasi ion OH- dapat dipertahankan. Disamping itu penambahan ini menyebabkan berkurangnya komponen basa (NH3), bukannya ion OH-. Asam yang ditambahkan bereaksi dengan basa NH3 membentuk ion NH4+. NH3 (aq) + H+(aq) → NH4+ (aq) · Pada penambahan basa Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka kesetimbangan bergeser ke kiri, sehingga konsentrasi ion OH- dapat dipertahankan. Basa yang ditambahkan itu bereaksi dengan komponen asam (NH4+), membentuk komponen basa (NH3) dan air. NH4+ (aq) + OH-(aq) → NH3 (aq) + H2O(l) Fungsi Larutan Penyangga Adanya larutan penyangga ini dapat kita lihat dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat-obatan, fotografi, industri kulit dan zat warna. Selain aplikasi tersebut, terdapat fungsi penerapan konsep larutan penyangga ini dalam tubuh manusia seperti pada cairan tubuh. Cairan tubuh ini bisa dalam cairan intrasel maupun cairan ekstrasel. Dimana sistem penyangga utama dalam cairan intraselnya seperti H2PO4- dan HPO42- yang dapat bereaksi dengan suatu asam dan basa. Adapun sistem penyangga tersebut, dapat menjaga pH darah yang hampir konstan yaitu sekitar 7,4. Selain itu penerapan larutan penyangga ini dapat kita temui dalam kehidupan sehari-hari seperti pada obat tetes mata.

SENJATA NIKLIR

SENJATA NUKLIR Senjata nuklir adalah senjata yang mendapat tenaga dari reaksi nuklir dan mempunyai daya pemusnah yang dahsyat – sebuah bom nuklir mampu memusnahkan sebuah kota. Senjata nuklir telah digunakan hanya dua kali dalam pertempuran – semasa Perang Dunia II oleh Amerika Serikat terhadap kota-kota Jepang Hiroshima dan Nagasaki.Pada masa itu daya ledak bom nuklir yg dijatuhkan di Hiroshima dan Nagasaki sebesar 20 kilo(ribuan) ton TNT. Sedangkan bom nuklir sekarang ini berdaya ledak lebih dari 70 mega(jutaan) ton TNT Negara pemilik senjata nuklir yang dikonfirmasi adalah Amerika Serikat, Rusia, Britania Raya (Inggris), Perancis, Republik Rakyat Cina, India dan Pakistan. Selain itu, negara Israel dipercayai mempunyai senjata nuklir, walaupun tidak diuji dan Israel enggan mengkonfirmasi apakah memiliki senjata nuklir ataupun tidak. Lihat daftar negara dengan senjata nuklir lebih lanjut. Bentuk bom nuklir yang dijatuhkan di Hiroshima dan Nagasaki Senjata nuklir kini dapat dilancarkan melalui berbagai cara, seperti melalui Tipe senjata nuklir Dua tipe desain dasar Senjata nuklir mempunyai dua tipe dasar. Tipe pertama menghasilkan energi ledakannya hanya dari process reaksi fisi. Senjata tipe ini secara umum dinamai bom atom (atomic bomb, A-bombs). Energinya hanya diproduksi dari inti atom. Pada senjata tipe fisi, masa fissile material (uranium yang diperkaya atau plutonium) dirancang mencapai supercritical mass – jumlah massa yang diperlukan untuk membentuk reaksi rantai- dengan menabrakkan sebutir bahan sub-critical terhadap butiran lainnya (the “gun” method), atau dengan memampatkan bulatan bahan sub-critical menggunakan bahan peledak kimia sehingga mencapai tingkat kepadatan beberapa kali lipat dari nilai semula. (the “implosion” method). Metoda yang kedua dianggap lebih canggih dibandingkan yang pertama. Dan juga penggunaan plutonium sebagai bahan fisil hanya bisa di metoda kedua. Tantangan utama di semua desain senjata nuklir adalah untuk memastikan sebanyak mungkin bahan bakar fisi terkonsumsi sebelum senjata itu hancur. Jumlah energi yang dilepaskan oleh pembelahan bom dapat berkisar dari sekitar satu ton TNT ke sekitar 500.000 ton (500 kilotons) dari TNT. Tipe kedua memproduksi sebagian besar energinya melalui reaksi fusi nuklir. Senjata jenis ini disebut senjata termonuklir atau bom hidrogen (disingkat sebagai bom-H), karena tipe ini didasari proses fusi nuklir yang menggabungkan isotop-isotop hidrogen (deuterium dan tritium). Meski, semua senjata tipe ini mendapatkan kebanyakan energinya dari proses fisi (termasuk fisi yang dihasilkan karena induksi neutron dari hasil reaksi fusi.) Tidak seperti tipe senjata fisi, senjata fusi tidak memiliki batasan besarnya energy yang dapat dihasilkan dari sebuah sejata termonuklir. Dasar kerja desain Tellr-Ulam pada bomb hidrogen: sebuah bomb fisi menghasilkan radiasi yang kemudian mengkompresi dan memanasi butiran bahan fusi pada bagian lain. Senjata termonuklir bisa berfungsi dengan melalui sebuah bomb fisi yang kemudian memampatkan dan memanasi bahan fisi. Pada desain Teller-Ulam, yang mencakup semua senjata termonuklir multi megaton, metoda ini dicapai dengan meletakkan sebuah bomb fisi dan bahan bakar fusi (deuterium atau lithium deuteride) pada jarak berdekatan didalam sebuah wadah khusus yang dapat memantulkan radiasi. Setelah bomb fisi didetonasi, pancaran sinar gamma and sinar X yang dihasilkan memampatkan bahan fusi, yang kemudian memanasinya ke ke suhu termonuklir. Reaksi fusi yang dihasilkan, selanjutnya memproduksi neutron berkecepatan tinggi yang sangat banyak, yang kemudian menimbulkan pembelahan nuklir pada bahan yang biasanya tidak rawan pembelahan, sebagai contoh depleted uranium. Setiap komponen pada design ini disebut “stage” (atau tahap). Tahap pertama pembelahan atom bom adalah primer dan fusi wadah kapsul adalah tahap sekunder. Di dalam bom-bom hidrogen besar, kira-kira separuh dari ‘yield’ dan sebagian besar nuklir fallout, berasal pada tahapan fisi depleted uranium. Dengan merangkai beberapa tahap-tahap yang berisi bahan bakar fusi yang lebih besar dari tahap sebelumnya, senjata termonuklir bisa mencapai “yield” tak terbatas. Senjata terbesar yang pernah diledakan (the Tsar Bomba dari USSR) merilis energi setara lebih dari 50 juta ton (50 megaton) TNT. Hampir semua senjata termonuklir adalah lebih kecil dibandingkan senjata tersebut, terutama karena kendala praktis seperti perlunya ukuran sekecil ruang dan batasan berat yang bisa di dapatkan pada ujung kepala roket dan misil. Ada juga tipe senjata nuklir lain, sebagai contoh boosted fission weapon, yang merupakan senjata fisi yang memperbesar ‘yield’-nya dengan sedikit menggunakan reasi fisi. Tetapi fisi ini bukan berasal dari bom fusi. Pada tipe ‘boosted bom’, neutron-neutron yand dihasilkan oleh reaksi fusi terutama berfungsi untuk meningkatkan efisiensi bomb fisi. contoh senjata didesain untuk keperluan khusus; bomb neutron adalah senjata termonuklir yang menghasilkan ledakan relatif kecil, tetapi dengan jumlah radiasi neutron yang banyak. Meledaknya senjata nuklir ini diikuti dengan pancaran radiasi neutron. Senjata jenis ini, secara teori bisa digunakan untuk membawa korban yang tinggi tanpa menghancurkan infrastruktur dan hanya membuat fallout yang kecil. Membubuhi senjata nuklir dengan bahan tertentu (sebagain contoh cobalt atau emas) menghasilkan senjata yang dinamai “salted bomb”. Senjata jenis ini menghasilkan kontaminasi radioactive yang sangat tinggi. Sebagian besar variasi di disain senjata nuklir terletak pada beda “yield” untuk berbagai keperluan, dan untuk mencapai ukuran fisik yang sekecil mungkin. Like this: Suka Be the first to like this.

TEORI ASAM-BASA A. MENURUT ARRHENIUS Asam ialah senyawa yang dalam larutannya dapat menghasilkan ion H+. Basa ialah senyawa yang dalam larutannya dapat menghasilkan ion OH-. Contoh: 1) HCl(aq)--- H+ (aq) + Cl-(aq) 2) NaOH(aq) ---Na+ (aq) + OH-(aq) B. MENURUT BRONSTED-LOWRY Asam ialah proton donor, sedangkan basa adalah proton akseptor. Contoh: 1) HA(aq) + H2O(l) --- H3O+(aq) + A-(aq) asam-1 basa-2 asam-2 basa-1 HA dengan A- merupakan pasangan asam-basa konyugasi. H3O+ dengan H2O merupakan pasangan asam-basa konyugasi. 2) H2O(l) + NH3(aq) ---- NH4+ (aq) + OH-(aq) asam-1 basa-2 asam-2 basa-1 H2O dengan OH- merupakan pasangan asam-basa konyugasi. NH4+ dengan NH3 merupakan pasangan asam-basa konyugasi. Pada contoh di atas terlihat bahwa air dapat bersifat sebagai asam (proton donor) dan sebagai basa (proton akseptor). Zat atau ion atau spesi seperti ini bersifat ampiprotik (amfoter). c. Lewis Asam adalah aseptor pasangan elektron dan Basa adalah donor pasangan elektron Contoh: BF3 + NH3 ------ BF3NH3 basa asam Kesetimbangan Disosiasi LARUTAN adalah campuran homogen dua zat atau lebih yang saling melarutkan dan masing-masing zat penyusunnya tidak dapat dibedakan lagi secara fisik. Larutan terdiri atas zat terlarut dan pelarut. Berdasarkan daya hantar listriknya (daya ionisasinya), larutan dibedakan dalam dua macam, yaitu larutan elektrolit dan larutan non elektrolit. Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Larutan ini dibedakan atas : 1. ELEKTROLIT KUAT Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang mempunyai daya hantar listrik yang kuat, karena zat terlarutnya didalam pelarut (umumnya air), seluruhnya berubah menjadi ion-ion (alpha =1). Yang tergolong elektrolit kuat adalah: a. Asam-asam kuat, seperti : HCl, HCl03, H2SO4, HNO3 dan lain-lain. b. Basa-basa kuat, yaitu basa-basa golongan alkali dan alkali tanah, seperti: NaOH, KOH,Ca(OH) 2, Ba(OH) 2 dan lain-lain. c. Garam-garam yang mudah larut, seperti: NaCl, KI, Al2(SO4) 3 dan lain-lain 2. ELEKTROLIT LEMAH Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang daya hantar listriknya lemah dengan harga derajat ionisasi sebesar: O < alpha < 1. Yang tergolong elektrolit lemah: a. Asam-asam lemah, seperti : CH3COOH, HCN, H2CO3, H2S dan lain-lain b. Basa-basa lemah seperti : NH4OH, Ni(OH) 2 dan lain-lain c. Garam-garam yang sukar larut, seperti : AgCl, CaCrO4, PbI2 dan lain-lain Larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik, karena zat terlarutnya di dalam pelarut tidak dapat menghasilkan ion-ion (tidak mengion). Tergolong ke dalam jenis ini misalnya: - Larutan urea Larutan sukrosa - Larutan glukosa - Larutan alkohol dan lain-lain Eksponen Hidrogen Besarnya konsentrasi ion H+ dalam larutan disebut derajat keasaman. Untuk menyatakan derajat keasaman suatu larutan dipakai pengertian pH. pH = - log [H+] Untuk air murni (25oC): [H+] = [OH-] = 10-7 mol/l pH = - log 10-7 = 7 Atas dasar pengertian ini, ditentukan: - Jika nilai pH = pOH = 7, maka larutan bersifat netral - Jika nilai pH < 7, maka larutan bersifat asam - Jika nilai pH > 7, maka larutan bersifat basa - Pada suhu kamar: pKw = pH + pOH = 14 Menyatakan pH Larutan Asam Untuk menyatakan nilai pH suatu larutan asam, maka yang paling awal harus ditentukan (dibedakan)antara asam kuat dengan asam lemah. 1. pH Asam Kuat Bagi asam-asam kuat ( alpha= 1), maka menyatakan nilai pH larutannya dapat dihitung langsung dari konsentrasi asamnya (dengan melihat valensinya). Contoh: 1. Hitunglah pH dari 100 ml larutan 0.01 M HCl ! Jawab: HCl(aq) --- H+(aq) + Cl-(aq) [H+] = [HCl] = 0.01 = 10-2 M pH = - log 10-2 = 2 2. Hitunglah pH dari 2 liter larutan 0.1 mol asam sulfat ! Jawab: H2SO4(aq)---- 2 H+(aq) + SO42-(aq) [H+] = 2[H2SO4] = 2 x 0.1 mol/2.0 liter = 2 x 0.05 = 10-1 M pH = - log 10-1 = 1 2. pH Asam Lemah Bagi asam-asam lemah, karena harga derajat ionisasinya alpha1 (0 < alpha < 1) maka besarnya konsentrasi ion H+ tidak dapat dinyatakan secara langsung dari konsentrasi asamnya (seperti halnya asam kuat). Langkah awal yang harus ditempuh adalah menghitung besarnya [H+] dengan rumus [H+] = V Ca . Ka) dimana: Ca = konsentrasi asam lemah Ka = tetapan ionisasi asam lemah Contoh: Hitunglah pH dari 0.025 mol CH3COOH dalam 250 ml larutannya, jika diketahui Ka = 10-5 Jawab: Ca = 0.025 mol/0.025 liter = 0.1 M = 10-1 M [H+] = V(Ca . Ka) = 10-1 . 10-5 = 10-3 M pH = -log 10-3 = 3 Menyatakan pH Larutan Basa Prinsip penentuan pH suatu larutan basa sama dengan penentuan pH larutam asam, yaitu dibedakanuntuk basa kuat dan basa lemah. 1. pH Basa Kuat Untuk menentukan pH basa-basa kuat (alpha= 1), maka terlebih dahulu dihitung nilai pOH larutandari konsentrasi basanya. Contoh: a. Tentukan pH dari 100 ml larutan KOH 0.1 M ! b. Hitunglah pH dari 500 ml larutan Ca(OH)2 0.01 M ! Jawab: a. KOH(aq) --- K+(aq) + OH-(aq) [OH-(] = [KOH] = 0.1 = 10-1 M pOH = - log 10-1 = 1 pH = 14 - pOH = 14 - 1 = 13 b. Ca(OH)2(aq)---- Ca2+(aq) + 2 OH- (aq) [OH-1] = 2[Ca(OH)2] = 2 x 0.01 = 2.10-2 M pOH = - log 2.10-2 = 2 - log 2 pH = 14 - pOH = 14 - (2 - log 2) = 12 + log 2 2. pH Basa Lemah Bagi basa-basa lemah, karena harga derajat ionisasinya alpha=1, maka untuk menyatakan konsentrasi ion OH- digunakan rumus: [OH-] = V.(Cb . Kb) dimana: Cb = konsentrasi basa lemah Kb = tetapan ionisasi basa lemah Contoh: Hitunglah pH dari 100 ml 0.001 M larutan NH4OH, jika diketahui tetapan ionisasinya = 10-5 M Jawab: [OH-] = V(Cb . Kb) = 10-3 . 10-5 = 10-4 M pOH = - log 10-4 = 4 pH = 14 - pOH = 14 - 4 = 10 Larutan Buffer Larutan buffer adalah: a. Campuran asam lemah dengan garam dari asam lemah tersebut. Contoh: - CH3COOH dengan CH3COONa - H3PO4 dengan NaH2PO4 b. Campuran basa lemah dengan garam dari basa lemah tersebut. Contoh: - NH4OH dengan NH4Cl Sifat larutan buffer: - pH larutan tidak berubah jika diencerkan. - pH larutan tidak berubah jika ditambahkan ke dalamnya sedikit asam atau basa. CARA MENGHITUNG LARUTAN BUFFER 1. Untuk larutan buffer yang terdiri atas campuran asam lemah dengan garamnya (larutannya akan selalu mempunyai pH < 7) digunakan rumus: [H+] = Ka. Ca/Cg pH = pKa + log Ca/Cg dimana: Ca = konsentrasi asam lemah Cg = konsentrasi garamnya Ka = tetapan ionisasi asam lemah Contoh: Hitunglah pH larutan yang terdiri atas campuran 0.01 mol asam asetat dengan 0.1 mol natrium Asetat dalam 1 1iter larutan ! Ka bagi asam asetat = 10-5 Jawab: Ca = 0.01 mol/liter = 10-2M Cg = 0.10 mol/liter = 10-1 M pH= pKa + log Cg/Ca = -log 10-5 + log-1/log-2 = 5 + 1 = 6 2. Untuk larutan buffer yang terdiri atas campuran basa lemah dengan garamnya (larutannya akan selalu mempunyai pH > 7), digunakan rumus: [OH-] = Kb . Cb/Cg pOH = pKb + log Cg/Cb dimana: Cb = konsentrasi base lemah Cg = konsentrasi garamnya Kb = tetapan ionisasi basa lemah Contoh: Hitunglah pH campuran 1 liter larutan yang terdiri atas 0.2 mol NH4OH dengan 0.1 mol HCl ! (Kb= 10-5) Jawab: NH4OH(aq) + HCl(aq) NH4Cl(aq) + H2O(l) mol NH4OH yang bereaksi = mol HCl yang tersedia = 0.1 mol mol NH4OH sisa = 0.2 - 0.1 = 0.1 mol mol NH4Cl yang terbentuk = mol NH40H yang bereaksi = 0.1 mol Karena basa lemahnya bersisa dan terbentuk garam (NH4Cl) maka campurannya akan membentuk Larutan buffer. Cb (sisa) = 0.1 mol/liter = 10-1 M Cg (yang terbentuk) = 0.1 mol/liter = 10-1 M pOH = pKb + log Cg/Cb = -log 10-5 + log 10-1/10-1 = 5 + log 1 = 5 pH = 14 - p0H = 14 - 5 = 9 Hidrolisis Hidrolisis adalah terurainya garam dalam air yang menghasilkan asam atau basa. ADA EMPAT JENIS GARAM, YAITU : 1. Garam yang terbentuk dari reaksi asam kuat dengan basa kuat (misalnya NaCl, K2SO4 dan lain-lain) tidak mengalami hidrolisis. Untuk jenis garam yang demikian nilai pH = 7 (bersifatnetral). 2. Garam yang terbentuk dari reaksi asam kuat dengan basa lemah (misalnya NH4Cl, AgNO3 danlain-lain) hanya kationnya yang terhidrolisis (mengalami hidrolisis parsial). Untuk jenis garam yang demikian nilai pH < 7 (bersifat asam). 3. Garam yang terbentuk dari reaksi asam lemah dengan basa kuat (misalnya CH3COOK, NaCN dan lain-lain) hanya anionnya yang terhidrolisis (mengalami hidrolisis parsial). Untuk jenis garam yang demikian nilai pH > 7 (bersifat basa). 4. Garam yang terbentuk dari reaksi asam lemah dengan basa lemah (misalnya CH3COONH4, Al2S3 dan lain-lain) mengalami hidrolisis total (sempurna). Untuk jenis garam yang demikian nilai pH-nya tergantung harga Ka den Kb. Garam Yang Terbentuk Dari Asam Kuat Dan Basa Lemah Karena untuk jenis ini garamnya selalu bersifat asam (pH < 7) digunakan persamaan: [H+] = Kh . Cg dimana : Kh = Kw/Kb Kh = konstanta hidrolisis Jika kita ingin mencari nilai pH-nya secara langsung, dipergunakan persamaan: pH = 1/2 (pKW - pKb - log Cg) Contoh: Hitunglah pH dari 100 ml larutan 0.1 M NH4Cl ! (Kb = 10-5) Jawab: NH4Cl adalah garam yang bersifat asam, sehingga pH-nya kita hitung secara langsung. pH = 1/2 (pKw - pKb - log Cg) = 1/2 (-log 10-14 + log 10-5 log 10-2) = 1/2 (14 - 5 + 1) = 1/2 x 10 = 5 Garam Yang Terbentuk Dari Asam Lemah Dan Basa Lemah Untuk jenis garam ini larutannya selalu bersifat basa (pH > 7), dan dalam perhitungan digunakan persamaan: [OH-] = V (Kh . Cg) dimana: Kh = Kw/Ka Kh = konstanta hidrolisis Jika kita ingin mencari nilai pH-nya secara langsung, dipergunakan persamaan: pH = 1/2 (pKw + pKa + log Cg) Contoh: Hitunglah pH larutan dari 100 ml 0.02 M NaOH dengan 100 ml 0.02 M asam asetat ! (Ka = 10-5). Jawab: NaOH + CH3COOH CH3COONa + H2O - mol NaOH = 100/1000 x 0.02 = 0.002 mol - mol CH3COOH = 100/1000 x 0.02 = 0.002 mol Karena mol basa yang direaksikannya sama dengan mol asam yang direaksikan, maka tidak ada yang tersisa, yang ada hanya mol garam (CH3COONa) yang terbentuk. - mol CH3COONa = 0.002 mol (lihat reaksi) - Cg = 0.002 mol/200 ml = 0.002 mol/0.2 liter = 0.01 M = 10-2M - Nilai pH-nya akan bersifat basa (karena garamnya terbentuk dari asam lemah dengan basa kuat), besarnya: pH = 1/2 (pKw + pKa + log Cg) = 1/2 (14 + 5 + log 10-2) = 1/2 (19 - 2) = 8.5

KINEMATIKA KIMIA

Kinetika Kimia, Definisi Laju Reaksi dan Hukum Laju

Kata Kunci: hukum laju, kinetika kimia, laju bersih, laju reaksi

Ditulis oleh Ratna dkk pada 18-12-2009

KINETIKA KIMIA

Mengapa beberapa reaksi kimia berlangsung secepat kilat sementara yang lainnya memerlukan waktu berhari-hari, berbulan-bulan bahkan tahunan untuk menghasilkan produk yang cukup banyak? Bagaimana katalis bisa meningkatkan laju reaksi kimia? Mengapa perubahan suhu yang sedikit saja sering memberikan efek besar pada laju memasak? Bagaimana kajian mengenai laju reaksi kimia memberikan informasi tentang bagaimana cara molekul bergabung membentuk produk? Semua pertanyaan ini menyangkut kinetika kimia belum selengkap seperti termodinamika. Masih banyak reaksi yang tetapan kesetimbangannya telah diketahui dengan cermat, tetapi perincian lintasan reaksinya masih belum dipahami. Ini terutama berlaku untuk reaksi yang melibatkan banyak unsur reaktan yang membentuk produknya.
Kinetika kimia adalah bagian dari ilmu kimia yang mempelajari laju dan mekanisme reaksi kimia. Besi lebih cepat berkarat dalam udara lembab daripada dalam udara kering; makanan lebih cepat membusuk bila tidak didinginkan; kulit bule lebih cepat menjadi gelap dalam musim panas daripada dalam musim dingin. Ini merupakan tiga contoh yang lazim dari perubahan kimia yang kompleks dengan laju yang beraneka menurut kondisi reaksi.
Definisi Laju Reaksi

Laju reaksi rerata analog dengan kecepatan rerata mobil. Jika posisi rerata mobil dicatat pada dua waktu yang berbeda, maka :

Dengan cara yang sama, laju reaksi rerata diperoleh dengan membagi perubahan konsentrasi reaktan atau produk dengan interval waktu terjadinya reaksi :

Jika konsentrasi diukur dalam mol L^-1 dan waktu dalam detik, maka laju reaksi mempunyai satuan mol L^-1s^-1. Kita ambil contoh khusus. Dalam reaksi fasa gas

NO₂ dan CO dikonsumsi pada saat pembentukan NO dan CO₂. Jika sebuah kuar dapat mengukur konsentrasi NO, laju reaksi rerata dapat diperkirakan dari nisbah perubahan konsentrasi NO,  ∆[NO] terhadap interval waktu, ∆t:

Jadi laju reaksi adalah besarnya perubahan konsentrasi reaktan atau produk dalam satu satuan waktu.  Perubahan laju konsentrasi setiap unsur dibagi dengan koefisiennya dalam persamaan yang seimbang/stoikiometri. Laju perubahan reaktan muncul dengan tanda negatif dan laju perubahan produk dengan tanda positif.
Untuk reaksi yang umum:
aA + bB → cC + dD
Lajunya ialah

Hubungan ini benar selama tidak ada unsur antara atau jika konsentrasinya bergantung pada waktu di sepanjang waktu reaksi.
Menentukan Laju Reaksi :
Perhatikan penguraian nitrogen dioksida, NO₂ menjadi nitrogen oksida, NO dan oksigen, O₂ :  2NO₂ → 2NO + O₂
a.  Tulislah pernyataan untuk laju rata-rata berkurangnya konsentrasi NO₂ dan laju rata-rata bertambahnya konsentrasi NO dan O₂.
b.  Jika laju rata-rata berkurangnya konsentrasi NO₂ ditetapkan dan dijumpai sebesar 4×10_^-13mol L^-1s_^-1, berapakah laju rata-rata padanannya (dari) bertambahnya konsentrasi NO dan O₂
Jawaban :
a.  Laju rata-rata berkurangnya konsentrasi NO₂ dinyatakan sebagai :

Laju rata-rata bertambahnya konsentrasi NO dan O₂ dinyatakan sebagai:

b.  Untuk tiap dua molekul NO₂ yang bereaksi terbentuk dua molekul NO. Jadi berkurangnya konsentrasi NO₂ dan bertambahnya konsentrasi NO berlangsung dengan laju yang sama

Hukum Laju
Dalam membahas reaksi kesetimbangan kimia telah ditekankan bahwa reaksi ke kanan maupun ke kiri dapat terjadi begitu produk terbentuk, produk ini dapat bereaksi kembali menghasilkan reaktan semula.
Laju bersih ialah:
Laju bersih = laju ke kanan – laju ke kiri

Dapat dikatakan, pengukuran konsentrasi memberikan laju bersih, bukannya sekedar laju ke kanan. Bagaimanapun, sesaat sebelum reaksi yang dimulai dari reaktan murni, konsentrasi reaktan jauh lebih tinggi dibandingkan produknya sehingga laju ke kiri dapat diabaikan. Selain itu, banyak reaksi berlangsung sempurna (K>>1) sehingga laju yang terukur hanyalah reaksi ke kanan atau eksperimen dapat diatur agar produknya dapat dialihkan jika terbentuk. Dalam subbab ini, persamaan diberikan pada laju ke kanan saja.

Kata Pencarian Artikel ini:

kinetika kimia, kinetika reaksi, hukum laju reaksi, kinetika reaksi kimia, pengertian laju reaksi, kinematika kimia, kinetika, laju reaksi kimia kelas xi, materi laju reaksi, pengertian kinetika reaksi