Quantcast
Channel: Materi Pelajaran Archives - Semua Tentang Kimia
Viewing all 524 articles
Browse latest View live

Kompleks [FeCl4]2- , Besi (III) Klorida

$
0
0

[FeCl4]2-  merupakan suatu kompleks logam transisi pada baris  pertama.    Dimana logam Fe2+ berikatan dengan ligan, yaitu Cl-.  Pembentukan suatu senyawa kompleks dari logam transisi memiliki orbital-d yang terisi sebagian. Hal tersebut menimbulkan beberapa dampak, yaitu adanya perubahan warna dan  sifat magnetik yang  dapat dijelaskan dengan teori medan Kristal.

 

Konfigurasi elektron dari [Fe Cl4]2-  adalah sebagai berikut:

Kompleks [FeCl4]2- , Besi (III) Klorida

Kompleks [FeCl4]2- , Besi (III) Klorida

 

Warna dari kompleks logam transisi dipengaruhi oleh ion logam,  tingkat oksidasi, dan juga ligan yang ada. Warna yang diobservasi  adalah hasil absorpsi cahaya oleh kompleks di daerah visible/tampak. Kompleks [FeCl4]2-  berwarna biru terang.

 

Pada ion Fe2+ memiliki 4 elektron bebas yang tidak berpasangan.  Berikatan dengan 4 ligan Cl-  yang tergolong kedalam ligan yang  lemah. Ligan Cl- tersebut tidak dapat mendorong elektron  yang  tidak  berpasangan pada orbital d, sehingga ligan tersebut mengisi  elektron di orbital s dan p yang masing kosong.

Kompleks [FeCl4]2- , Besi (III) Klorida

Ion kompleks [FeCl4]2- berbentuk  tetrahedral, sp3, 1 orbital s dan 3  orbital dimana elektron yang mengisi orbital s dan p diperoleh dari Cl- yang merupakan ligan yang lemah  dengan bilangan kuantum 4.

[FeCl4]2- memiliki ion pusat Fe2+ dengan  konfigurasi  elektron  [Ar]  3d6.

Kompleks [FeCl4]2- , Besi (III) Klorida

Elektron ketiga sampai kelima menempati  orbital t2g karena harga 10DqTd < P.  Elektron keenam berpasangan dengan salah satu elektron yang menempati orbital  eg. Adanya empat elektron yang tidak  berpasangan menyebabkan ion [FeCl4]2- bersifat paramagnetik. Dengan diketahui  jumlah elektron bebasnya maka nilai  magnetik spinnya dapat dihitung.

Dimana n adalah jumlah elektron bebas, yaitu 4, maka nilai  adalah:

Pada kompleks tetrahedral interaksi antara ligan dengan orbital-orbital d ion pusat adalah tidak langsung dan ligan yang berinteraksi hanya empat buah, sehingga medan kristal yang timbul selalu  merupakan medan lemah dengan harga 10 DqTd < P.

Sumber : 

  • CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC Press. 1985. ISBN 0849304660.
  • Effendi. 1998. Kimia Koordinasi. Malang: FMIPA IKIP Malang
  • Effendi. 2003. Teori VSEPR dan Kepolaran Molekul. Malang: Bayu Media Publishing.


Bilangan Koordinasi dan Geometri Koordinasi

$
0
0

Ruang Koordinasi (Coordination sphere)
– Logam pusat dan ligan yang terikat di sekeliling
– Tanda Kurung [ ] memisahkan ion kompleks dari
counter ions, misalnya SO42–. : [Ag(NH3)2]2SO4
• Bilangan Koordinasi (Coordination number, CN) adalah Jumlah total situs yang ditempati oleh atom donor dari
ligand ligand

• Logam transisi, CN= 2, 3, 4, 5, 6
• Umumnya = 4, 6
• Ditentukan oleh Ligand

– Ligand lebih besar dan yang mentransfer muatan negatif cukup besar ke logam cenderung dengan bilangan koordinasi lebih rendah

 

Faktor yang mempengaruhi CN

• Faktor berpengaruh pada CN:

– Jumlah ikatan
– Ukuran atom pusat – Ukuran atom pusat
– VSEPR
– Pejejalan kristal (crystal packing)
– Jumlah elektron-d Jumlah elektron d
– Interaksi Sterik antara ligand
– Muatan dan ukuran ligand
– Interaksi elektronik

• Kecenderungan Umum CN:

– Logam Besar cenderung CN tinggi
– Ligand besar cenderung CN rendah
– Logam sebelah kiri cenderung CN tinggi
– Logam sebelah kanan cenderung CN rendah
– Logam sebelah kanan  cenderung CN rendah

Geometri Ion Kompleks

Bilangan Koordinasi dan Geometri KoordinasiBilangan Koordinasi dan Geometri Koordinasi

 

Teori menjelaskan  kimia koordinasi logam transisi

1. Teori Ikatan Valensi (Valence Bond Theory)

Ikatan kovalen koordinasi terbentuk oleh overlap dua orbital, satu dengan dua elektron (Basa Lewis) dan satu orbital kosong (Asam Lewis).

  • Ikatan Metal ligand dikenal sebagai ikatan kovalen – Ikatan Metal-ligand dikenal sebagai ikatan kovalen koordinasi, dimana pasangan electron dari ligand disumbangkan dan masuk ke orbital kosong electron   pada atom pusat.

Contoh:
• ion Be 2+ membentuk ion kompleks [Be(H2O)4] 2+
• dijelaskan oleh suatu konfigurasai electron dimana 8 elekron (2 masing masing molekul air) disumbangkan ke orbital kosong dari ion Be 2+
• Setiap ligand menyediakan sepasang elektron ke orbital
l kosong, jumlah ligand akan sama dengan jumlah orbital
kosong yang diisikan ke atom pusat.

Bilangan Koordinasi dan Geometri Koordinasi

Be•                                            Be•2+                            [Be(H2O)4] 2+

Teori Ikatan Valensi
• Pembentukan [Cr(NH3)6] 3+  melibatkan pembentukan ikatan kovalen koordinasi dimana pasangan elektron bebas pada atom nitrogen pada molekul ammonia mengisi orbital kulit valensi dari atom chromium mengisi orbital kulit valensi dari atom chromium.

Bilangan Koordinasi dan Geometri Koordinasi

  • Digunakan konsep hibridisasi karena ikatan Digunakan konsep hibridisasi karena ikatan koordinasi tidak dapat membedakan satu dengan lainnya.
  • Dalam kasus ini, digunakan terbentuknya orbital hibrida sp 3 , danjumlah orbital hibrida akan menentukan jumlah ligand yang terkoordinasi.

2. Teori Medan kristal

Geometri Kompleks

Teori VESPR:

  • Metode sederhana untuk meramalkan bentuk molekul kovalen
  • Pasangan elektron kulit valensi disimpulkan/ dianggap tolak menolak satu sama lainnya, yang orientasinya untuk meminimumkan tolakan dan menstabilkan bentuk tertentu  suatu
    molekul dengan gugus tertentu.
Bilangan Koordinasi dan Geometri Koordinasi

Bilangan Koordinasi dan VSEPR

Bilangan Koordinasi dan Geometri Koordinasi

Struktur senyawa koordinasi sederhana

Bilangan Koordinasi dan Geometri Koordinasi

CN = 2

terbatas hanya pada kelompok tembaga group (Cu, Ag, Au) dan ke mercury ke mercury

 

CN = 3

• Sangat jarang sekali diantara senyawa koordinasi dibawah kondisi normal dari logam-d koordinasi dibawah kondisi normal dari logam-d
CN = 4
• CN =  4 sering direpresentasikan oleh kompleks   tetrahedral (point group Td) dan square planar (point group D4h).
• Banyak kompleksnya tidak terbatas hanya pada tetrahedral atau square planar tetapi mempunyai simetry  intermediate
• Symetry intermediate meletakkannya dalam  point group D2d.

• Koordinasi Square planar jarang didapatkan hanya Koordinasi Square planar jarang didapatkan, hanya disukai oleh koordinasi atom pusat logam transisi konfigurasi  elektron d 8 dan (sangat jarang ) d 7 dan d 9 .
• Koordinasi Square planar umum terdapat pada dua Koordinasi Square planar umum terdapat  pada duakatalis homogen yang penting, yaitu  Wilkinsons’s catalyst dan Vaska’s catalyst:

Bilangan Koordinasi dan Geometri Koordinasi

 

  • Square planar cis-diammineplatinum(II)chloride (“cis-platin”) merupakan drug anti-cancer yang penting

CN = 5

Bilangan Koordinasi dan Geometri Koordinasi

Bilangan Koordinasi dan Geometri Koordinasi

CN = 5:-tidak umum , contoh, PF5, dan Fe(CO)5.
keduanya geometri trigonal bipyramid

 

• Contoh yang sangat jarang:
– square pyramidal geometry: anion  Ni(CN)53- yang berada dalam bentuk  square pyramidal dan trigonal bipyramidal dalam garam  salt [Cr(en)3][Ni(CN)5]
Dengan kation lebih kecil: seperti  K + , diisolasi Untuk kation yang lebih besar: [Cr(1, 3-diaminopropane)3] 3+
tetracoordinate Ni(CN)42- .
Untuk kation yang lebih besar:  [Cr(1,3 diaminopropane)3]3+ ,
diamati hanya bentuk  trigonal bipyramidal

 

CN = 6

Umumnya Octahedral

Bilangan Koordinasi dan Geometri Koordinasi

Octahedral

• Geometri umum
• Terjadi untuk semua d n
• Kecenderungan tinggi d 3 dan d 6
• Jenis distorsi yang umum :
tetragonal

geo12 geo13

contohnya: [Co(CN)6] 3- , [Fe(en)3] 3+, Co(NH3)63+ ;

 

Keadaan dan koordinasi Lebih tinggi Keadaan dan koordinasi Lebih tinggi
• Faktor yang sangat penting yang menentukan keadaan
dan bilangan koordinasi kompleks adalah:
– Ukuran atom pusat
– Interaksi antara ligand
– Interaksi elektronik
Bilangan koordinasi lebih tinggi disukai:

  • dalam kompleks dengan atom (dan ion) perioda 5 dan 6
  • sebelah kiri baris dari blok-d dimana atom relatif besar dan
    mempunyai jumlah elektron-d yang sedikit
  • untuk atom sentral dengan tingkat oksidasi tinggi dan sehingga
    jumlah elektron-d tersisa menjadi sedikit (e.g. [Mo(CN)8] 4-)

CN=7

Sangat jarang untuk unsur 3d, tetapi lebih umum untuk logam 4d dan 5d

Bilangan Koordinasi dan Geometri Koordinasi

CN = 8

geo15

CN = 9

• CN = 9:umum dengan Re (e.g. [ReH9] 2- ) dan unsur ( [Nd(OH ) ] 3+) blok-f (e.g. [Nd(OH2)9] 3+ )
• CN > 9: penting hanya untuk kompleks atom sentral
logam berat, (e.g. unsur blok-f) logam berat, (e.g. unsur blok f)

geo16

 


Rangkuman Elektrokimia Singkat

$
0
0

Reaksi Reduksi Oksidasi

Reaksi yang melibatkan terjadinya transfer elektron diikuti dengan
perubahan bilangan oksidasi pada senyawa atau unsur yang terlibat
• Oksidasi adalah peristiwa hilangnya elektron dari suatu spesies yang menyebabkan naiknya bilangan oksidasi spesies tersebut
• Reduksi adalah peristiwa penambahan elektron pada suatu spesies yang menyebabkan turunnya bilangan oksidasi spesies tersebut
• Agen pengoksidasi adalah reaktan yang mengalami reduksi
• Agen pereduksi adalah reaktan yang mengalami oksidasi

Terminologi Redoks

Rangkuman Elektrokimia SingkatRangkuman Elektrokimia Singkat

Reaksi Redoks dan Reaksi Non Redoks

Reaksi Redoks:
• Reaksi pembakaran (C x H y + O 2    → CO 2 + H 2 O)
• Reaksi penggabungan (A + B   → C)
• Reaksi dekomposisi (AB  → A+ B)
Reaksi non redoks:
• Jenis reaksi penggantian:  (AB  +  CD   → AD  +  CB)
• Reaksi pengendapan
• Reaksi asam basa

Menyelesaikan Reaksi Persamaan reaksi redoks

  1. Mengenali bahwa reaksi adalah proses oksidasi dan reduksi Bilangan oksidasi Zn naik dari 0 ke +2 dan Cu turun dari +2 menjadi 0. maka reaksi adalah reaksi oksidasi dan reduksi
  2. Memisahkan proses menjadi dua buah setengah reaksi
    Oksidasi : Zn       →       Zn 2+
    Reduksi : Cu 2+    →    Cu
  3. Menyeimbangkan massa kedua setengah reaksi
    Oksidasi : Zn       →       Zn 2+
    Reduksi : Cu 2+ →       Cu

4.  Menyeimbangkan muatan kedua setengah reaksi
Oksidasi : Zn  → Zn 2+  + 2e
Reduksi : Cu 2+  + 2e → Cu
5. Mengalikan masing‐masing persamaan reaksi dengan faktor
yang sesuai
Oksidasi : Zn → Zn 2+  + 2e 1X
Reduksi : Cu 2+  + 2e→ Cu 1X
6. Menjumlahkan kedua setengah reaksi untuk menghasilkan
persamaan reaksi yang seimbang
Zn + Cu 2+  → Zn 2+  + Cu
7.  Menghitung kembali kesetimbangan massa dan muatan

 Menyelesaikan Persamaan Reaksi Redoks  (dalam larutan asam)

Misal : VO 2 + (aq) + Zn (s) → VO 2+ (aq) + Zn 2+
1. Mengenali bahwa reaksi adalah proses oksidasi dan reduksi
Bilangan oksidasi Zn naik dari 0 ke +2 dan V turun dari +5 menjadi +3 maka reaksi adalah reaksi oksidasi dan reduksi

  1. Memisahkan proses menjadi dua buah setengah reaksi
    Oksidasi : Zn  → Zn 2+Reduksi : VO 2+ → VO 2+
  2. Menyeimbangkan massa kedua setengah reaksi
    Oksidasi : Zn → Zn 2+
    Reduksi : VO 2+ → VO 2+
    Pada larutan asam, H 2 O ditambahkan pada sisi yang kekurangan
    oksigen
    VO 2+ + 2H + → VO 2+ + H 2 O

  3. Menyeimbangkan muatan kedua setengah reaksi
    Oksidasi : Zn → Zn 2+  + 2e
    Reduksi : VO 2+ + 2H + + e →VO 2+ + H 2 O

  4. Mengalikan masing‐masing persamaan reaksi dengan faktor yang
    sesuai agar jumlah elektron sama
    Oksidasi : Zn →Zn 2+  + 2e 1X
    Reduksi : VO 2+ + 2H + + e→VO 2+ + H 2 O 2X

  5. Menjumlahkan kedua setengah reaksi untuk menghasilkan persamaan reaksi yang seimbang
    Zn + 2 VO 2+ + 4H + →2 VO 2+ + 2 H 2 O + Zn 2+

7.  Menghitung kembali kesetimbangan massa dan muatan

Menyelesaikan Persamaan Reaksi Redoks (dalam larutan basa)

Misal : MnO 4‐ (aq) + HO 2- (aq)  → MnO 42- (aq) + O 2 (g)
1. Mengenali bahwa reaksi adalah proses oksidasi dan reduksi
Bilangan oksidasi O naik dari ‐1 ke 0 dan Mn turun dari +7 menjadi +6 maka reaksi adalah reaksi oksidasi dan reduksi

  1. Memisahkan proses menjadi dua buah setengah reaksi
    Oksidasi : HO 2- →O 2
    Reduksi : MnO 4‐ → MnO 4 2-
  2. Menyeimbangkan massa kedua setengah reaksi
    Oksidasi : HO 2- →O 2
    Reduksi : MnO 4‐ → MnO 42-
    Pada larutan basa, OH ‐ ditambahkan pada sisi yang kelebihan oksigen
    HO 2- + OH →O 2  + H 2 O + 2e

4.  Menyeimbangkan muatan kedua setengah reaksi
Oksidasi : HO 2- + OH ‐ → O 2  + H 2 O + 2e
Reduksi : MnO 4 + e → MnO 42-

  1. Mengalikan masing‐masing persamaan reaksi dengan faktor yang
    sesuai agar jumlah elektron sama
    Oksidasi : HO 2- + OH ‐ → O 2  + H 2 O + 2e 1X
    Reduksi : MnO 4‐ + e → MnO 42- 2X
  2. Menjumlahkan kedua setengah reaksi untuk menghasilkan persamaan
    reaksi yang seimbang
    HO 2- + OH + 2 MnO 4 → O 2  + H 2 O + 2 MnO 42-

7.  Menghitung kembali kesetimbangan massa dan muatan

Sel Elektrokimia

Ada 2 jenis sel elektrokimia
1. Sel Elektrolisis adalah sel yang membutuhkan suatu sumber arus listrik luar untuk menyebabkan reaksi non spontanRangkuman Elektrokimia Singkat
2. Sel Volta/Sel Galvanis adalah sel elektrokimia dimana suatu reaksi kimia spontan dapat menghasilkan energi listrik untuk digunakan pada suatu sirkuit luar.Rangkuman Elektrokimia Singkat

Arus listrik masuk dan keluar dari sel elektrokimia melalui elektroda. Reaksi-reaksi reduksi dan oksidasi terjadi pada permukaan elektroda.
Elektroda inert bila elektroda tidak ikut bereaksi
Ada 2 jenis elektroda:

  1. Katoda tempat reaksi reduksi terjadi
  2. Anoda tempat reaksi oksidasi terjadi

Rangkuman Elektrokimia Singkat

Perubahan Kimia yang Menghasilkan Aliran Listrik

Rangkuman Elektrokimia Singkat

  • Kedua sel terpisah sehingga transfer elektron terjadi melalui
    suatu sirkuit luar
  • Masing‐masing setengah sel mengandung suatu spesies yang
    tereduksi dan teroksidasi yang memiliki kontak satu sama lain
  • Kedua setengah sel tersebut dihubungkan dengan suatu jembatan garam

Elektrolisis : Perubahan Kimia Karena Adanya Energi Listrik

Rangkuman Elektrokimia Singkat Rangkuman Elektrokimia Singkat

Anoda, oksidasi: 2 Cl   → Cl 2 (g) + 2e
Katoda, reduksi : 2Na + + 2e → 2 Na(l)
2 Cl + 2 Na + → 2 Na (l) + Cl 2 (g)  E net = ‐4V

Rangkuman Elektrokimia Singkat

Anoda, oksidasi : 2I (aq)→ I 2 (s) + 2e E o = ‐0.535 V

Katoda, reduksi :2H 2 O (l) + 2e → H 2 (g) + 2OH (aq)

E o = ‐0.83 V

2I (aq) + 2H 2 O (l) → I 2 (s) + H 2 (g) + 2OH (aq)

E o net = ‐1.37 V

Menghitung Elektron

Kuat Arus, I ( A)=muatan listrik (C)/time ( s)
Time (s) x kuat arus (A) = muatan (C) → mol e → mol reaktan yang terlibat

Potensial Elektrokimia

Elektron yang dihasilkan pada anoda bergerak ke katoda
dengan gaya elektromotif (emf).
• Gaya ini timbul karena adanya perbedaan energi potensial
listrik elektron antara 2 elektroda.
• Kerja yang dilakukan sebanding dengan jumlah elektron
(jumlah muatan listrik) yang bergerak dari energi potensial
tinggi ke energi potensial rendah dan pada beda energi
potensial.

Kerja listrik = muatan x beda energi potensial
W (joule) = 1 volt x 1 coulomb

1 colulomb adalah jumlah muatan yang melalui suatu titik dalam
suatu sirkuit dimana arus 1 ampere mengalir selama 1 detik.

Potensial Elektroda Standar

• Potensial elektroda standard adalah jumlah kuantitatif yang
menyatakan kecenderungan suatu reaktan dalam keadaan
standar untuk menghasilkan produk
ΔG orxn = ‐nFE o
• Reaksi akan menghasilkan produk jika mempunyai nilai
E o > nol

Menghitung Potensial E o dalam Suatu Sel Elektrokimia

Rangkuman Elektrokimia Singkat

Zn→      Zn 2+ + 2e
Cu 2+ + 2e →Cu
Zn + Cu 2+ → Zn2+ + Cu
Potensial hidrogen standard:
2 H3O +  (aq)+ e → H2(g, 1bar) + 2 H2O (l) E o = 0.00 V

Menggunakan Potensial Standar

Rangkuman Elektrokimia Singkat

Sel Elektrokimia Pada Keadaan Tidak Standar

E = Eo – (RT/nF).ln Q

E = E^o - \frac{0,0257.V}{n}ln Q Pada 25^o C

Pada keadaan setimbang

E = E^o - \frac{0,0257.V}{n}ln K

ln K = \frac{nE^o}{0,0257.V} Pada 25^o C

 Aplikasi Elektrokimia

• Baterai

– Primer / Nonrechargable: baterai alkalin; baterai merkuri,
perak; baterai Li

– Sekunder / Rechargable: Lead‐Acid battery, (Ni‐MH)
battery, Lithium‐ion battery

• Fuel cell
• Elektroplating
• Pencegahan korosi


Mengenal Tentang Interaksi Agostik

$
0
0

Pendahuluan

Tidak lama setelah ditemukannya senyawa alkil logam transisi, maka semakin jelaslah bahwa kehadiran logam transisi pada kelompok alkil belum pernah terjadi sebelumnya dalam kimia organik sederhana. Misalnya, terjadinya proses α-eliminasi reversibel dan kemampuan untuk mengekstrak hidrida dari karbon β-senyawa logam transisi-etil adalah dua contoh sederhana dari dampak logam transisi pada gugus alkil.

Selanjutnya, pada metode penentuan struktur kristal tunggal, ditemukan adanya ikatan C–H di mana pada atom hidrogennya berinteraksi sangat dekat dengan logam pusatnya, seperti pada gambar di bawah ini.

mengenal interaksi agostik

Namun, pada studi mengunakan difraksi x-ray, metode ini tidak menjelaskan adanya pendekatan hidrogen dengan logam, tidak ada bukti yang dapat membedakan apakah metode tersebut dapat merefleksikan interaksi antara ikatan C–H dengan logam atau struktur ligan yang berikatan dengan C–H.

Untuk menjelaskan hal tersebut maka dilakukan percobaan dengan menggunakan senyawa Titanium (Me2PCH2CH2PMe2) TiEtCl3 yang telah dipreparasi dan dikarakterisasi dengan x-ray seperti pada gambar di bawah ini.

mengenal interaksi agostik

(Me2PCH2CH2PMe2) TiEtCl3 dipilih sebagai senyawa target dengan alasan sebagai berikut :

  • Orbital logam pusat Titanium d0 sehingga terdapat orbital d kosong yang bersedia untuk menerima densitas elektron dari ikatan C—H

  • Ligan relatif kecil dan tidak sterik sehingga tidak dapat menghambat pendekatan ikatan C–H

  • Etil dapat memecahkan simetri ikatan Ti—C sehingga identifikasi interaksi Ti-H-C lebih mudah

Struktur kristal (Me2PCH2CH2PMe2) TiEtCl3 menunjukkan sudut yang sangat akut 85,9 (6) ° pada karbon β yang mendekati sudut normal yaitu sebesar 109° sesuai dengan yang diharapkan. Hasil ini memberikan bukti pertama yang tak meragukan bahwa jarak pendek H–Ti dan sudut akut harus timbul dari gaya tarik antara pusat titanium dan C–H obligasi.

Berdasarkan data difraksi netron, panjang ikatan C-H dan M-H 5-20% lebih panjang daripada ikatan logam hidrida dan hidrokarbon pada umumnya. Panjang ikat antara logam dengan hidrogen umumnya adalah 1,8 – 2,3 Ǻ, dan sudut M-H-C berkisar antara 90 – 140°. Sedangkan jika menggunakan instrumen 1H NMR, akan terlihat dari hidrogen aril atau alkana yang bergeser ke medan atas (upfield) yang menandakan keberadaan ligan hidrida.

 

Sejarah

kata agostik yang berarti “untuk tetap dekat dengan sesuatu” pertama digunakan dalam bidang kimia oleh Maurice Brookhart dan Malcolm Green untuk menggambarkan interaksi antara logam transisi dengan ikatan karbon-hidrogen.Umumnya, interaksi agostik melibatkan gugus alkil ataupun aril yang berada dekat dengan pusat logam melalui ikatan sigma tambahan

Definisi asli : “ merujuk secara spesifik kepada kondisi dimana atom hidrogen berikatan kovalen sekaligus pada karbon dan atom logam transisi” Brookhart,M: Green. M. L. H. J. Organometall. Chem. 1983, 250, 395

Definisi diperbarui : ”Distorsi dari senyawa organometal yang membawa C-H pada kedekatannya dengan logam pusat” Scherer, W.: McGrady, G. S. Angrew. Chem., Int. Ed. Engl. 2004,43,1782

Interaksi Agostik

Interaksi agostik adalah interaksi karbon dengan hidrogen dalam gugus alkil sederhana yang dikenal dalam kimia oganik sebagai ikatan yang stabil dan inert. Interaksi agostik dapat digunakan secara spesifik untuk menjelaskan berbagai manifestasi interaksi kovalen antara karbon-hidrogen dan pusat logam transisi dalam senyawa organologam untuk situasi di mana atom hidrogen kovalen terikat secara bersamaan untuk kedua atom karbon dan atom logam transisi. Perilaku yang ditujukannya dengan pusat logam transisi jelas memiliki relevansi yang cukup untuk kimia organologam dan khususnya pada reaksi katalitik organologam.

Pada mulanya ikatan C—H–M agostik diangap sama dengan sistem bridging pada atom hidrogen yag terjadi pada molekul B–H—B, M—H—M, dan B–H–M. Namun pada interaksi yang terakhir, contohnya pada ikatan 3-pusat -2-elektron, ternyata tidak memenuhi aturan. Berdasarkan definisi senyawa agostik, ditekankan bahwa tidak semua senyawa yang memiliki sruktur M—H–C diklasifikasikan sebagai senyawa denganyang berinteraksi agostik. Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan, mengenal interaksi agostikbentuk molekul M—H—C tidak tepat digambarkan sebagai senyawa 3-pusat-2-elektron, oleh karenanya molekul ini tidak harus diklasifikasikan sebagai senyawa degan interaksi agostik. Gagasan ini pertama kali diajukan oleh Brammer, yang menganalisis kompleks dengan interaksi M–H-N dan perubahan panjang linier M–H-N paling baik digambarkan sebagai ikatan hidrogen yang melibatkan interaksi orbital 3-pusat-4-elektron da kontribusi elektrostatik di mana logam berfungsi sebagai akseptor ikatan hidrogen. Contoh sederhananya adalah kompleks M –H-N ikatan hidrogen disediakan oleh [Et3NH] [Co (CO) 4]. Pada kompleks ini, [Co (CO) 4] anionnya memiliki konfigurasi 18elektron dan tidak memiliki orbital kosong pada kulit valensi, contohnya logam yang tidak mampu berikatan dalam 3-center-2-elektron interaksi M—H-N. C–H groups diketahui merupakan donor ikatan hidrogen yang lemah. Oleh karena itu, Brammer kemudian meningkatkan kemungkinan bahwa beberapa M–H-C interaksi lebih baik digambarkan sebagai ikatan hidrogen daripada interaksi agostik, contohnya pada senyawa trans-Pd (PPh3) 2 {C4 (CO2Me) 4H} Br. Interaksi M—H-C yang tidak melibatkan 3-pusat-2-elektron ini disebut interaksi anagostik.

mengenal interaksi agostik

Interaksi Agostik dan anagostik M–H-C berbeda secara signifikan setelah dikarakterisasi berdasarkan sifat struktual dan spektroskopisnya. Interaksi agostik M–H-C ditandai dengan jarak M–H yang relatif pendek (≈ 1,8-2,3 Å) dan sudut ikatan kecil M—H-C (≈ 90-140 °), sedangkan pada interaksi anagostik ditandai dengan jarak M–H yang relatif panjang (≈ 2,3-2,9 Å) dan sudut ikatan yang terbentuk cukup besar M—H-C (≈ 110-170 °). Berdasarkan dengan 1H NMR spektroskopi, nilai dari interaksi agostik sangatlah rendah yaiyu berkisar antar 50-100 Hz. Selain itu, pergeseran kimia dari atom hidrogen pada interaksi agostik agostik biasanya diamati dari upfield dari kelompok terkoordinasi, sedangkan atom hidrogen pada interaksi anagostik biasanya diamati dari downfield-nya.

mengenal interaksi agostik

Faktor yang Mempengaruhi Interaksi Agostik

Interaksi M–H-C agostik melibatkan donasi densitas elektron terkait dengan ikatan C–H ke pusat logam yang memiliki ≤ 16-elektron konfigurasi. Pada pusat logam yang orbitalnya tidak d0, interaksi juga dilengkapi dengan backbonding ke C-H orbital σ *.Oleh karena itu, kemampuan untuk mengisolasi senyawa agostik sangatlh bergantung pada besarnya interaksi ini. Dengan demikian, jika σ-sumbangan terlalu lemah, interaksi agostik tidak akan terjadi, sebaliknya jika interaksi backbonding terlalu kuat dapat terjadi pemutusan ikatan C—H yang mengakibatkan pembentukan turunan alkil-hidrida.

Peran Interaksi Agostik

Peranan interaksi agostik adalah untuk menstabilkan reaksi tak jenuh pada fasa intermedietnya dan untuk menentukan struktur pada keadaan transisinya. Bukti bahwa interaksi agostik adalah berdasarkan pada pengamatan langsung fasa intermediet pada suhu rendah dengan teknik spektroskopi atau melalui H / D efek isotop. Contoh bahwa interaksi agostik berperan penting dalam fasa intermediet maupun adalah pada penyisipan

olefin pada kedua transisi awal dan akhir logam hidrogen dan ikatan karbon serta bagaimana interaksi tersebut diusulkan untuk mengendalikan stereokimia polimer yang dihasilkan melalui koordinasi / penyisipan propagasi rantai.

mengenal interaksi agostik


Rangkuman Materi Inti Atom di Tinjau dari Fisika Modern

$
0
0

Ernest Rutherford disebut “Bapak dari Nucleus”. Dia bertujuan untuk menjelasakan struktur dari atom. Sekitar tahun 1900, Marrie and Currie menemukan emisi radio aktivitas dari atom yang disebut α (alpha), β (beta), ϒ (gama). Radiasi alpha adalah peluruhan , ini hanya bisa dihentikan dalam teori. Sinar beta lebih peluruhan, dapat melewati tubuh manusia. Rutherford dalam beberapa percobaannya membuktikan bahwa partikel alpha sama dengan nucleus dari helium atom.

1. Penemuan Nukleus

Walaupun Rutherford menjelaskan stuktur dari nuklues yang massiv di pertengahan 1991, tapi hal ini tak dapat diketahui oleh ilmuwan sampai 1932 bahwa patikel mempunyai komposisi nucleus. Pada pertengahan 1900 nukleus belum diketahui keberadaanya. Walaupun begitu, ada beberapa alsan mengapa electron tidak dapat eksis di antara nucleus.

  1. Ukuran Nuklir

  2. Nuklir Spin

  3. Momen Magnetic Nuklir

Penemuan dari neutron adalah fenomena yang klasik. Pada tahun 1930, seorang fisikawan jerman, Walther Bothe dan Herbert Becker menggunakan radioaktif dari polonium dengan mengemisikan partikel alpha. Mereka menemukan ketika partikel alpha memborbardir berrilium, sangat memeluruh radioaktif yang diproduksi. Irene Currie dan Freideric Joliot pada tahun 1932 menyatakan bahawa radiasi dapat memeluruh beberapa sentimeter. Radiasi ini tidak mungkin partikel- patikel yang bermuatan, karena partikel bermuatan tersedia energi dan tak bisa memeluruh dalam jarak yang dekat dapat dicapai.ini dapat di asumsikan bahwa radiasi electromagnet (proton) dapat di produksi dari partikel alpha berrilium yang diserang. Photon-photon dikenal dengan sinar gamma ketika mereka mempunyai asal nuklir. Sinar gamma di prouksi di dalam nucleus yang mempunyai energy-energi dan Mev.

Currie dan joliot melakukan beberapa pekerjaan untuk memelajari efek-efek dari peluruhan-peluruhan radiasi baru (yang di produksi oleh α + Be) dalam berbagai macam material. Ketika radiasi menembus paraffin, mereka menemukan bahwa protondengan energi sampai 5.7 Mev yang terlepas. Diasumsikan radiasi sinar gama seperti Compton scattered proses.

Pada tahun 1932, James Chadwick berusaha untuk menjelaskan bahwa radiasi baru dari α + Be yang terdiri dari neutron-neutron, dengan hipotesis elektik partikel netraldengan massa dari proton. Sebuah neutron dapat menembus materiall dengan mudah karenamuatan netral dan mempunyai interaksi dengan momen magnetiknya. Tenaga nuklir sangatlah pendek dan mempunyai mev hanya mungkin 10^-6  interaksi probabilitas dengan nucleus. Chadwick dengan tepat meringkas bahwa jika neutron-neutron sekitar 5.7 Mev dari energy kinetic yang telah diproduksi dalam α + Be reaksi, neutron-neutron dapat secara elastic dengan proton dalam paraffin,daeri perhitungan untuk 5.7 Mev proton-proton. Dalam hasil publikasinya digunakan hasil percobaan untuk mengetahui massa neutron yang berkisar 1.005 u dan 1.008 u, tak jauh dari harga modern 1.0007 u. untuk data-dat eksperimen dan teoritis menunjukan chaddwick menunjukan kehadiran dari neutron.

2. Nuclear properties

Primer konstituen dari nukei yang terdiri dari massa-massa dari proton dan neutron. Formula paling sederhana yaitu atom Hidrogen. Walaupun demikian kita mengetahui bahwa ada penyusun-penyusun hydrogen yang ada. Deutrerium terkadang disebut hydrogen paling berat, mempunyai neutron seperti proton di nucleus. Isotop lainnya yaitu disebut tritium, yang mempunyai satu proton dan dua neutron. Symbol dari nuklues atomic:

 ^A_Z X _N

Dimana Z : no atom

N: no neutron

A: no massa

X: symbol elemen kimia

Setiap spesies nuklir yang terdiri dari Z dan A disebut nuclide. A= N+Z. Nuklida yang mempunyai no. neutron yang sama disebut isoton. Sedangkan, nuklida yang mempunyai harga A yang sama di sebut isobar.

Massa atom didapatkan dari massa unit atomic, yang mendonasi sebagai symbol u. Massa atomic ditemukan pada massa isotop 12c yang mssa atom nya tepat 12 u.

1 u = 1,66054 x 10^-27  kg = 931,49 Mev/C2 

Berat dan Ukuran Nuclei

Asumsikan bahwa nuclei terpisah dalam radius R . Partikel-partikel, seperti elektron, proton, neutron, dan alpha, terhambur ketika diproyeksikan meuju nucleus. Hal ini tidak cepat ditemukan ketika interaksi jarak maksimum dalam collision mengacu kepada ukuran nuklir (radius material), atau gaya nuklir menunjukan material nuklir (gaya radial). Electron tidak merespon gaya nuklir akan tetapi dihamburkan dari medan electromagnetic dari nuklues. Penghamburan elekrton menunjukan muatan radial.

Gaya nuklir anatara nucleon paling kuat dari tiga gaya yang diketahui (nuklir, gravitasi, dan electroweak) pada jarak yang dekat. Gaya nuklir sering disebut gaya kuat, dan fisikawan mengunkan dalam kasus nuklir dan gaya kuat muatan dalam. Karena neutron berinteraksi dengan gaya nuklir, penghamburan dari neutron menjabarkan gaya nuklirradial. Banyak penemuan menggunakan partikel yang berbeda, fisikawan menemukan bahwa

Gaya nuklir massa radial muatan radial

Radial nuklir dapat didistribusikan sebagai

R = r_0 A^{\frac{1}{s}}

Dimana  r0 ≈ 1,2 x 10^-15 m. Penemuan untuk r0  berkisar 1.0 dan 1,5 x10-15 m. karena nuklir terlalu kecil, kita menggunakan femtometer,dalam skala fm, 1fm = 10-15 m.

Robertt Hofstadter menunjukan presisi pertama dari penemuan penghamburan electondari muatan nklir yang didistribusikan menggunakan energy electron dari 100 ke 500 Mev. Panjang gelombang Debrogli 500 mev electron sekitar 2,5 fm. Penemuan ini dapat menjelaskan untuk semua tapi nuclei yang paling kecil oleh distribusi Fermi kerapatan muatan nuklir:

 \rho (r) = \frac{\rho_0}{1+e^{r-R/a}}

Dimana ρ0  adalah pusat kerapatan n uklir, R adalah jarak dari kerapatan yang diturunkan 50 % dari harga pusat, dan t=4.4 α adalah permukaan tertipis.

Jika kita rumuskan ukuran nuklir, V= (4πR3)/3  atau mengunakan rumus

 v = 4/3 . πr03A

Kerapatan dari nuklir dapat di jelaskan dari (Au)/V  berkisar 2.3 x 1017  kg/m3 .

Spin Instrinsik

Neutron dan proton mempuntai bilangan kuantum spi yaitu s ≈ ½

Momen instristik magnet

Dengan menganalogikan kepada magneton Bohr, nuklir magnetic adalah

Rangkuman Materi Inti Atom Tingkat Universitas

Catatan bahwa menghitung μN adalah massa proton mp , yang membuat magneton nuklir 1800 lebih kecil dari magneton bohr.

3. Deutron

Setelah proton, inti berikutnya yang paling sederhana adalah deuteron, inti 2H. massa deuteron adalah 2.013553 u. dan massa atom deuterium adalah 2.014102 u. perbedaan massa adalah u 2.014102 – 2.013553 u = 0.000549 u , yang hanya massa elektron.
Inti deuteron terikat oleh energi Bd, yang mewakili massa-energi. Lalu, Massa deuteron.

Md = mp + mn – Bd/c2

Eksperimental penentuan Energi ikatan Nuklir kita dapat memeriksa hasil untuk mengikat enegy 2,22-MeV energy ikatan deuteron n dengan menggunakan reaksi nuklir. Kita dapat menghamburkan sinar gamma dari gas deuterium dan mengamati pecahnya deteron menjadi neutron dan proton:h

γ + d → n + p

tipe dari reaksi nuklir ini disebut fotodisintegrasi atau reaksi fotonuklir . persamaan energi minimum yang dibutuhkan untuk untuk potodisintegrasi yaitu

  hf_{min} = Bd(1+\frac{Bd}{2M(2H)c2})

4. Kekuatan nuklir

Banyak teknik yang digunakan untuk mempelajari kekuatan nuklir. Dalam penghamburan dari proton, deureron kadang – kadang terbentuk dalam reaksi nuklir :

n + p → γ + d

kekuatan nuklir dikatakan jenuh, karena interior nukleon dikelilingi oleh nucleon lainnya dan berinteraksi. Bagaimanapun, nucleon pada permukaan nuklir tidak sepenuhnya terikat, dah kekuatan nuklirnya tidak jenuh. Tentu kita membicarakan secara klasik hal yang seharusnya digambarkan dengan mekanika kuantum.

Kekuatan nuklir diketahui bersifat bergantung pada spin karena keadaan terikat dari deuteron memiliki proton dan netron yang memiliki spin searah, tapi tidak ada keadaan terikat yang memiliki spin berlawanan

Rangkuman Materi Inti Atom di Tinjau dari Fisika Modern

Pembelajaran secara detail dari penghamburan neutron + proton dan proton + proton

Rangkuman Materi Inti Atom di Tinjau dari Fisika ModernRangkuman Materi Inti Atom di Tinjau dari Fisika Modern

Bentuk penggambaran setiap interaksi. Interaksi proton termasuk juga Coloumb effect

5. Kestabilan nuklir

Nucleus dapat dikatakan stabil jika massanya lebih kesil daripada semua kemungkinan kombinasi dari nucleon A.

B = [ M(R) + M(s) - M(^A _Z X)]c^2

Energi yang dibutuhkan 1 proton ( atau electron) dari nuklida disebut sebagai energi pemisahan proton ( atau neutron) dan persamaan diatas berguna berguna untuk menemukan energi tersebut

Dalam kekuatan nuklir, jumlah neutron dan proton yang memberikan pengaruh besar, namun gaya coulomb juga harus tetap dipertimbangkan. Energi elektrostatik yang dibutuhkan untuk memuat muatan Ze yang menyebar sepanjang radius R dan bisa di kalkulasikan dengan menentukan kerja yang dibutuhkan untuk membawa muatan kedalam bola, yaitu

  ΔEcoul = (3(Ze)2) / 5(4π∈0R)

Dan untuk satu proton,

ΔEcoul = (3e2) / 5(4π∈0R)

Pada tauhn 1930an, Niels Bohr, Carl F. Von Weizsäcker, dan lainnya telah banyak menjelaskan fenomena nuklir dengan menganggap inti sebagai interaksi partikel dalam tetes cairan. Model dari inti ini disebut model tetes cairan.

Dalam energi ikat total, formuka massa semi empiris yaitu,

Rangkuman Materi Inti Atom Tingkat Universitas

Untuk membandingkan stabilitas relative dari nuklida yang berbeda, penting untuk mengetahui energi ikatan per nucleon. Dengan mengkalkulasikan setiap energi ikat inti yang diketahui, dan dibagi dengan nomer massanya

Model Nuklir

Fisikawan tidak terlalu mengerti tentang kekuatan nuklir . ada beberapa model yang kurang lebih telah sukses dijelaskan.

Secara umum modelnya dibagi menjadi 2 kategori :

  1. Model partikel independen, nucleon bergerah hamper bebas di dalam potensial nuklir standar

  2. Model interaksi kuat, nucleon berikatan bersama dengan kuat. Model tetesan cairan dapat dijelaskan dengan model ini

Skema diagram energi proton dan netron untuk beberapa inti antara 12C dan 16O. inti 12C dan 16O cukup stabil, tapi efek dari N≈Z dan pasangan spin penting pada bagian ini

atom7

6. Peluruhan Radioaktif

Sebelumnya kita telah mengetahui bahwa nuclei tidak stabil dan bisa meluruh ke sejumlah konfigurasi nucleon A yang mempunyai nomor massa yang lebih rendah. Peluruhan ini dapat terjadi pada emisi dari partikel α, partikel β, partikel γ, proton, neutron, fisi.

Untuk menghitung aktivitas suatu peluruhan kita menggunakan rumus:

Aktivitas = – dN/dt = R, dimana N merupakan jumlah atom yang tidak stabil dari suatu material.

Kita memasukkan tanda negatif disini untuk membuat nilai R positif

Kita melakukan observasi secara eksperimental dari aktivitas dari suatu sampel berhubungan dengan nilai eksponensial berbanding waktu. Jika N(t) adalah jumlah inti radioaktif dalam suatu sampel saat waktu t, dan λ (konstanta peluruhan) adalah probabilitas per satuan waktu dari inti yang meluruh, maka R adalah

R = λN(t)

Jumlah dN dari inti yang meluruh pada saat interval waktu t adalah

dN(t) = – R dt = – λN(t) dt

jika kita mengatur dan mengintegrasi 2 persamaan ini, maka kita mempunyai

ʃdN/N = – ʃ λ dt

ln N = – λt + constant

N(t) = e-λt+constant

Ini adalah hukum peluruhan radioaktif, dan berlaku untuk semua jenis peluruhan.

Untuk setengah waktu paruh ditentukan bahwa

t1/2 = -ln ½ / λ =  -ln 2 / λ =   0,693/λ

Waktu rata – rata kehidupan τ dirumuskan menjadi

Τ =   1/λ =  t½ / ln 2

7. Peluruhan Alpha, Beta, dan Gamma

Saat inti atom meluruh, semua hukum konservasi harus diobservasi: energi massa, momentum linear, momentum angular, dan muatan elektrik. Untuk semua hukum ini, kita menambahkan 1 hukum lagi dalam peluruhan radioaktif yaitu konservasi nucleons. Konservasi nucleons menyatakan bahwa jumlah bilanga nucleons harus sesuai dengan reaksi nuklir rendah energi atau peluruhan.

Konservasi suatu energi adalah

M(\frac{A}{Z} X) = M_D + M_y + D / c^2

Dimana Q adalah energi yang dilepaskan sesuai dengan energi kinetik total dari produk reaksi atau disebut energi disintegrasi

  1. Peluruhan Alpha

Untuk peluruhan alpha rumusnya menjadi

(A/Z) X →((A-4)/(Z-2))D + α

Q = [ M((A/Z) X) – M((A-4)/(Z-2))D] – M(4He)]c2

Jika Q > 0. Maka peluruhan alpha dapat terjadi.

  1. Peluruhan Beta

Untuk peluruhan beta rumusnya menjadi

(A/Z) X →(A/(Z+1))  D + β- + v

Q = [ M((A/Z) X) – M((A/(Z+1)D)]c2

Penangkapan Elektron

Ada satu kemungkinan terjadinya peluruhan beta yaitu penangkapan elektron

Reaksi umum ditulis

(A/Z) X + e- →(A/(Z-1)) D + v

Q = [ M((A/Z) X) – M((A/(Z-1))D)]c2

  1. Peluruhan Gamma

AX*→AX + γ

AX*(E>)→AX*(E<) + γ

8. Inti Nukleotida

Inti yang tidak stabil di alam menunjukkan radioaktifitas alamiah. Inti yang dibuat dari laboratorium merupakan radioaktifitas buatan. Namun, hal ini dapat diketahui waktu luruhnya dengan menggunakan isotop timbal. Isotop ini tidak mempunyai peluruhan dan tidak bersifat radioaktif. Biasanya peluruhan uranium tidak terlalu memakan waktu seperti umur bumi sehingga 235U sudah meluruh menjadi 207Pb. Tetapi untuk 238U waktu luruhnya sangat panjang sehingga belum semuanya meluruh menjadi 206Pb.

Cara kedua untuk mengetahui waktu luruh adalah dengan menggunakan karbon 14.

n + 14N→14C + p

Karbon 14 menjadi karbon 12 didapat secara alami pada molekul CO2

Karbon 14 ini dibandingkan dengan karbon 12 lalu didapat nilai R yang selanjutnya didapat waktu luruhnya. Metode ini dapat digunakan untuk mengetahui waktu paruh fosil, mengetahui umur suatu lapisan tanah di bumi dan sebagainya.


Memahami Struktur Protein

$
0
0

Protein merupakan sekumpulan dari asam amino (Total 20 macam) yang bergabung dan berikatan untuk membentuk suatu fungsi dan bentuk tertentu, kali ini kami akan secara khusus membahas struktur Protein dari susunan dasar hingga susunan akhirnya. Dimulai dari susunan dasar yaitu struktur primer hingga struktur kuartener

Struktur Primer

Struktur primer protein merupakan polipeptida menggambarkan :

  • urutan asam amino penyusunnya
  • Serta jembatan disulfida (bila ada)

Penulisan dapat berupa urutan struktur kimianya atau singkatan nama asam aminonya, contoh penulisan pada Gambar 3. Asam amino dengan a-amino bebas disebut sebagai N-ujung atau N-terminal atau amino ujung. Asam amino dengan karboksilat bebas disebut sebagai C-ujung atau C-terminal atau karboksilat ujung

Memahami Struktur Protein
Gambar 3. a) Urutan Asam Amino
Memahami Struktur Protein
Gambar 3. b) urutan asam amino dengan 4 ikatan disulfida dari RNA sapi

Struktur Sekunder

Struktur sekunder (Gambar 4) merupakan struktur primer ditambah dengan Ikatan hidrogen antar residu asam amino berdekatan. Ikatan H membentuk folding untuk meminimumkan driving force gugus hidrofobik dengan pelarut. Struktur a-Heliks, ikatan H pada satu rantai polipeptida. Merupakan penyusun utama protein serat seperti a-Keratin dalam rambut, wol dan kuku. Struktur lembaran b-berlipat ikatan H terjadi antar rantai polipeptida, contoh struktur ini terdapat pada sutera. Protein serat (Fibrous) merupakan pengulangan struktur sekunder, biasanya tidak larut dalam air.

GAMBAR.4

prot3 mmemahami struktur protein prot5

Struktur Tersier

Struktur tersier terjadi karena beberapa interaksi rantai samping, menyebabkan struktur polipeptida yang lebih stabil, Gambar 5,

  • Interaksi yang terjadi :
    • Ikatan disulfida
    • Ikatan Hidrogen
    • Interaksi Hidrofobik dan
    • Interaksi Ionik

Struktur tersier tersusun oleh satu rantai polipeptida. Struktur tersier terdapat pada Protein Globular, dengan konformasi yang fleksibel untuk menjalankan fungsi biologinya.

GAMBAR .5

(a) Interaksi antar gugus rantai samping residu asam amino. (b) Contoh struktur tersier protein
(a) Interaksi antar gugus rantai samping residu asam amino.
(a) Interaksi antar gugus rantai samping residu asam amino. (b) Contoh struktur tersier protein
(b) Contoh struktur tersier protein
(a) Interaksi antar gugus rantai samping residu asam amino. (b) Contoh struktur tersier protein
(b) Contoh struktur tersier protein

Struktur Kuartener

Struktur kuarterner merupakan interaksi antara beberapa polipeptida tersier, membentuk Protein Globular.  Protein tersier bisa tersusun dari beberapa sub-unit polipeptida yang sama disebut sebagai protomer sedangkan oleh sub-unit berbeda disebut oligomer. Contoh Hemoglobin tersusun dari 4 polipeptida dengan 2 sub-unit berbeda a dan b, Gambar 6. Struktur globular Hb yang fleksibel memungkinkan pengikatan oksigen. Struktur tiga dimensi Ribonuklease (a), hasil analisis diffraksi sinar-X (b) dan penggambaran abstraksi rantai polipeptida bentuk b-strand (panah datar) dan a-heliks (pita spiral), Gambar 7. Hubungan antara struktur primer, sekunder, tertier dan kuartener ditampilkan pada Gambar 8, ilustrasi lengkap pada Gambar 9.

GAMBAR.6

prot9
Struktur kuartener Hemoglobin yang tersusun dari 4 polipeptida dengan 2 sub-unit berbeda a dan b,
prot11
Struktur kuartener Hemoglobin yang tersusun dari 4 polipeptida dengan 2 sub-unit berbeda a dan b,

prot10

GAMBAR 7

prot12
Struktur tiga dimensi Ribonuklease (a)
prot14
hasil analisis diffraksi sinar-X (b)
prot15
penggambaran abstraksi rantai polipeptida bentuk b-strand (panah datar) dan a-heliks (pita spiral)(c)

GAMBAR 8

prot13
Hubungan antara struktur primer, sekunder, tertier dan kuartener

GAMBAR 9

prot16
Ilustrasi bentuk struktur primer, sekunder, tersier dan kuartener

Materi Logam dan Pengolahannya

$
0
0

Materi Logam dan PengolahannyaLogam memiliki peranan penting dalam peradaban manusia dan telah dimanfaatkan oleh manusia sejak berabad lamanya. Bahkan kita mengenal istilah zaman perunggu, zaman besi. Sebagai contoh tanpa sumbangsih dari dunia metalurgi (pengolahan metal), kita tak akan pernah kenal dengan musik  rock, musik metalik. Karena senar gitar yang dimainkan dalam gambar ini adalah produk dari teknologi yang sangat kompleks. Inti dari senar dibuat dari baja lunak, dengan memvariasikan kekerasan dan kelenturannya , bisa menghasilkan bunyi yang berbeda.

Kadang ketika kita berfikir tentang logam dalam kehidupan sehari-hari, kita cenderung berfikir tentang besi, aluminium, atau crom atau nikel. Karena kelimpahannya yang demikian besar dan kegunaannya yang sudah dirasakan sejak zaman perunggu. Walaupun demikian
logam2 yang kelimpahannya sedikit sekalipun memiliki peran sangat penting dalam teknologi modern. Sebagai ilustrasi pada gambar ini komposisi logam yang terlibat dalam pembuatan mesin jet. Bagaimana besi, sebagai logam yang paling dominan dalam teknologi, tidak ikut terlibat dalam pembuatan jet tsb.

Materi Logam dan Pengolahannya

Pada materi ini kita akanmempelajari bagaimana metode pengolahan, pemurnian logam dari  bijihnya dan mempelajari sifat-sifat logam. Kita akan membahas bagaimana struktur logam, ikatan
logam dalam zat padatnya serta melihat bagaimana logam dan campurannya berperan penting dalam teknologi modern misal dalam aplikasinya sebagai semikonduktor, superkonduktor, keramik, komposit dan nano material.

1. Keberadaan dan Sumber Alami dari Unsur-unsur Logam

Kebanyakan logam-logam ditemukan di alam ini dalam bentuk mineralnya. Komponen anorganik berbentuk kristal dari batuan yang dibentuk di kerak bumi. Sebagai contoh silikat dan aluminasilikat adalah mineral yang paling banyak kelimpahannya di kerak bumi. Tetapi karena proses pemekatan dan reduksinya lebih rumit menjadikan silikat dan alumina kurang begitu penting secara komersial sebagai sumber logam. Malachite (Cu2CO3(OH)2), magnetit (Fe2O3), Cinnabar (HgS), yang menghasilkan logam tembaga, besi dan air raksa menjadi mineral yang sangat penting secara komersial (Gambar 6.3). Mineral deposit dimana logam
mudah di produksi secara ekonomis disebut sebagi Bijih logam. (tabel 1).

Materi Logam dan Pengolahannya

2. Proses Pengolahan Logam

Metalurgi adalah Ilmu dan teknologi mengekstrak logam-logam dari bijihnya atau senyawa amalgamnya serta persiapan untuk aspek kegunaannya. Biasanya proses pengambilan logam dari bijihnya melibatkan tiga tahap utama yaitu (1) penambangan dan penyiapan bijih, (2) Tahap produksi logam dan (3) pemurnian logam.

2.1 Penambangan dan penyiapan bijih

Setelah proses penambangan as dilakukan tahap penyiapan bijih, dimana mineral dipisahkan dari materi pengotor, limbah –biasanya lumpur dan mineral silkat- dengan metode flotasi. Pada proses ini bijih mentah secara halus digerus dan ditambahkan ke dalam air yang berisi minyak dan deterjen. Setelah diaerasikan bijih tersebut terbawa keatas oleh busa deterjen yang kemudian dikeringkan untuk mendapatkan bijih matang.

2.2 Produksi logam

Karena sifat keelektronegatifan yang sangat rendah logam selalu bermuatan posistif, oleh karena itu proses pengolahan logam bebas dari mineral atau bijihnya adalah mengunakan proses reduksi pada tahap akhir produksinya (lihat Tabel 2). Sebelum dilakukan proses reduksi digunakan teknik-teknik metalurgi agar bijih lebih mudah direduksi menjadi logam bebasnya. Beberapa proses metalurgi yang sering digunakan dalam industri logam adalah pyrometalurgi, hydrometalurgi, elektrometalurgi.

Materi Logam dan Pengolahannya

Kebanyakan proses metalurgi dewasa ini menggunakan proses yang disebut pyrometalurgi, prosedur pengolahan logam menggunakan temperatur tinggi. Ada 3 jenis pyrometalurgi yang digunakan dalam industri logam yaitu kalsinasi, pembakaran, pelelehan. Kalsinasi adalah pemanasan bijih pada suhu tinggi sehingga bijih terdekomposisi dengan melepaskan produk gas. Produk gas yang terbentuk bisa sebagai CO2 atau H2O. Kalsinasi karbonat logam sering menghasilkan oksida logam dan CO2 . Sedangkan logam -logam terhidrat terdekomposisi mengeluarkan air. Sebagai contoh:

PbCO3(s) → PbO + CO2
CuSO4.xH2O → CuSO4 + xH2O

Pembakaran adalah perlakuan termal yang menyebabkan reaksi kimia antara bijih mentah dan atmosfir tungku pembakar biasanya O2. Proses pembakaran yang penting adalah oksidasi bijih sulfida logam, dimana sulfida logam dirubah menjadi oksida logam, seperti
contoh berikut:

2MoS2(s) + 7O2(g) → 2MoO3(s) + 4SO2(g)
2ZnS(s) + O2(g) → 2ZnO(g) + 2SO2(g)

Bijih sulfida dari logam yang kurang aktif seperti merkuri sulfida dapat direduksi langsung melalui pembakaran menghasilkan logam merkuri bebas

HgS(s) + O2(g) → Hg(g) + SO2(g)

Dalam banyak proses logam bebas juga dihasilkan dengan menggunakan gas pereduksi selama proses pembakaran. Carbon monoksida sering digunakan sebagai gas pereduksi dalam mereduksi oksida logam.

PbO(s) + CO(g) → Pb(l) + CO2(g)

Pelelehan, pada proses ini metrial yang terbentuk pada reaksi kimia dipisahkan dalam dua atau lebih lapisan. Dua lapisan penting yang terbentuk di tungku adalah lelehan logamnya dan ampas. Lelehan logam ini bisa saja mengandung hanya logam tunggal atau larutan dari dua atau lebih logam.

2.3 Pemurnian Logam

Tahap terakhir dari pengolahan logam adalah proses pemurniannya. Pada proses ini logam mentah atau produk logam yang masih ada pengotor dilakukan proses metalurgi agar meningkat kemurniannya dan komposisi logamnya menjadi lebih jelas. Tujuan dari proses
pemurnian ini agar menghasilkan logam tunggal murni. Namun kadang juga menghasilkan produk campuran yang komponen atom-atomnya terdefinisi, misalnya dalam produksi baja dari besi mentah.

2.3.1. Pyrometalurgi Besi

Materi Logam dan PengolahannyaKomponen besi di kerak bumi ditemukan dalam mineral yang berbeda-beda seperti pirit (FeS), siderit (FeCO3), hematit (Fe2O3) dan magnetit (Fe3O4). Proses metalurgi besi melibatkan reduksi kimia dari mineral oleh carbon pada tungku pembakar yang ditunjukkan pada Gambar 6.4. Bijih besi, batu kapur (CaCO3) dan
carbon dimasukkan kedalam tungku bagian atas. Melalui reaksi dengan oksigen dan air, arang juga berfungsi sebagai penyedia gas pereduksi CO dan H2 . Batu kapur CaCO3 sebagai penyuplai oksida basa CaO yang akan bereaksi dengan silikat dan pengotor lain untuk di buang sebagai ampas. Udara yang masuk dari tungku bawah merupakan bahan baku yang sangat penting untuk membakar arang. Di dalam tungku, oksigen bereaksi dengan karbon pada arang membentuk karbon dioksida:

C(s) + O2 (g) → 2CO(g) ΔH = -221 kJ

Sedang uap air yang hadir di udara juga bereaksi dengan karbon membentuk karbon monoksida dan gas hidrogen pada temperatur sekitar 2000 oC.

C(s) + H2O(g)→ CO(g) + H2(g) ΔH = +131 kJ

Gas-gas CO dan H2 yang terbentuk mereduksi besi oksida, sebagai contoh reaksi dengan Fe3O4 :
Fe3O4(s) + 4CO(g) → 3Fe(s) + 4CO2 (g) ΔH = -15 kJ

Fe3O4 (s) + 4H2 (g) → 3Fe(s) + 4H2O(g) ΔH = +150kJ

Materi Logam dan PengolahannyaKemudian lelehan besi dikumpulkan di dasar tungku seperti terlihat dalam Gambar 6.5. Lelehan ini masih bercampur dengan pengotor-pengotor seperti oksida silikon dan aluminium. Pengotor-pengotor seperti alumunium oksida Al2O3 dan silikon SiO2 direaksikan dengan CaO membentuk ampas:

CaO(s) + SiO2 (s) → CaSiO3 (l)
CaO(s) + Al2O3 (s) → Ca(AlO2)2 (l)

Manufaktur baja merupakan satu dari induistry logam yang sangat penting. Di USA konsumsi baja pertahun mencapai 100 juta ton. Baja adalah amalgam besi yang mengandung 0,03 sampai 1,4 % Materi Logam dan Pengolahannyacarbon dan beberapa komponen lain seperti Mn, P, S san Si.
Produksi besi pada dasarnya adalah proses reduksi besi oksida menjadi logam besi, sementara itu konversi besi menjadi baja adalah proses oksidasi, dimana pengotor yang tidak diinginkan dihilangkan dari besinya melalui reaksi dengan oksigen. Salah satu metode yang sering digunakan adalah menggunakan “basic oxygen process” Gambar 6.6 memperlihatkan proses oksigen basa. Lelehan besi dari tungku pembakar dituangkan ke dalam labu silinder dengan posisi vertikal dan diberikan gas oksigen bertekanan. Pada kondisi ini, mangan pospor dan silikon serta karbon yang berlebih bereaksi dengan oksigen membentuk oksidanya. Oksida-oksida ini kemudian direaksikan dengan pereaksi yang sesuai (contoh CaO atau SiO2 ) untuk membentuk ampas. Tipe pereaksi yang diperlukan bergantung kepada pengotor yang ada. Jika pengotor utama adalah silikon dan pospor maka pereaksi yang digunakan adalah pereaksi basa misal CaO.

CaO(s) + SiO2 (s) → CaSiO3 (l)
P4O10(s) + 6CaO(s) → Ca3(PO4)2(l)
Lain halnya jika pengotor utamanya adalah mangan, maka pereaksi basa seperti SiO 2 yang digunakan.

MnO(s) + SiO2(s) → MnSiO3(l)

2.3.2. Hidrometalurgi

Pengolahan logam menggunakan metode pyrometalurgi membutuhkan energi yang sangat besar dan menimbulkan polusi udara dari asap buangan, terutama sulful dioksida. Alternatif metode lain dikembangkan untuk pengolahan beberapa logam, dimana logam diekstraksi dari bijihnya dengan menggunakan reaksi air. Proses ini disebut hidrometalurgi. Proses hidrometalurgi yang paling penting adalah penyepuhan, dimana senyawa yang mengandung logam dilarutkan secara selektif. Jika senyawa tersebut larut dalam air, maka air sebagai zat penyepuh. Zat yang lebih umum digunakan untuk proses penyepuhan biasanya adalah asam, basa atau garam. Sering proses pelarutannya melibatkan pembentukan ion kompleks sebagai contoh dalam penyepuhan emas. Bijih emas yang telah dipekatkan kadarnya larutkan dalam larutan NaCN. Kehadiran ion CN- dan air akan mengoksidasi emas dan membentuk ion Au(CN)2– yang larut  dalam air.

4Au(s) + 8CN(aq) + O2 (g) + 2H2O(l) → 4Au(CN)2(aq) + 4OH(aq)

Setelah ion logam secara selektif terlarut dari bijihnya, ion tersebut akan mengendap dari larutan membentuk logam bebas atau sebagai senyawa ionik yang tak larut. Emas dalam contoh ini dihasilkan dari kompleks sianidanya melalui reduksi menggunakan serbuk Seng
Zn. Selain emas, alumunium juga diproduksi secara komersial melalui metode hidrometalurgi. Bijih yang paling berguna dalam proses pengolahan aluminium adalah bauksit, yang alumunium sebagai oksida hidratnya, Al2O3.H2O. Proses pemurnian alumunium disebut juga proses Bayer. Pertama-tama bijih alumunium digerus halus dan dicampurkan pada larutan NaOH pekat, sekitar 30 % berat NaOH pada interval temperatur antara 150 sampai 230 C. Tekanan yang cukup sekitar 30 atm diberikan untuk mencegah pendidihan. Al2O3 terlarut membentuk kompleks ion aluminat, Al(OH)4:
Al2O3.H2O(s) + 2H2O(l) + 2OH(aq) → 4Al(OH)4(aq)

Setelah endapan alumunium hidroksida dipisahkan dengan penyaringan, endapan tersebut dikalsinasi untuk proses selanjutnya, elektro-reduksi menjadi logam.

2.3.3. Elektrometalurgi

Elektrometalurgi sering digunakan dalam proses pengolahan logam terutama untuk logam-logam aktif seperti Natrium, magnesium dan alumunium. Logam-logam ini tidak dapat dihasilkan dari larutan airnya karena air lebih mudah direduksi daripada ion logamnya.
Potensial reduksi standar air lebih positif dari pada Na+ (Ered = -2,71 V), Mg2+ (Ered = -2,37 V), Al3+ (Ered = -1,66) baik dalam konsisi asam maupun basa:

2H+(aq) + 2e → H2(aq) Ered = 0,00 V
2H2O(l) + 2e→ H2(aq) + 2OH Ered = – 0,83 V

Oleh karena itu, untuk mendapatkan logam dari proses elektrometalurgi haruslah dilakukan pada medium lelehan garam non-air.

3. Ikatan Logam

Sejauh ini kita telah membahas logam dari sumber alaminya, proses produksinya serta beberapa sifat-sifat fisik dari logam seperti kekerasan, titik leleh, duktilitasnya sehingga bisa dibentuk kawat atau sifat kekenyalannya sehingga bisa dibuat lempengan tanpa mengalami pemecahan seperti gelas atau kristal ionik. Selain itu logam juga memiliki konduktifitas (daya hantar) termal dan listrik yang tinggi. Sebagai contoh jika kita menyentuh logam akan terasa
dingin karena logam menghantarkan panas secara efisien dari tangan kita. Begitu juga ketika kawat dihubungkan dengan baterei akan menghantarkan listrik. Untuk memahami sifat-sifat logam seperti diatas, kita harus melihat bagaimana ikatan dalam logam. Ada dua model teori yang sering digunakan untuk menjelaskan fenomena ini: model lautan elektron dan teori orbital molekul.

3.1. Model Lautan Elektron

Materi Logam dan PengolahannyaModel lautan elektron menggambarkan logam sebagai kation-kation yang terjejal dalam “lautan” elektron valensi, seperti
gambar 6.7. Elektron- elektron tertahan karena adanya gaya tarik elektrostatik dari kation logam dan terdistribusi merata pada struktur lapisan logamnya. Elektron-elektron ini senantiasa bergerak, artinya kita tidak pernah menjumpai ada elektron yang tertahan ke satu ion logam tetentu saja.
Model lautan elektron ini bisa menjelaskan secara kualitatif sifat dari logam yang mudah menghantarkan panas dan listrik. Karena mobilitas elektron yang sangat tinggi, elektron-elektron bebas bergerak dari elektroda negatif ke elektroda positif jika logam
tersebut diuhbungkan ke potensial listrik. Sifat kekenyalan dari logam yang mudah ditempa dapat dijelaskan oleh fakta bahwa atom-atom logam berikatan dengan atom tetangganya.
Materi Logam dan PengolahannyaModel lautan elektron ini tidaklah menjelaskan secara tepat dari semua sifat logam. Menurut model ini kekuatan ikatan atom-atom logam meningkat dengan meningkatnya elektron valensi, dengan melihat peningkatan titik leleh dan titik
didihnya. Namun fakta percobaan menunjukkan bahwa unsur-unsur logam tengah dari logam transisi memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi dibanding dengan unsur-unsur akhirnya. Gambar 6.8
menyimpulkan bahwa kekuatan ikatan logam pertama meningkat dengan meningkatnya jumlah elektron valensi kemudian menurun.

3.2. Teori Orbital Molekul

Materi Logam dan PengolahannyaPemahaman yang lebih detail tentang  ikatan logam dijelaskan dengan teori orbital molekul. Teori ini mengasumsikan bahwa ikatan atom terbentuk karena adanya interaksi kovalen dari orbital-orbital atom. Sebagai contoh misalnya molekul H2 berikatan kovalen dari interaksi dua orbital atom 1s1 atom hidrogen.

Hasil interaksi ini membentuk orbital molekul dimana orbital dengan energi terendah menempati orbital ikatan sedang lainya sebagai orbital anti ikatan. Hal yang sama juga terjadi pada ikatan atom dari molekul gas Na2 (Gambar 6.9). Apa yang terjadi jika jumlah atom Na yang berintekasi dalam ikatan ditingkatkan
menjadi 3, 4, 5, 6 dan seterusnya sampai 6,02 x 1023. Bagaimana perubahan orbital molekulnya? Tentu akan ada tiga orbital molekul untuk Na3 , empat orbital molekul untuk Na4 dan seterusnya. Perbedaan energi orbital molekul untuk molekul Nan akan menurun dengan bertambahnya jumlah atom sehingga terjadi penggabungan orbital molekul dimana pita level energi menjadi kontinue tidak lagi terkuanta untuk n yang sangat besar (lihat Gambar 6.10). Teori orbital molekul untuk logam ini disebut teori pita energi.

Materi Logam dan Pengolahannya

Tingkat energi orbital molekul dari molekul Nan . Kristal logam natrium digambarkan sebagai molekul raksasa Nan . Warna merah sebagai pita ikatan dari elektron valensi yang terisi. Pita energi tertinggi yang terisi elektron analog dengan HOMO (highest occupied molecular orbital) disebut pita valensi. Sedang pita energi yang lebih tinggi yang tidak terisi elektron analog dengan LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) disebut pita konduksi.
Perbedaan energi antra pita-pita ini disebut energi gap, Eg.

Materi Logam dan Pengolahannya

Pita-pita energi dan energi gap menentukan apakah material tersebut sebuah konduktor (logam), semikonduktor atau sebuah insulator (lihat Gambar 6.11). Pada Logam tidak dijumpai energi gap antara tingkat energi pita valensi dan pita konduksi, sehingga dengan sedikit bantuan termal elektron pada pita valensi mudah tereksitasi ke pita konduksi dan meninggalkan lubang. Lubang pada pita valensi selanjutnya diisi oleh elektron lain secara kontinue bergerak terus sepanjang material menyebabkan logam sebagai penghantar listrik yang baik. Pada semikonduktor energi gap lebih kecil daripada material insulator. Material semikonduktor akan menghantarkan listrik jika diberikan panas yang cukup sesuai dengan Eg atau ketika di hubungkan dengan elemen tertentu, biasanya unsur-unsur golongan 4A seperti Si dan Ge.
Kemampuan semikonduktor dalam menghantarkan listrik bisa juga ditingkatkan dengan menambahkan pengotor tertentu yang disebut doping. Sebagai contoh penambahan sedikit ari unsur Boron atau Pospor pada padatan silikon akan merubah struktur elektronik dari
padatan silikon tersebut. Pospor ([Ne]3s23p3) memiliki 1 elektron valensi lebih banyak dari silikon ([Ne]3s23p2), sehingga ada 1 elektron yang tidak berikatan yang dapat bergerak bebas pada struktur padatan material tersebut dan befungsi sebagai elektron konduksi. Padatan yang mengandung pengotor donor disebut semikonduktor tipe n (dari kata negatif karena adanya tambahan elektron).
Efek kebalikannya juga terjadi jika boron ditambahkan pada material silikon. Atom boron memeiliki tiga elektron valensi, ([1s22s22p1) lebih sedikit satu elektron dari silikon. Sehingga ada satu kekosongan elektron valensi pada struktur kristal silikon yang
memungkinkan satu elektron dari silikon tereksitasi ke orbital kosong tadi. Elektron lain akan mengisi orbital kosong yang baru dan seterusnya dalam satu arah sehingga “lubang positif” tadi bergerak pada arah sebaliknya, dan material silikon menjadi konduktor listrik. Pengotor seperti boron yang kurang elektron ini disebut pengotor acceptor. Semikonduktor yang mengandung pengotor acceptor ini disebut semikonduktor tipe p (positif).

Materi Logam dan Pengolahannya

Perkembangan industri semikonduktor sejak tahun 1960 sangat pesat. Dewasa ini semikonduktor menjadi komponen sangat penting dalam pembuatan alat-alat elektronik muali dari radi, televisi, kalkulator saku komputer dan sebagainya. Salah satu keunggulan
utama dari alat-alat dari zat padat ini dari alat elektronik tabung vakum adalah mudah dibuat menjadi komponen yang sangat kecil, yang memudahkan untuk dibawa seperti microprocessor.

4. Logam Transisi

Logam transisi didefinisikan sebagai semua unsur kimia yang menempati blok-d pada tabel berkala (Gambar 6.13) termasuk didalamnya unsur-unsur seperti krom, besi, nikel dan tembaga. Termasuk dalam grup ini adalah unsur-unsur yang sering disebut unsur transisi dalam yaitu unsur-unsur lantanida antara La dan Hf dan aktinida antara Ac dan Rf. Karena subgrup ini memiliki orbital f yang terisi elektron, kadang disebut sebagai unsur blok f.

Materi Logam dan Pengolahannya

4.1. Sifat Unsur Transisi

Unsur-unsur blok-d termasuk logam-logam yang aplikasinya banyak digunakan dalam konstruksi dan pabrikasi (Besi), sebagai logam mulia (Perak, emas dan platin), logam untuk koin mata uang (nikel dan tembaga), dalam dunia teknologi modern (titan). Unsur-unsur
dalam grup ini terdiri dari unsur yang kerapatannya tinggi (osmium d=22,49 g/cm3, dan iridium d=22,41 g/cm3), logam dengan titik leleh tertinggi (wolfram, mp=3410 °C, dan air raksa, mp=-38,9 °C), dua unsur bersifat radioaktif seperti technetium dan prometium.
Unsur-unsur tertentu dari logam transisi berperan sangat penting dalam sistem organisme makhluk hidup. Sebagai contoh kobalt adalah unsur penting pada vitamin B12, senyawa yang bertindak sebagai katalis dalam metabolisme karbohidrat, lemak dan protein.
Hemoglobin dan myoglobin, senyawa yang mengandung besi dalam proses oksidasi-reduksi secara biokimia. Molibdenum dan besi bersama dengan sulfur membentuk bagian reaktif dari enzym nitrogenase, katalis biologi yang digunakan dalam konversi N2 menjadi NH3 oleh organisme.
Banyak senyawa dari logam transisi memiliki warna yang mencolok, sehingga sering digunakan sebagai pigment dalam cat dan pewarna. Biru Prusia, Fe4 [Fe(CN)6]3 adalah agen pembiru dalam pencucian binatu dan rekayasa cetak biru (blue print). Pigment warna kuning
mengandung CdS, dan warna putih mengandung titanium(IV)oksida.

4.2. Konfigurasi Elektron

Karena prilaku kimia sangat berkaitan erat dengan struktur elektron, maka sangatlah penting mengetahui konfigurasi elektron dari senyawa transisi dan ion sejenisnya. Konfigurasi elektron dari logam transisi memiliki bentuk umum [inti gas mulia]nsa(n-1)d, dimana elektron valensinya adalah sub-kulit orbital dari ns dan (n-1)d. Pada keadaan oksidasi, elektron pada subkulit ns hilang terlebih dahulu kemudian satu atau dua elektron pada subkulit (n-1)d. Sebagai contoh logam besi memiliki konfigurasi elektron [Ar]3d64s2 akan menjadi ion Fe2+ dengan kehilangan 2 elektron pada subkulit 4s sehingga konfigurasinya menjadi [Ar]3d6 dan menjadi ion Fe3+ dengan kehilangan satu elektron berikutnya pada subkulit 3d menjadi [Ar]3d5. Subkulit d yang terisi sebagian ini bertanggung jawab terhadap perbedaan karakteristik dari logam transisi:

  1. Memiliki bilangan oksidasi yang bervariasi.
  2. Senyawa-senyawanya memiliki warna yang berbeda (Gambar 6.15)
  3. logam transisi dan senyawanya memperlihatkan sifat magnetik yang menarik dan sangat penting.

Materi Logam dan Pengolahannya

Gambar 6.16 memperlihatkan bilangan oksidasi dari deret pertama logam transisi. Bilangan oksidasi yang digambarkan dengan bulatan besar berwarna biru adalah bilangan yang sering dijumpai baik dalam larutan dan senyawa padatnya. Bilangan yang diperlihatkan
sebagai bulatan kecil berwarna hijau adalah bilangan oksidasi yang jarang dijumpai. Sc hanya memiliki bilangan oksidasi tingkat +3 dan Zn terjadi hanya pada bilangan oksidasi tingkat +2. Logam transisi lainnya memiliki variasi bialngan oksidasi dari +2 sampai +7.

Materi Logam dan Pengolahannya

Pada deret kedua atau ketiga dari logam transisi ukuran atomnya meningkat pada orbital 4d dan 5d yang memungkinkan untuk memiliki bilangan oksidasi +8 seperti pada senyawa RuO4 dan OsO4 . Secara umum bilangan oksidasi maksimum terjadi hanya ketika logam transisi berkombinasi dengan unsur yang sangat lektronegatif seperti O, F dan pada beberapa kasus dengan Cl.

4.3. Sifat Kemagnetan

Sifat kemagnetan dari logam transisi dan senyawanya adalah sangat menarik untuk diteliti dan sangat penting kegunaannya dalam teknologi modern. Pengukuran sifat kemagnetan ini menyediakan informasi tentang ikatan kimianya.
Materi Logam dan PengolahannyaSebuah elektron memiliki sebuah “spin” yang menghasilkan sebuah momen magnet, yang menyebabkan prilaku sebagai mini magnet. Ilustrasi dari letak dan arah ‘spin’ elektron dari unsur logam dapat dilihat pada Gambar 6.17. Pada padatan diamagnet, seluruh elektronnya berpasangan, elektron spin atas dan spin bawah saling meniadakan satu sama lain sehingga momen magnetnya menjadi nol. Jika logam transisi memiliki satu atau lebih elektron tak berpasangan, maka senyawanya bersifat paramagnet. Pada padatan paramagnet elektron pada satu atom tidak mempengaruhi elektron tak berpasangan pada atom tetangganya, sehingga menghasilkan momen magnet yang tertata secara acak. Pada logam yang elektron pada suatu atomnya mempengaruhi penataan elektron tak berpasangan dari atom tetangganya dan menyebabkan momen magnet yang tertata secara teatur disebut sebagai feromagnet. Logam-logam kobalt, besi dan nikel adalah contoh logam feromagnet. Jika padatan feromagnet ini
ditempatkan pada medan magnet luar, elektron-elektronnya cenderung tertata mengikuti paralel searah dari medan magnet tersebut dan akan menjadi magnet permanen. Pada kasus ini kemagnetannya dapat dihilangkan melalui pemanasan atau memvibrasi logamnya untuk menata ulang kembali spin domainnya.

5. Senyawa koordinasi dari beberapa logam transisi

Secara singkat dijelaskan beberapa kimia dari tiga unsur dari deret pertama logam transisi yang sering digunakan yaitu krom, besi dan kobalt.

5.1 Kromiun

Krom larut sangat lambat dalam asam klorida dan asam sulfat membebaskan gas hidrogen. Tanpa keterlibatan udara reaksi akan membentuk larutan “langit biru” dari ion Kromium(II).

Cr(s) + 2 H+(aq) → Cr2+(aq) + 2H2 (g)

Materi Logam dan PengolahannyaDengan adanya udara, Cr(II) akan teroksidasi oleh O2 membentuk ion Cr(III). Reaksi menghasilkan ion [(H2O)4Cr(OH)2Cr(H2O)4]4+. Penambahan larutan asam kuat, ion
ini akan bereaksi lambat dengan H+ membentuk ion Cr(H2O)63+
berwarna hijau yang sering dituliskan sebagai Cr3+(aq) (Lihat
Gambar 6.18). Sehingga reaksi total dengan larutan asam ini sering dituliskan dengan persamaan reaksi:

4Cr2+(aq) + O2(g) + 4H+→ 4Cr3+(aq) + 2H2O(l)

Kromium sering juga dijumpai memiliki bilangan oksidasi +6. pada larutan basa larutan kuning ion kromat (CrO42-) adalah yang paling stabil, sedang dalam larutan asam terbentuk ion dikromat (Cr2O72-) seperti yang ditunjukkan oleh reaksi berikut:

CrO42-(aq) + H+(aq) → HCrO4(aq)
2HCrO4(aq) → Cr2O72-(aq) + H2O(l)

5.2 Besi

Dalam larutan, besi memiliki bilangan oksidasi +2 (fero) atau +3 (feri). Besi bereaksi dengan asam non oksidator seperti asam asetat atau asam sulfat membentuk Fe(II), dengan adanya oksigen, Fe2+ cenderung teoksidasi membentuk Fe3+, Seperti terlihat dalam
persamaan reaksi dengan nilai standar oksidasinya positif:
4Fe2+(aq) + O2 (g) + 4H+(aq) → 4Fe3+(aq) + 2H2O(l) E° = + 0,46

Padatan warna coklat sering juga terlihat pada pipa kran, warna coklat ini adalah besi(III) oksida, yang terbentuk dari oksidasi besi (II) dalam air, yang dapat diwakilkan oleh reaksi berikut ini:

4Fe2+(aq) + 8HCO3-(aq) + O2 (g) → 2Fe2O3(s) + 8CO2 (g) + 4H2O(l)

Besi (III) mudah larut dalam larutan asam sebagai ion terhidrat, Fe(H2O)63+. Ion ini terhidrolisis segera seperti pada reaksi:

Fe(H2O)63+(aq) → Fe(H2O)5(OH)2+(aq) + H+(aq)

5.3 Tembaga

Tembaga dalam larutan air memiliki bilangan oksidasi +1 (kupro) dan +2 (kupri), dengan konfigurasi elektron masing-masing [Ar] 3d10 dan [Ar] 3d9. Garam-daram dari Cu+ sering tak larut
dalam air dan tak berwarna. Dalam larutan air ion Cu+ mengalami reaksi disproposionasi seperti:

2Cu+(aq) → Cu2+(aq) + Cu(s)

Karena reaksi ini dan juga karena mudahnya Cu+ teroksidasi menjadi Cu2+, bilangan oksidasi+2 sebagai bilangan oksidasi yang sering dijumpai pada ion tembaga.
Garam-garam Cu2+ seperti CuSO4 , Cu(NO3)2 dan CuCl2 larut dalam air. Garam-garam ini berwarna biru dan memiliki struktur hidrat, dimana molekul air terikat pada ion tembaga. Cu(OH)2 termasuk garam yang sukar larut dalam air terbentuk dari reaksi antara Cu2+ dengan NaOH. Senyawa biru ini akan kehilangan molekul airnya jika dipanaskan membentuk padatan hitam CuO.

Cu(OH)2 → CuO(s) + H2O(l)

Senyawa tembaga yang paling kecil nilai kelarutannya adalah CuS (Ksp = 6,3 x 10-36). Senyawa hitam ini tak larut dalam NaOH, NH3 atau asam nonoksidator seperti HCl. Namun dengan asam oksidator seperti HNO3 , CuS terlarut karena sulfidanya teroksidasi membentuk sulfur.

3CuS(s) + 8H+(aq) + 2NO3-(aq) → 3Cu2+(aq) + 3S(s) + 2NO(g) + 4H2O(l)

Senyawa-senyawa tembaga secara umum tidak beracun terhadap manusia, kecuali dalam jumlah yang sangat besar.

Daftar Pusaka

Brown, Lemay, Bursten, Murphy, “Chemistry The Central Science”, 11th eds, Pearson Educational International, 2009, hal. 980 – 1011.


Rangkuman Klasifikasi Ligan Ligan (Bagian 1)

$
0
0

Senyawa koordinasi adalah senyawa yang mengandung satu atau lebih ion kompleks dengan sejumlah kecil molekul atau ion di seputar atom atau ion logam pusat, biasanya dari logam golongna transisi.(chang, 2005)

Rangkuman Klasifikasi Ligan Ligan

Ligan adalah molekul sederhana yang dalam senyawa kompleks bertindak sebagai donor pasangan elektron (basa Lewis). ligan akan memberikan pasangan elektronnya kepada atom pusat yang menyediakan orbital kosong. interaksi antara ligan dan atom pusat menghasilkan ikatan koordinasi. Pada gambar diatas, molekul NH3 yang bertindak sebagai ligan.

 

Klasifikasi Ligan

Ligan diklasifikasikan berdasarkan beberapa sifatnya. Yaitu:

  1. Berdasarkan sifat pasangan elektron yang mendonasi, ligand diklasifikasikan menjadi donor pas. elekron bebas, ikatan– π, ikatan-σ.

Rangkuman Klasifikasi Ligan Ligan

1.a Donor pasangan elektron bebas

Senyawa-senyawa yang memiliki pasangan elektron bebas pada kulit terluarnya dapat menjadi pendonor pasangan elektron bebas yang bertindak sebagai basa lewis

Pada gambar diatas telihat :NH3 sebagai contohnya, N yang masih memiliki pasangan elektron bebas dapat mendonorkannya pada atom pusat sehingga terbentuk ikatan koordinasi yang menjadi senyawa kompleks.

Ligand yang memberikan pasangan elektron sehinga membentuk ikatan σ M-L disebut sebagai σ donor.

Rangkuman Klasifikasi Ligan Ligan

Beberapa ligand pendonor pas-e bebas mungkin membentuk ikatan π M-L bonds. Disebut π donor, π acceptor. Ligand pendonor elektron pada logam membentuk ikatn- π disebut π donor

Misalnya pada 2 senyawa ini, sudut dari –O– membentuk 120 dan 180, berbeda dari air yang hanya 104,5 . hal ini disebabkan adanya π donor pada senyawa tersebut yang membuat sudut ikatannya membesar akibat tolakan yang lebih kecil karena pemakaian elektron elektron bebasnya untuk didonorkan sebagai  π donor.

Rangkuman Klasifikasi Ligan Ligan

Beberapa ligan dapat bertindak sebagai phi donor atau pun sigma donor, dan juga sekaligus phi akseptor ataupun sigma akseptor. Beberapa diantaranya yaitu sebagai berikut :

Rangkuman Klasifikasi Ligan Ligan

1.b Ligand pendonor pasangan elektron – π bonding

Senyawa senyawa tersebut dapat menjadi donor pasangan elektron – π bonding pada atom logam.

Rangkuman Klasifikasi Ligan Ligan

Ligan yang memiliki ikatan phi yang bisa melakukan donor pasangan elektron phi bonding. Pada Contoh, etilen memiliki yang memiliki orbital kosong disekelilingnya dapat menjadi phi akseptor. Namun yang bisa terjadi jika etilen anti-bonding karena akan cocok berinteraksi dengan atom logam.

Rangkuman Klasifikasi Ligan Ligan

Hapticity ligand:

ligand mungkin memiliki lebih dari satu cara untuk berikatan dengan atom pusat.

Hapticity sendiri digunakan untuk menggambarkan bagaimana atom-atom dari suatu ligan berkoordinasi dengan atom pusat. Pada penulisan nama, hapticity berupa huruf yunani “eta” η, diikuti dengan pangkat angka yang menunjukkan jumlah dari hapticity-nya.

Rangkuman Klasifikasi Ligan Ligan

1.c Ligand pendonor pasangan elektron – σ
Gambar dibawah menunjukkan perbedaan posisi ikatan antara logam dan ligan yang menghasilkan ikatan sigma dan ikatan phi.

Rangkuman Klasifikasi Ligan Ligan

Yang membedakan terjadinya kedua macam ikatan seperti pada gambar diatas yaitu akibat perbedaan logamnya, atom logam yang memiliki Bilangan Oksidasi rendah, cenderung akan melakukan ikatan sigma, dan berlaku sebaliknya. Contohnya pada gambar dibawah.

Rangkuman Klasifikasi Ligan Ligan

* Kebasaan relatif dari pasangan elektron:

elektron bebas > pasangan elektron p > pasangan elektron s

* Oleh karena itu kemampuan berikatan:

donor pas-e bebas > donor elektron p > donor elektron s.



Materi Lengkap Kimia Non Logam

$
0
0

1. KONSEP UMUM : Kecenderungan Periodik dan Reaksi Kimia

Ingat kembali bahwa kita dapat mengelompokkan unsur-unsur kedalam logam, metaloid dan non logam. Kecuali hidrogen, yang merupakan kasus spesial, non logam menempati bagian kanan atas tabel periodik. Seperti yang terlihat pada Gambar 7.1, terdapat suatu kecenderungan sifat-sifat unsur dalam tabel periodik. Keelektronegatifan, sebagai contoh, semakin besar dari kiri ke kanan dalam satu periode dan berkurang dari atas kebawah dalam satu golongan. Non logam memiliki keelektronegatifan lebih besar dibandingkan logam. Perbedaan ini mengakibatkan pembentukan padatan ionik pada reaksi antara logam dan non logam. Sebaliknya senyawa yang dibentuk antara non logam merupakan senyawa molekular dan tidak jarang merupakan gas, cairan atau padatan yang mudah menguap (volatile) pada suhu kamar.

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Di antara non logam, kimiawi yang dimiliki oleh anggota pertama suatu golongan dapat berbeda dalam beberapa cara yang penting dari anggota lainnya. Sebagai contoh, non logam pada periode tiga dan periode-periode selanjutnya dapat mengakomodasi ikatan yang lebih luas dengan atom tetangga. Perbedaan penting lainnya adalah unsur pertama setiap golongan dapat dengan mudah membentuk ikatan phi (π) dibandingkan unsur-unsur dibawahnya. Kecenderungan ini terutama disebabkan oleh ukuran atom. Atom-atom yang lebih kecil dapat mendekat satu sama lain lebih rapat. Sebagai hasilnya, tumpang tindih sisi orbital p (pembentukan ikatan phi) lebih efektif untuk anggota pertama setiap golongan (Gambar 7.2). Tumpang tindih yang lebih efektif berarti ikatan phi yang lebih kuat, yang tercermin dalam entalpi ikatan rangkap yang dimilikinya. Sebagai contoh, perbedaan entalpi ikatan C-C dan C=C adalah 270 kJ/mol; nilai ini mencerminkan kekuatan ikatan phi karbon-karbon. Apabila dibandingkan, kekuatan ikatan phi silikon-silikon hanya 100kJ/mol, yang tentu saja lebih rendah dibandingkan ikatan phi karbon. Seperti yang akan kita lihat, ikatan phi sangat penting pada kimiawi karbon, nitrogen dan oksigen, yang lebih sering membentuk ikatan ganda. Unsur-unsur pada periode 3, 4, 5, dan 6 hanya memiliki kecenderungan untuk membentuk ikatan tunggal.

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Kemudahan unsur-unsur periode dua untuk membentuk ikatan phi merupakan faktor penting dalam menentukan struktur unsur tersebut dan senyawa-senyawanya. Sebagai contoh marilah kita bandingkan bentuk elemental dari karbon dan silikon. Karbon memiliki empat allotropi kristal yaitu intan, grafit, fullerene dan carbon nano tube. Intan merupakan jaringan kovalen padat yang memiliki ikatan sigma (σ) C-C tanpa ada ikatan phi. Grafit, fullerene dan carbon nano tube memiliki ikatan phi, yang dihasilkan dari tumpang tindih sisi-sisi orbital p. Silikon berada hanya sebagai jaringan kovalen padat seperti intan dengan ikatan sigma. Silikon tidak memiliki bentuk yang mirip struktur grafit, fullerene dan carbon nano tube karena ikatan phi Si-Si sangat lemah. Demikian pula dengan perbedaan yang signifikan antara dioksida karbon dan silikon (Gambar 7.3). CO2 merupakan senyawa molekular dengan ikatan rangkap C-O, sedangkan SiO2 tidak memiliki ikatan rangkap. SiO2 merupakan jaringan kovalen padat dimana empat atom oksigen terikat dengan setiap atom silikon melalui suatu ikatan tunggal, membentuk suatu struktur yang tak terbatas dengan rumus empiris SiO2

Materi Lengkap Kimia Non Logam

1. HIDROGEN

Ahli kimia Inggris, Henry Cavendish (1731-1810) merupakan orang yang pertama kali mengisolasi hidrogen murni. Karena unsur tersebut menghasilkan air jika dibakar diudara, ahli kimia Francis, Lavoisier menamakannya “hydrogen”, yang berarti “ penghasil air” (bahasa latin : hydro= air, gennao = penghasil).

Hidrogen merupakan unsur paling melimpah di alam semesta. Hidrogen merupakan bahanbakar nuklir yang digunakan matahari dan bintang-bintang lainnya untuk menghasilkan energi.Meskipun hampir 75% massa alam semesta tersusun oleh hidrogen, namun hidrogen hanyamenyusun 0,87% massa bumi. Hampir semua hidrogen di bumi ditemukan bersenyawa denganoksigen. Air, dengan 11% massa hidrogen, merupakan senyawa hidrogen yang paling melimpah.

 

Isotop Hidrogen

Isotop hidrogen yang paling umum, 11 H, memiliki inti yang terdiri dari satu proton. Isotopini terkadang disebut sebagai protium, menyusun 99,9844% hidrogen yang ada di alam. Duaisotop lainnya adalah 21 H (inti tersusun dari satu proton dan satu netron) dan 31 H (inti tersusun dari satu proton dan dua netron), Gambar 7.4. isotop 21 H, disebut deuterium, menyusun0,0156% hidrogen di alam. Deuteium tidak bersifat radioaktif. Deuterium diberi simbol D dalamsuatu rumus kimia, seperti pada D 2 O (deuterium oksida atau heavy water).

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Isotop ketiga adalah tritium, 31 H, yang bersifat radioaktif dengan waktu paruh 12,3 tahun.

31 H → 32 He + 0-1 e t 1/2 = 12,3 tahun

Karena waktu paruhnya yang pendek, hanya sedikit tritium ada di alam. Isotop tritium dapat disintesa dalam reaktor nuklir dengan memborbardir litium-6 dengan neutron.

63 Li + 10 n → 3 1 H + 42 He

Deuterium dan tritium telah terbukti bernilai dalam mempelajari reaksi senyawa yang mengandung hidrogen. Suatu senyawa dapat “dilabeli” dengan mengganti satu atau lebih atom hidrogen biasa pada lokasi tertentu dalam molekul dengan deuterium atau tritium. Dengan membandingkan lokasi label dalam reaktan dan produk reaksi, mekanisme reaksi dapat disimpulkan. Apabila metanol (CH3 OH) dilarutkan dalam D2O, atom H pada ikatan O-H mengalami pergantian sangat cepat dengan atom D dari D2O, membentuk CH3 OD. Atom H pada gugus CH3 tidak mengalami pergantian. Eksperimen ini menunjukkan kestabilan kinetik ikatan C-H dan mengungkapkan kecepatan ikatan O-H diputuskan dan dibentuk kembali.

Sifat-Sifat Hidrogen

Hidrogen merupakan satu-satunya unsur yang tidak termasuk kedalam golongan apapun dalam sistem periodik. Karena konfigurasi elektronnya 1s1 , hidrogen ditempatkan diatas litium  dalam sistem periodik. Namun pada dasarnya hidrogen bukan logam alkali tanah. Hidrogen lebih sukar membentuk ion positif jika dibandingkan logam alkali. Energi ionisasi atom hidrogen adalah 1312 kJ/mol sedangkan litium 520 kJ/mol.

Hidrogen terkadang ditempatkan diatas halogen pada sistem periodik karena atom hidrogen dapat menangkap satu elektron membentuk ion hidrida, H – , yang memiliki konfigurasi elektron yang sama seperti helium. Afinitas elektron hidrogen, -73 kJ/mol, tidak sebesar halogen. Afinitas elektron fluorin adalah -328 kJ/mol dan iodin -295 kJ/mol. Secara keseluruhan hidrogen lebih menunjukkan kemiripan pada alkali dibandingkan halogen.

Bentuk elemental hidrogen hadir pada suhu kamar sebagai molekul gas diatomik yang tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa. Kita dapat menyebut H2 sebagai dihidrogen, tetapi lebih sering dikenal sebagai molekul hidrogen atau secara sederhana hidrogen saja. Gaya tarik antar molekul H2 sangat lemah karena H2 non polar dan hanya memiliki dua elektron. Akibatnya, titik leleh dan titik didihnya sangat rendah, berturut-turut -259 0C dan -253 0C.

Entalpi ikatan H-H sangat tinggi untuk suatu ikatan tunggal, 436 kJ/mol. Bandingkan dengan entalpi ikatan Cl-Cl yang hanya 242 kJ/mol. Karena H2 memiliki ikatan yang sangat kuat, kebanyakan reaksi H2 sangat lambat pada suhu kamar. Namun, molekul H2 sangat mudah diaktivasi oleh panas, radiasi atau katalis. Proses aktivasi menghasilkan atom hidrogen yang sangat reaktif. Sesaat setelah H2 diaktivasi, reaksi berlangsung cepat dan sangat eksotermis.

Hidrogen membentuk ikatan kovalen yang kuat dengan unsur-unsur lain, termasuk oksigen, entalpi ikatan O-H adalah 463 kJ/mol. Pembentukan ikatan O-H yang kuat menjadikan hidrogen reduktor yang efektif untuk merduksi oksida logam. Apabila H 2 dilewatkan kedalam CuO panas, akan dihasilkan Cu.

CuO (s) + H 2 (g) → Cu (s) + H 2 O (g)

Apabila H2 dibakar diudara, terjadi reaksi yang sangat hebat, membentuk H2O. Udara yang mengandung sedikitnya 4% volume H2 berpotensi eksplosif. Pembakaran campuran oksigen-hidrogen umumnya digunakan sebagai bahan bakar cair roket pesawat ruang angkasa. Hidrogen dan oksigen disimpan pada suhu rendah dalam bentuk cair.

Pembuatan Hidrogen

Apabila sejumlah kecil H2 diperlukan di laboratorium, hidrogen biasanya diperoleh dengan mereaksikan logam aktif, seperti Zn dengan asam kuat seperti HCl dan H2SO4 .

Zn (s) + 2H + (aq) → Zn2+ (aq) + H2 (g)

Sejumlah besar H2 diproduksi dengan mereaksikan metana, CH4 dengan uap air pada 1110 0 C.

CH4 (g) + H2O (g) → CO (g) + 3 H2 (g)
CO (g) + H2O (g) → CO2 (g) + H2 (g)

Apabila dipanaskan pada suhu 1000 0 C, karbon juga bereaksi dengan uap menghasilkan campuran gas CO dan H 2 . 

C (s) + H2O (g) → H2 (g) + CO (g)
Campuran ini disebut ‘water gas’, yang digunakan pada industri bahan bakar. Elektrolisis air memerlukan banyak energi sehingga terlalu mahal untuk memproduksi H 2 secara komersial. Namun, H 2 diproduksi sebagai by-produk pada elektrolisis air asin (NaCl) pada
produksi Cl 2 dan NaOH.

2 NaCl (aq) + 2 H2O (l) → H 2 (g) + Cl2 (g) + 2 NaOH (aq)

Hidrogen digunakan dalam sintesis amonia melalui proses Haber. Hidrogen juga digunakan dalam pembuatan metanol melalui reaksi katalitik CO dan H 2 pada tekanan dan suhu tinggi.

CO (g) + 2H2 (g) → CH3OH (g)

Senyawa Biner Hidrogen

Hidrogen bereaksi dengan unsur lainnya membentuk senyawa dengan tipe: hidrida ionik, hidrida metalik, dan hidrida molekular. Hidrida ionik dibentuk apabila hidrogen bereaksi dengan logam alkali dan alkali tanah yang lebih besar (Ca, Sr dan Ba). Logam aktif ini kurang elektronegatif dibandingkan hidrogen, sehingga hidroegn akan menangkap elektron dari logam tersebut membentuk ion hidrida, H – .

Ca (s) + H2 (g) → CaH2 (s)

Ion hidrida merupakan basa kuat dan sangat mudah bereaksi bahkan dengan asam donor proton yang sangat lemah sekalipun, membentuk H 2 . Contoh, H – mudah bereaksi dengan air.

H- (aq) + H2O (l) → H2 (g) + OH – (aq)

Hidrida ionik dapat digunakan sebagai sumber H 2 meskipun sangat mahal. Kalsium hidrida, CaH2 , dijual secara komersial dan digunakan untuk memompa balon udara (balon cuaca).

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Hidrida metalik dibentuk apabila hidrogen bereaksi dengan logam-logam transisi. Senyawa ini disebut demikian karena tetap mempertahankan sifat konduktivitas dan sifat logam lainnya. Dalam hidrida metalik, rasio atom logam terhadap atom hidrogen tidak tentu atau merupakan bilangan bulat kecil. Komposisi bervariasi, tergantung pada kondisi sintesis. TiH2 dapat dihasilkan, tetapi pembuatannya biasanya menghasilkan TiH1,8 , yang kekurangan 10% hidrogen dibandingkan TiH2 . Hidrida metalik yang nonstoikiometrik tersebut terkadang disebut hidrida interstitial.

Hidrida molekular, dibentuk melalui reaksi dengan nonlogam atau semilogam, merupakan gas atau cairan pada kondisi standar. Hidrida molekul sederhana dirangkumkan dalam Gambar 7.6, bersama dengan energi bebas pembentukannya, Δ 0 G f .

Materi Lengkap Kimia Non Logam

3. GOLONGAN VIIIA: GAS MULIA

Unsur-unsur golongan VIIIA adalah unsur yang tidak reaktif. Kebanyakan referensi mengenai unsur-unsur tersebut berkaitan dengan sifat fisika yang dimilikinya, terutama gaya intermolekular. Sifat inert yang dimiliki unsur-unsur golongan VIII A disebabkan keadaan elektron kulit valensi yang oktet (kecuali He, 2 elektron). Kestabilan seperti ini tercermin dari tingginnya energi ionisasi yang dimilikinya.

Unsur-unsur golongan VIIIA berada dalam bentuk gas pada suhu kamar. Semuanya merupakan komponen atmosfer bumi, kecuali radon, yang memiliki waktu hidup singkat sebagai radioisotop. Hanya argon yang relatif tersedia melimpah. Neon, argon, kripton dan xenon diperoleh dari udara cair dengan destilasi. Argon digunakan sebagai lapisan atmosfer pada lampu pijar. Gas menghantarkan panas keluar filamen tetapi tidak bereaksi dengannya. Argon juga digunakan sebagai atmosfer pelindung untuk mencegah oksidasi pada proses pengelasan dan proses metalurgi tertentu yang melibatkan suhu tinggi.

Helium merupakan gas mulia yang paling penting. Helium cair digunakan sebagai pendingin pada eksperimen yang dilakukan pada suhu sangat rendah. Helium mendidih pada 4,2 K tekanan 1 atm, titik didih terendah dari zat yang ada. Helium juga ditemukan dengan konsentrasi yang relatif tinggi dalam gas alam. Terkadang helium dipisahkan untuk kepentingan permintaan, namun terkadang tetap berada dalam gas alam untuk keperluan lebih lanjut.

 

Senyawa-senyawa Gas Mulia

Karena gas mulia sangat stabil, mereka hanya mengalami reaksi kimia pada kondisi yang sangat tepat dan ekstrim. Kita dapat mengharapkan gas mulia lebih berat lebih mudah membentuk senyawa karena energi ionisasi yang lebih rendah dibandingkan gas mulia yang lebih ringan. Ionisasi yang rendah mengisyaratkan kemungkinan pemakaian bersama (sharing) elektron dengan atom lain membentuk suatu ikatan kimia. Karena unsur-unsur gas mulia (kecuali He) memiliki 8 elektron valensi, pembentukan ikatan kovalen menggunakan kulit valensi yang diperluas. Kulit valensi yang diperluas berlangsung lebih mudah pada atom-atom berukuran besar.

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Senyawa gas mulia pertama kali dilaporkan pada 1962. Penemuan ini menimbulkan sensasi karena mematahkan kepercayaan bahwa gas mulia benar-benar inert. Studi awal melibatkan xenon yang berkombinasi dengan fluorin, Xenon merupakan unsur yang diharapkan paling reaktif diantara gas mulia lainnya. Sejak saat itu, ahli kimia berhasil mensintesa senyawa xenon dengan fluorin dan oksigen. Beberapa sifat senyawa tersebut diringkaskan dalam Tabel 1. Ketiga fluorida (XeF2, XeF4, XeF6) dibuat dengan reaksi langsng xenon dan fluorin. Dengan memvariasikan rasio reaktan dan kondisi reaksi, salah satu dari senyawa tersebut dapat diperoleh. Senyawa yang mengandung oksigen dihasilkan ketika fluorida direaksikan dengan air :

XeF 6 (s) + 3 H 2 O (l) → XeO 3 (aq) + 6 HF (aq)

Unsur-unsur gas mulia lainnya lebih sulit membentuk senyawa dibandingkan xenon. Selama bertahun-tahun hanya dikenal satu senyawa biner kripton, KrF 2 , yang mudah terdekomposisi menjadi unsur-unsurnya pada -10 0 C. Senyawa kripton yang lain telah berhasil diisolasi pada suhu yang sangat rendah (40 K).

4. GOLONGAN VIIA: HALOGEN

Unsur-unsur golongan VIIA memiliki konfigurasi elektron kulit terluar ns 2 np 5 , dimana n dapat bernilai dari 2 sampai 6. Halogen memiliki afinitas elektron yang sangat negatif dan paling sering mencapai konfigurasi gas mulia dengan cara mendapatkan satu elektron membentuk keadaan oksidasi -1. Fluorin merupakan unsur paling elektronegatif, berada dalam senyawanya hanya dalam bentuk oksidasi -1. Halogen lainnya memiliki keadaan oksidasi positif hingga +7 dalam senyawa yang mengandung atom yang lebih elektronegatif seperti O. Dalam keadaan oksidasi positif, halogen merupakan oksidator yang baik, mudah menerima elektron.

Klorin, bromin, dan iodin ditemukan sebagai halida dalam air laut dan deposit garam. Fluorin ditemukan dalam mineral Fluorspar (CaF 2 ), kriolit (Na 3 AlF 6 ) dan fluoroapatit [Ca 5 (PO 4 ) 3 F]. Hanya fluorspar yang merupakan sumber fluor yang penting secara komersial.
Semua isotop astatin merupakan radioisotop, Waktu hidup isotop terlama adalah astatin-210, dengan waktu paruh 8,1 jam dan meluruh denga cara menangkap elektron. Karena astatin sangat tidak stabil dan mengalami peluruhan inti, sangat sedikit sifat kimianya yang diketahui.

Sifat Dan Preparasi Halogen

Beberapa sifat-sifat halogen dirangkumkan dalam Tabel 2. Pada kondisi biasa, halogen berada sebagai molekul diatomik. Dalam keadaan padat dan cair, molekul mengalami gaya dispersi London. Karena I 2 besar dan paling terpolarisasi diantara molekul diatomik halogen lainnya, gaya intermolekular diantara molekul I 2 merupakan yang paling kuat. Akibatnya, I 2 memiliki titik leleh dan titik didih tinggi. Pada suhu kamar dan tekanan 1 atm, I 2 berwujud padat, Br 2 cair, Cl 2 dan F 2 gas. Klorin dapat dengan mudah dicairkan dengan suatu kompresi pada suhu kamar dan disimpan dalam bentuk cair dalam suatu wadah baja.

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Karena keelektronegatifan yang tinggi, halogen cenderung untuk menarik elektron dari zat lain dan oleh karenanya merupakan oksidator. Kemampuan okssdator halogen yang diindikasikan oleh potensial reduksinya, berkurang dari atas ke bawah. Hasilnya, halogen mampu mengoksidasi anion halogen yang terletak dibawahnya. Contoh, Cl 2 akan mengoksidasi Br – dan I – , tetapi tidak dapat mengoksidasi F – .

Seperti yang terlihat pada Tabel 2, potensial reduksi standar F 2 sangat tinggi. Gas fluorin dapat dengan mudah mengoksidasi molekul air.
F 2 (aq) + H 2 O (l) → 2 HF (aq) + ½ O2 (g) E 0 = 1,80 V
Fluorin tidak dapat dihasilkan dengan oksidasi elektrolisis larutan akua garam fluorida karena molekul air lebih mudah dioksidasi dibandingkan F – . Dalam prakteknya, F 2 dihasilkan dari oksidasi elektrolisis larutan KF dalam HF anhidrat.
Klorin dapat diproduksi dengan cara elektrolisis lelehan garam NaCl maupun larutan akua NaCl. Bromin dan iodin dapat diperoleh secara komersial melalui oksidasi dengan Cl 2 dari asin yang mengandung ion halida.

Kegunaan Halogen

Fluorin merupakan bahan kimia penting di industri. Fluorin digunakan untuk membuat fluorokarbon, suatu senyawa yang sangat stabil yang digunakan sebagai lubrikan, plastik dan
pendingin pada lemari es. Teflon ® (Gambar 7.7) adalah polimer fluorokarbon yang dikenal karena stabilitas termalnya yang tinggi dan reaktivitas kimia yang rendah.

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Klorin digunakan dalam produksi senyawa organik yang mengandung klor,seperti vinil klorida (C 2 H 3 Cl), yang digunakan dalam pembuatan plastik polivinil klorida (PVC). Apabila Cl2
dilarutkan dalam larutan basa dingin, terjadi reaksi disproporsionasi menjadi Cl – dan hipoklorit (ClO – ).

Cl 2 (aq) + 2 OH – (aq) → Cl – (aq) + ClO – (aq) + H 2 O (l)

Natrium hipklorit (NaClO) merupakan bahan aktif dalam cairan pemutih. Klorin juga digunakan dalam pengolahan air untuk mengoksidasi dan membunuh bakteri.

Iodin umumnya digunakan sebagai KI dalam garam meja. Garam yang teriodisasi menyediakan sejumlah kecil iodin yang dibutuhkan tubuh untuk pembentukan tiroksin, hormon yang dikeluarkan oleh kelenjar tiroid. Kekurangan iodin akan menyebabkan pembesaran kelenjar tiroid yang disebut gondok (goiter).

Hidrogen Halida (asam halida)

Semua halogen membentuk senyawa diatomik stabil dengan hidrogen. Larutan akua HCl, HBr, dan HI merupakan asam kuat. Hidrogen halida dapat dibuat melalui reaksi langsung unsurnya. Namun, metode yang terpenting adalah dengan mereaksikan garam halida dengan asam kuat non volatil. HCl dan HF dibuat dengan cara ini.

CaF 2 (s) + H 2 SO 4 (l) → 2 HF (g) + CaSO 4 (s)

HBr dan HI tidak dapat dibuat dengan reaksi seperti diatas karena H 2 SO 4 mengoksidasi Br – dan I – Oksidasi yang tak diinginkan tersebut dapat dihindarkan dengan penggunaan H 3 PO 4 yang
merupakan oksidator lebih lemah dibandingkan H 2 SO 4 . Asam fluorida mudah bereaksi dengan silika, SiO2 , membentuk asam heksafluorosilikat, H 2 SiF 6 .

SiO2 (s) + 6 HF (aq) → H 2 SiF 6 (aq) + 2 H 2 O (l)

Senyawa Antarhalogen

Selain molekul diatomik yang tersusun dari atom yang sama, terdapat pula senyawa diatomik yang tersusun oleh atom halogen yang berbeda. Senyawa-senyawa tersebut merupakan contoh paling sederhana senyawa yang disebut senyawa antarhalogen. Senyawa seperti ClF dan IF5 dibentuk dari dua unsur halogen yang berbeda.

Dengan satu pengecualian, senyawa antarhalogen besar dengan atom pusat Cl, Br dan I dikelilingi oleh 3, 5 atau 7 atom F. Ukuran atom iod yang besar mampu mengakomodasi pembentukan IF 3 , IF 5 dan IF 7 , dengan bilangan oksidasi I berturut-turut +3, +5 dan +7. Dengan atom brom dan klor yang lebih kecil, hanya senyawa dengan 3 dan 5 atom fluor yang dibentuk. ICl 3 dan ICl 5 merupakan satu-satunya senyawa antarhalogen besar yang mengandung bukan
atom F, atom I yang besar mampu mengakomodasi 5 atom Cl, sedangkan Br tidak cukup besar bahkan untuk membentuk BrCl 3 . Semua senyawa antarhalogen merupakan oksidator kuat.

Asam Oksi dan Anion Oksi

Tabel 3 merangkumkan rumus asam oksi halogen. Kekuatan asam oksi meningkat seiring naiknya bilangan oksidasi atom pusat halogen. Semua asam oksi merupakan oksidator kuat. Anion oksi ,dihasilkan melalui pelepasan H + dari asam oksi, umumnya lebih stabil dibandingkan asam oksi. Garam hipoklorit digunakan sebagai pemutih dan disinfektan karena sifat oksidaot kuat ion ClO – . Natrium klorit juga digunakan sebagai agen pemutih. Garam klorat juga sangat reaktif. Sebagai contoh, Kalium klorat digunakan untuk membentuk korek api dan kembang api.

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Asam perklorat dan garamnya merupakan asam oksi dan anion oksi yang paling stabil. Larutan asam perklorat sedikit lebih aman dan kebanyakan garam perklorat stabil kecuali jika dipanaskan dengan material organik. Apabila dipanaskan, perklorat merupakan pengoksidasi yang sangat hebat. Sangat diperlukan kehati-hatian dalam menangani perklorat dan sangat penting untuk menghindari kontak antara perklorat dengan senyawa organik yang mudah
terbakar. Penggunaan amonium perklorat (NH 4 ClO 4 ) sebagai oksidator pada pendorong roket pesawat ruang angkasa mencontohkan kekuatan oksidasi perklorat. Bahan bakar padat
merupakan campuran antara NH 4 ClO 4 dan bubuk aluminium, suatu reduktor. Setiap kali peluncuran pesawat ruang angkasa membutuhkan 700 ton NH 4 ClO 4 .

5. OKSIGEN

Pada pertengahan abad ke 17, ilmuwan telah mengenali bahwa udara mengandung suatu komponen yang berperan dalam pembakaran dan pernafasan. Komponen tersebut tidak diisolasi
sampai 1774, ketika Joseph Priestley menemukan oksigen. Lavoiser menamakan unsur tersebut oksigen yang artinya “pembentuk asam”.
Oksigen ditemukan berkombinasi dengan unsur lainnya dalam senyawa yang beraneka ragam. Oksigen merupakan komponen paling melimpah berdasarkan massa di kerak bumi maupun tubuh manusia. Oksigen merupakan oksidator pada proses metabolisme dan sangat penting dalam kehidupan manusia.

Sifat-sifat Oksigen

Oksigen mempunyai dua allotropi, O2 dan O3 . Apabila kita membicarakan oksigen molekul atau oksigen, biasanya telah dipahami bahwa yang dimaksud adalah dioksigen (O2 ). O 3 disebut
ozon.
Pada suhu kamar, dioksigen merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Oksigen terkondensasi menjadi cair pada -183 0 C dan membeku pada -218 0 C. Oksigen sedikit larut dalam air (0,04 g/L atau 0,001 M pada 25 0 C), tetapi keberadaannya dalam air sangat penting bagi kehidupan di perairan laut.

Konfigurasi elektron atom oksigen adalah [He]2s 2 sp 4 . Jadi, oksigen melengkapi konfigurasi menjadi oktet dengan menangkap dua elektron membentuk ion oksida, O2- atau pemakaian bersama dua elektron. Dalam senyawa kovalennya, oksigen cenderung membentuk dua ikatan, baik itu sebagai dua ikatan tunggal seperti dalam H 2 O atau sebagai suatu ikatan rangkap 2 seperti dalam formaldehid (H 2 C=O). Ikatan rangkap dua juga terdapat dalam molekul O2 .
Ikatan dalam O2 sangat kuat (entalpi ikatan = 495 kJ/mol). Oksigen juga membentuka ikatan sangan kuat dengan kebanyakan unsur lain. Konsekuensinya, kebanyakan unsur yang mengandung oksigen secara termodinamika lebih stabil daripada O2 . Tanpa adanya katalis, reaksi-reaksi O2 memiliki energi aktivasi tinggi sehingga memerlukan suhu tinggi supaya berlangsung dengan laju yang berarti. Sesaat reaksi eksotermik dimulai, terjadi akselerasi yang
sangat cepat, menghasilkan reaksi yang sangat eksplosif.

Pembuatan Oksigen

Hampir semua oksigen diperoleh secara komersial dari udara. Titik didih normal O2 adalah -183 0 C, sedangkan N 2 yang merupakan komponen utama udara mendidih pada -196 0 C. Jadi ketika udara dicairkan dan kemudian dipanaskan, N 2 akan mendidih, sementara O2 tetap cair dengan sedikit pengotor N 2 dan Ar.
Dalam laboratorium, O2 diperoleh dengan memanaskan lautan akua hidogen peroksida maupun padatan kalium klorat (KClO 3 ).
2 KClO 3 (s) → 2 KCl (s) + 3 O2 (g)
Kedua reaksi tersebut dikatalis oleh mangan dioksida (MnO2 ).
O2 di atmosfer dihasilkan melalui proses fotosintesis, yaitu proses dimana tumbuhan menggunakan energi matahari untuk menghasilkan O2 dari CO2 .

Kegunaan Oksigen

Oksigen merupakan salah satu bahan kimia industri yang paling banyak digunakan setelah asam sulfat (H 2 SO 4 ) dan nitrogen (N2). Oksigen sejauh ini merupakan oksidator yang paling luas digunakan. Hampir setengah dari O2 yang diproduksi digunakan di industri baja, terutama untuk menghilangkan pengotor dari baja. Oksigen juga digunakan sebagai pemutih pulp dan kertas. Di bidang kesehatan digunakan untuk meringankan kesulitan pernafasan. Oksigen juga digunakan bersama asetelina pada proses pengelasan. Reaksi antara C2H2 dan O2 sangat eksotermik,
menghasilkan kenaikan temperatur hingga melebihi 3000 0 C.

2 C2H2 (g) + 5 O2 (g) → 4 CO2 (g) + 2 2O (g) ΔH0 = -2510 kJ

Ozon

Struktur ozon diperlihatkan pada Gambar 7.8. Molekul memiliki suatu ikatan phi yang terdelokalisasi pada tiga atom oksigen. Ozon mudah mengalami disosiasi membentuk atom oksigen yang reaktif.

O3 (g) → O2 (g) + O(g) ΔH0 = 105 kJ

Ozon merupakan oksidator lebih kuat dibandingkan dioksigen. Ozon membentuk oksida dengan sejumlah unsur pada kondisi dimana oksigen tidak bereaksi. Ozon mengoksidasi semua logam kecuali emas dan platina.
Ozon dapat dibuat dengan mengalirkan listrik melalui O 2 kering dalam suatu pipa alir. Muatan listrik menyebabkan ikatan O 2 putus, sehingga terjadi reaksi :
3O2 (g) → 2O3 (g) ΔH0 = 285 kJ
Ozon tidak dapat disimpan dalam waktu yang lama karena mudah terdekomposisi menjadi O2 , kecuali pada suhu rendah. dekomposisi dikatalis oleh logam-logam tertentu seperti Ag, Pt, dan Pd serta sejumlah oksida logam transisi.

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Ozon merupakan komponen penting pada lapisan atas atmosfer karena ozon mampu menyaring sinar ultraviolet. Dengan cara ini, ozon melindungi bumi dari efek radiasi berenergi tinggi. Karena alasan inilah penipisan lapisan ozon di stratorfer menjadi perhatian utama dibidang ilmiah. Pada bagian bawah atmosfer, ozon merupakan suatu polutan udara, karena merupakan komponen utama smog. Karena kemampuan oksidasinya, ozon dapat menghancurkan sistem kehidupan dan material struktural, terutama karet.

Oksida

Oksigen memiliki kelektronegatifan nomor dua setelah fluorin. Hasilnya, oksigen memiliki bilangan oksidasi negatif dalam semua senyawanya kecuali dengan fluorin, OF2 dan O2F2 . Bilangan oksidasi -2 merupakan yang paling umum. Senyawa dengan bilangan oksidasi -2 disebut oksida.

Non logam membentuk oksida kovalen. Kebanyakan oksida terebut adalah molekul sederhana dengan titik leleh dan titik didih rendah. SiO2 dan B2O3 memiliki struktur polimer. Oksida non logam berkombinasi dengan air membentuk asam oksi. Contoh, belerang dioksida dilarutkan dalam air menghasilkan asam sulfit.

SO2 (g) + H2O (l) → H2SO3 (aq)

Reaksi yang mirip terjadi pada SO 3 membentuk H2SO4 , CO2 membentuk asam karbonat, H2CO3 .
Oksida yang bereaksi dengan air membentuk asam disebut anhidrida asam atau oksida asam. Beberapa oksida non logam terutama oksida dengan non logam dalam keadaan oksidasi
rendah, seperti N2O, NO dan CO tidak bereaksi dengan air sehingga bukanlah anhidrida asam.

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Oksida logam bersifat ionik. Oksida ionik yang dilarutkan dalam air dan membentuk hidroksida disebut anhidrida basa atau oksida basa. Barium oksida (BaO) bereaksi dengan air membentuk barium hidroksida [Ba(OH) 2 ]. Jenis reaksi seperti ini terjadi dikarenakan sifat ion O2- yang sangat basa dan mengalami hidrolisis virtual sempurna dalam air.

O2- (aq) + H2O (l) → 2OH – (aq)

Oksida ionik yang tidak larut dalam air mudah larut dalam asam kuat. Contohnya Besi (III) oksida mudah larut dalam asam:

Fe2O3 (s) + 6H + (aq) → 2 Fe3+ (aq) + 3H2O (l)

Reaksi ini digunakan untuk menghilangkan karat (Fe 2 O 3 .nH 2 O) pada besi atau baja sebelum dilindungi dengan pelapisan seng atau timah.
Oksida yang memiliki sifat asam maupun basa disebut amfoter. Jika suatu logam membentuk lebih dari satu oksida, karakter basa dari oksida berkurang apabila bilangan oksidasi logam naik, seperti yang diilustrasikan dalam Tabel 4.

Peroksida dan Superoksida

Senyawa yang memiliki ikatan O-O dan oksigen berada dalam keadaan oksidasi -1 disebut peroksida. Oksigen yang memiliki bilangan oksidasi -1/2 dalam O2- disebut ion superoksida.
Logam-logam paling aktif (K, Rb, dan Cs) bereaksi dengan O2 menghasilkan superoksida (KO2 , RbO2 dan CsO2 ), sementara dengan logam aktif didekatnya (Na, Ca, Sr dan Ba) bereaksi
membentuk peroksida (Na2O2 , CaO2 , SrO2 dan BaO2 ). Logam yang kurang aktif menghasilkan oksida biasa. Apabila superoksida dilarutkan dalam air, dihasilkan O2 .
4 KO2 (s) + 2 H2O (l) → 4 K + (aq) + 4 OH – (aq) + 3 O2 (g)
Hidrogen peroksida merupakan peroksida yang paling umum dan penting secara komersial. Struktur H2O2 diperlihatkan pada Gambar 7.9. Hidrogen peroksida pekat merupakan senyawa
yang berbahaya karena sangat reaktif, terdekomposisi secara eksotermik menghasilkan air dan gas oksigen.

2 H2O2 (l) → 2 H2O (l) + O2 (g) ΔH0 = -196,1 kJ

Reaksi tersebut merupakan reaksi disproporsionasi. Bilangan oksidasi oksigen berubah dari -1 menjadi -2 dan 0.

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Hidrogen peroksida dijual sebagai pereaksi kimia dalam lautan akua hingga 30% massa. Larutan yang mengandung 3% massa H2O2 dijual ditoko obat dan digunakan sebagai antiseptik.
Ion peroksida juga merupakan by-produk metabolisme yang dihasilkan dari reduksi O2 . Tubuh menghasilk spesi reaktif ini dengan bantuan enzim seperti peroksidase dan katalase.

6. UNSUR_UNSUR GOLONGAN VIA LAINNYA : S,Se, Te dan Po

Selain oksigen, anggota golongan VIA lainnya adalah belerang, selenium, tellurium, dan polonium. Dalam bagian ini kita akan membahas sifat golongan VIA secara keseluruhan dan membahas kimiawi belerang, selenium dan telurrium. Polonium akan dibahas secara singkat, karena tidak terdapat isotop polonium yang stabil. Polonium ditemukan hanya dalam jumlah sedikit dan sesaat dalam mineral yang mengandung radium.

Karakter umum Unsur golongan VIA

Unsur golongan VIA memiliki konfigurasi elektron terluar ns 2 np 4 , dengan n=2 sampai 6. Unsur golongan memperoleh konfigurasi elektron gas mulia dengan penambahan dua elektron, menghasilkan bilangan oksidasi -2. Kecuali oksigen, unsur golongan VIA juga ditemukan memiliki bilangan oksidasi positif dan dapat berikatan dengan menggunakan kulit valensi yang diperluas. Senyawa-senyawa seperti SF6 , SeF6 dan TeF6 memiliki bilangan oksidasi atom pusat +6. Tabel 5 merangkumkan beberapa sifat penting unsur-unsur golongan VIA.

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Keberadaan dan Preparasi S, Se dan Te

Belerang ditemukan dalam sejumlah besar deposit ditanah. Belerang juga berada dalam bentuk mineral sulfida dan sulfat. Keberadaannya sebagai komponen minor dalam batubara dan
minyak bumi menjadi masalah serius. Pembakaran bahan bakar yang mengandung belerang menghasilkan polutan oksida belerang. Selenium dan telurium ditemukan dalam mineral jarang  seperti Cu2 Se, PbSe, Cu2Te, dan PbTe. Keduanya juga hadir sebagai komonen minor dalam bijih sulfida tembaga, besi, nikel dan timbal.

Sulfida

Belerang membentuk sejumlah senyawa dengan unsur lain. Apabila unsur tersebut kurang elektronegatif dibandingkan belerang, akan dihasilkan suatu sulfida, S2- . Besi (II) sulfida merupakan contoh sulifa yang dihasilkan dari kombinasi langsung besi dengan belerang. Unsur-unsur logam banyak ditemukan dalam bentuk bijih sulfidanya seperti galena (PbS) dan cinnabar (HgS). Suatu jenis bijih yang mengandung ion disulfida, S22- (mirip ion peroksida) juga dapat
ditemukan yaitu pyrit. Besi pyrit, FeS 2 , memiliki kristal kubik berwana kuning emas. Karena pyrit sering membuat penambang emas keliru, maka pyrit disebut emas palsu.
Salah satu sulfida terpenting adalah hidrogen sulfida (H 2 S). Senyawa ini tidak dibuat melalui kombinasi langsung hidrogen dan belerang karena tidak stabil pada suhu tinggi dan mudah mengalami dekomposisi menjadi unsur-unsurnya. Hidrogen sulfida biasanya dibuat dengan mereaksikan besi (II) sulfida dengan suatu asam.
FeS (s) + 2 H + (aq) → H 2 S (aq) + Fe 2+ (aq)

Hidrogen sulfida sangat mudah dikenali karena baunya yang khas. Hidrogen sulfida sangat toksik. Untungya, hidung kita mampu mendeteksi H 2 S walaupun konsentrasinya sangat rendah/konsentrasi non toksik. Molekul organik yang mengandung belerang, seperti dimetil sulfida (CH 3 ) 2 S yang memiliki bau yang mirip dan dapat terdeteksi pada konsentrasi 1 bagian per triliun, ditambahkan pada gas alam untuk deteksi kebocoran.

Belerang: Oksida, Asam Oksi, dan Anion Oksi

Belerang dioksida dihasilkan apabila belerang dibakar diudara. Gas belerang dioksida bersifat toksik bagi organisme tingkat rendah, misalnya fungi, sehingga belerang dioksida digunakan untuk sterilisasi buah dan minuman anggur. Pada tekanan 1 atm dan suhu kamar, SO 2 larut dalam air menghasilkan larutan dengan konsentrasi 1,6 M. Larutan SO 2 bersifat asam dan kita mengenalinya sebagai asam sulfit (H 2 SO 3 ). Sejumlah kecil Na 2 SO 3 dan NaHSO 3 digunakan sebagai aditif makanan untuk mencegah pembusukan oleh bakteri. Karena beberapa orang sangat
alergi terhadap sulfit, semua produk makanan harus diberi label yang menunjukkan keberadaan sulfit.

Meskipun pembakaran belerang di udara utamanya menghasilkan SO 2 , sejumlah kecil SO3 juga dihasilkan. Reaksi menghasilkan SO 2 sebagai produk utama karena energi aktivasi oksidasi lebih lanjut menjadi SO 3 sangat tinggi, kecuali reaksi diberi katalis. Belerang trioksida memiliki nilai sangat penting secara komersial karena merupakan anhidrida asam sulfat. Dalam industri asam sulfat, SO 2 yang diperoleh dari pembakaran dioksidasi menjadi SO 3 dengan katalis V 2 O 5 atau Platina. SO 3 dilarutkan dalam H 2 SO 4 karena tidak segera larut dalam air dan kemudian H 2 S 2 O 7 yang dibentuk dalam reaksi ini ditambahakan kedalam air membentuk H 2 SO 4 .

SO 3 (g) + H 2 SO 4 (l) → H 2 S 2 O 7 (l) 

H 2 S 2 O 7 (l) + H 2 O (l) → 2 H 2 SO 4 (l)

Asam sulfat komersial adalah H 2 SO 4 98%. Asam sulfat memiliki banyak sifat yang bermanfaat : merupakan asam kuat, mempu mendehidrasi, dan oksidator moderat. Kemampuan mendehidrasinya diilustrasikan dalam Gambar 7.10.

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Asam sulfat merupakan asam kuat, namun hanya hidrogen pertamalah yang terionisasi dalam larutan akua :

H2SO4 (aq) → H + (aq) + HSO4- (aq)
HSO4- (aq) == H + (aq) + SO42- (aq) Ka = 1,1 x 10 -2

Konsekuensinya, asam sulfat membentuk dua jenis senyawa: sulfat dan bisulfat (hidrogen sulfat).
Ion tiosulfat (S 2 O 32- ) mirip ion sulfat dan dihasilkan melalui pendidihan suatu larutan alkali SO32- dengan belerang.
8 SO32- (aq) + S8 (s) → 8 S2O32- (aq)

6. NITROGEN

Sifat-sifat Nitrogen

Nitrogen merupakan gas yang tersusun dari molekul N 2 , tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa. Titik lelehnya -210 0 C dan mendidih pada -196 0 C. Molekul N 2 sangat tidak reaktif karena ikatan rangkap tiga yang dimilikinya (entalpi ikatan N≡N adalah 941 kJ/mol, hampir dua kali entalpi ikatan O=O). Apabila suatu materi terbakar di udara, maka yang terjadi adalah reaksi dengan O 2 bukan dengan N 2 . Tetapi apabila magnesium terbakar diudara, akan terjadi reaksi dengan N 2 membentuk magnesium nitrida (Mg 3 N 2 ). Reaksi yang sama juga terjadi pada litium, membentuk Li 3 N.

3 Mg (s) + N 2 (g) → Mg 3 N 2 (s)

Ion nitrida merupakan basa kuat, bereaksi dengan air membentuk amoniak.

Mg 3 N 2 (s) + 6 H 2 O (l) → 2 NH 3 (aq) + 3 Mg(OH) 2 (s)

Konfigurasi elekton atom nitrogen adalah [He]2s 2 2p 3 . Nitrogen memiliki bilangan oksidasi  dari +5 hingga -3, seperti yang terlihat dalam Tabel 6. Bilangan oksidasi +5, 0 dan -3 merupakan bilangan oksidasi yang paling umum dan paling stabil. Karena nitrogen lebih elektronegatif  dibandingkan semua unsur, kecuali fluor, oksigen dan klorin, Nitrogen memiliki bilangan oksidasi positif bila berkombinasi dengan ketiga unsur tersebut.

Pembuatan dan Kegunaan Nitrogen

Nitrogen diperoleh secara komersial melalui distilasi fraksionasi udara cair. Karena reaktivitasnya yang rendah, N 2 digunakan sebagai gas inert pelapis untuk mengeluarkan O 2 selama proses dan pengemasan makanan, industri bahan kimia, fabrikasi logam, dan produksi perangkat elektronik. N 2 cair digunakan sebagai pendingin untuk mempercepat pembekuan makanan.
Penggunaan N 2 terbesar adalah pada industri pupuk yang mengandung nitrogen, yang menyediakan sumber fiksasi nitrogen. Titik awal dari fiksasi nitrogen adalah pembuatan amonia melalui proses Haber. Amonia dapat dikonversi menjadi sejumlah senyawa lain seperti yang terlihat pada Gambar 7.11.

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Senyawaan Nitrogen dengan Hidrogen
Amonia merupakan senyawa nitrogen terpenting. Molekul NH 3 bersifat basa dengan Kb= 1,8 x 10 -5 . Dalam laboratorium NH 3 dapat dibuat dengan mereaksikan NaOH dengan garam
amonium.

NH 4 Cl (aq) + NaOH (aq) → NH 3 (g) + NaCl (aq) + H 2 O (l)

Hidrazin (N 2 H 4 ) merupakan senyawa penting lainnya. Gambar 7.12, memperlihatkan struktrur hidrazin yang bersifat racun. Hidrazin dapat dibuat dengan mereaksikan amonia dan ion
hipoklorit dalam larutan akua.

2 NH 3 (aq) + OCl – (aq) → N 2 H 2 (aq) + Cl – (aq) + H 2 O (l)

Reaksi yang terjadi sangat kompleks, melibatkan beberapa intermediat, termasuk kloramin (NH 2 Cl). Kloramin yang bersifat racun akan muncul sebagai gelembung dalam larutan apabila
amonia dan pemutih klorin (yang mengandung OCl – ) dicampurkan. Penggunaan utama senyawa hidrazin dan turunannya adalah sebagai bahan bakar roket, misal metil hidrazin.

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Nitrogen: Oksida dan Asam Oksi

Nitrogen membentuk tiga oksida yang umum: N 2 O, NO dan NO 2 . Nitrogen juga membentuk oksida yang tidak stabil (tidak akan dibahas pada bab ini) yaitu N 2 O 3 dan N 2 O 5 . N 2 O dapat dibuat dilaboratorium dengan memanaskan secara hati-hati amonium nitrat hingga suhu 200 0 C.

NH 4 NO 3 (s) → N 2 O (g) + 2 H 2 O (g)

Gas nitrogen monoksida sedikit toksik. Gas ini dapat dibuat dilaboratorium dengan mereduksi asam nitrat dengan menggunakan tembaga atau besi sebagai reduktor.
3 Cu (s) + 2 NO 3- (aq) + 8 H + (aq) → 3 Cu 2+ (aq) + 2 NO (g) + 4 H 2 O (l)

Nitrogen monoksida juga dapat dihasilkan melalui reaksi antara N 2 dan O 2 pada temperatur tinggi. Reaksi ini merupakan sumber signifikan polutan NO di udara. Kombinasi langsung N 2 dan O 2 tidak digukan untuk pembentukan NO secara komersial karena yield yang dihasilkan rendah, tetapan kesetimbangan Kp pada 2400 K hanya 0,05. Rute komersial untuk menghasilkan NO adalah melalui oksidasi katalitik NH 3 .

4 NH 3 (g) + 5 O 2 (g) → 4 NO (g) + 6 H 2 O (g)

Proses konversi katalitik NH 3 menjadi NO merupakan step pertama dari tiga step dalam proses Ostwald. Proses Ostwald merupakan proses komersial konversi NH 3 menjadi asam nitrat. NO mudah bereaksi dengan O 2 membentuk NO 2 apabila terkena udara.

2 NO (g) + O 2 (g) → 2 NO 2 (g)

Apabila dilarutkan dalam air, NO 2 akan membentuk asam nitrat.

3 NO 2 (g) + H 2 O (l) → 2 H + (g) + 2 NO 3
– (aq) + NO (g)

Reaksi tersebut merupakan reaksi disproporsionasi, nitrogen mengalami oksidasi dan reduksi. NO yang dihasilkan dapat diubah kembali menjadi NO 2 melalui reaksi dengan udara dan dilarutakan kembali untuk menghasilakn HNO 3 . Pada saat ini, NO diketahui sebagai suatu nurotransmitter penting dalam tubuh manusia.
Nitrogen dioksida (NO 2 ) merupakan gas berwarna kuning kecoklatan. Sama seperti NO, NO 2 merupakan kompenen utama smog. NO 2 berada dalam kesetimbangan dengan N 2 O 4 .

2 NO 2 (g) → N 2 O 4 (g) ΔH 0 = -58 kJ

Dua asam oksi nitrogen yang paling umum adalah asam nitrat (HNO 3 ) dan asam nitrit (HNO 2 ). Asam nitrat merupakan asam kuat, sekaligus memiliki sifat oksidator kuat.

NO 3- (aq) + 4 H + (aq) + 3e – → NO (g) + 2 H 2 O (l) E 0 = + 0,96 V

Asam nitrat pekat akan mengoksidasi semua logam kecuali Au, Pt, Rh dan Ir. Penggunaan terbesar asam nitrat adalah untuk produksi NH 4 NO 3 (bahan pupuk). Selain itu juga, HNO 3 digunakan dalam pembuatan plastik, obat-obatan dan material eksplosif. Diantara matarial eksplosif yang dibuat dari asam nitrat adalah nitrogliserin, trinitrotoluen (TNT) dan nitroselulosa. Reaksi berikut terjadi ketika nitrogliserin meledak :

4 C 3 H 5 N 3 O 9 (l) → 6 N 2 (g) + 12 CO 2 (g) + 10 H 2 O (g) + O 2 (g)

Semua produk reaksi tersebut memiliki ikatan yang sangat kuat. Hasilnya, reaksi tersebut sangat eksotermik. Reaksi tersebut juga menghasilkan banyak molekul gas sehingga dengan panas yang dihasilkan dari reaksi akan mengekspansi volume gas dan terjadi ledakan.
HNO 2 kurang stabil dibandingkan HNO 3 dan cenderung terdisproporsionasi menjadi NO dan HNO 3 . HNO 2 biasanya dibuat dari reaksi asam kuat, misal : H 2 SO 4 dengan larutan dingin
gara nitrit, seperti NaNO 2 . Asam nitrit merupakan asam lemah, Ka = 4,5 x 10 -4 .

7. UNSUR_UNSUR GOLONGAN VA LAINNYA: P, As, Sb dan Bi

Diantara unsur-unsur golongan VA selain nitrogen, posfor merupakan yang terpenting. Pada bagian ini akan dibahas kimiawi posfor, karena posfor memiliki peranan penting dalam aspek
biokimia dan kimia lingkungan.

Karakteristik Umum Unsur-Unsur Golongan VA Unsur-unsur golongan VA memiliki konfigurasi elektron kulit terluar ns 2 np 3 , dimana n berkisar antara 2 sampai 6. Konfigurasi gas mulia dihasilkan dari penambahan 3 elektron membentuk bilangan oksidasi -3. Namun walaupun demikian senyawa ionik yang
mengandung ion X 3- jarang ditemui. Umumnya, unsur golongan VA mencapai oktet dengan membentuk ikatan kovalen. Bilangan oksidasi bervariasi dari -3 hingga +5, tergantung jenis
ikatan dan jumlah atom yang terikat.

Karena elektronegatifitasnya yang rendah, Posfor lebih sering ditemukan berada dalam keadaan oksidasi positif dibandingkan nitrogen. Sifat oksidator senyawa dimana posfor memiliki bilangan oksidasi +5 tidak sekuat pada senyawa nitrogen. Sebaliknya, senyawa dengan bilangan oksidasi posfor -3 merupakan reduktor yang lebih kuat dibandingkan senyawa nitrogen yang bersesuaian.

Beberapa sifat penting unsur golongan VA terdapat dalam Tabel 7. Kecenderungan umum yang dijumpai adalah sama seperti yang telah kita lihat untuk golongan lainnya : Ukuran atom dan karakter logam meningkat seiring meningkatnya nomor atom dalam satu golongan.

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Keberadaan, Isolasi dan Sifat Posfor

Posfor umumnya ditemukan dalam bentuk mineral posfat. Sumber utama posfor adalah batuan posfat, yang mengandung posfat sebagai Ca 3 (PO 4 ) 2 . Unsur posfat diproduksi secara komersial melalui reduksi kalsium posfat dengan karbon dengan adanya silikat.

2 Ca 3 (PO 4 ) 2 (s) + 6 SiO 2 (s) + 10 C (s) → P 4 (g) + 6 CaSiO 3 (l) + 10 CO (g)

Posfor yang dihasilkan merupakan posfor putih.
Posfor putih terdiri dari tetrahedral P 4 (Gambar 7.13). Sudut ikatan 60 0 menyebabkan terdapat tegangan pada ikatan sehingga kurang stabil. Hal ini konsisten dengan sifat posfor putih yang sangat reaktif. Allotropi ini mudah terbakar jika terkena udara. Apabila dipanaskan tanpa udara hingga kira-kira 400 0 C, posfor putih berubah menjadi allotropi yang lebih stabil, posfor merah, yang tidak terbakar dengan udara. (Gambar 7.14).

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Halida Posfor

Posfor membentuk sejumlah senyawa dengan halogen, dan yang paling penting adalah trihalida dan pentahalida. Posfortriklorida (PCl 3 ) merupakan senyawa yang paling penting secara komersial. PCl 3 digunakan unutk membuat sejumlah produk termasuk sabun, deterjen, plastik dan insektisida.
Posfor klorida, bromida dan iodida dapat dibuat langsung dengan oksidasi posfor dengan halogen. PCl 3 merupakan cairan pada suhu kamar, dibuat dengan mereaksikan upa kering gas klorin dengan posfor putih atau posfor merah.

2 P (s) + 3 Cl 2 (g) → 2 PCl 3 (l)

Jika digunakan klorin berlebih, terjadi suatu kesetimbangan antara PCl 3 dan PCl 5 .

PCl 3 (l) + Cl 2 (g) → PCl 5 (s)

Posfor halida dapat mengalami hidrolisis jika terjadi kontak dengan air. Reaksi ini sangat mudah terjdai dan kebanyakan posfor halida berasap di udara karena terjadi reaksi dengan uap air. Jika digunakan air yang berlebih, produk yang dihasilkan adalah asam oksi dan hidrogen halida.

PBr 3 (l) + 3 H 2 O (l) → H 3 PO 3 (aq) + 3 HBr (aq)
PCl 5 (l) + 4 H 2 O (l) → H 3 PO 4 (aq) + 5 HCl (aq)

Senyawa Oksi Posfor

Posfor (III) Oksida (P 4 O 6 ) dihasilkan apabila posfor putih dioksidasi dengan oksigen yang terbatas. Apabila digunakan oksigen berlebih akan dihasilkan posfor (V) oksida (P 4 O 10 ). Struktur
kedua senyawa tersebut ditunjukkan dalam Gambar 7.15.

Posfor (V) oksida merupakan anhidrida asam posfat (H 3 PO 4 ), suatu asam lemah triprotik. P 4 O 10 memiliki afinitas sangat tinggi terhadap air sehinga sering digunakan sebagai agen pengering. Posfor (III) oksida merupakan anhidrida asam posfit (H 3 PO 3 ). Struktur kedua asam tersebut diperlihatkan pada Gambar 7.16.

Salah satu karakter posfor dan asam posfat adalah kecenderungannya untuk mengalami reaksi kondensasi apabila dipanaskan. Reaksi kondensasi adalah reaksi dimana dua atau lebih
molekul berkombinasi membentuk molekul yang lebih besar melalui eliminasi molekul kecil, seperti H 2 O. Contohnya, dua molekul H 3 PO 4 bergabung membentuk H 4 P 2 O 7 melepaskan molekul H 2 O.

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Senyawa-senyawa posfor memiliki peranan penting dalam sistem biologi. Posfor berada dalam bentuk gugus posfat pada RNA dan DNA, molekul yang bertanggungjawab pada kontrol biosintesa protein dan transmisi informasi genetik. Posfor juga terdapat dalam adenosin triposfat (ATP), yang berfungsi sebagi penyimpan energi yang dibutuhkan sel.

8. KARBON

Karbon hanya menyusun 0,027% kerak bumi, jadi bukanlah unsur yang melimpah. Meskipun beberapa karbon berada dalam bentuk elementalnya seperti grafit dan intan, kebanyakan karbon ditemukan dalam bentuk kombinasi dengan unsur lain (senyawa). Hampir separuhnya ditemukan dalam senyawa karbonat, seperti CaCO 3 . Karbon juga ditemukan dalam batubara, minyak bumi dan gas alam.

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Bentuk Elemental Karbon

Karbon terdapat di alam dalam empat allotropi kristal: intan, grafit, fulleren dan carbon nanotube (Gambar 7.17). Grafit merupakan material yang berwarna hitam, lunak dan bersifat konduktor listrik. Grafit tersusun dari lembaran paralel atom karbon yang berinteraksi melalui gaya London. Intan merupakan material bening, padatan yang keras, tersusun oleh atom karbon membentuk suatu jaringan kovalen. Intan lebih rapat dibandingkan grafit ( d intan = 3,51 g/cm 3 , d grafit = 2,25 g/cm 3 ). Pada tekanan dan suhu yang sangat tinggi (kira-kira 100.000 atm dan 3000 0 C) grafit dapat berubah menjadi intan. Hampir 3 x 10 4 kg intan disintesa setiap tahun, terutama untuk keperluan alat pemotongan (cutting), pengasahan (grinding), dan penggosokan (polishing). Fullerena merupakan bentuk molekular karbon yang ditemukan pada pertengahan 1980. Fullerena terdiri dari molekul-molekul individu seperti C 60 dan C 70 . Molekul C 60 mirip dengan bola yang digunakan pada pertandingan sepak bola. Hingga sekarang, banyak kelompok
penelitian yang mengeksplorasi sifat kimia fullerena. Bentuk molekular yang dekat hubungannya dengan fullerena adalah carbon nanotube, yang tersusun oleh lapisan tunggal (single layer) atau
berlapis (multiple layers) lapisan karbon yang digulung membentuk silinder, seperti yang ditunjukkan Gambar 7.17.
Grafit berada dalam dua bentuk amorfous, yaitu Carbon black dan charcoal. Carbon black dibentuk apabila hidrokarbon, misalnya metana, dibakar dalam kondisi suplai oksigen yang sangat terbatas.

CH 4 (g) + O 2 (g) → C (s) + 2 H 2 O (g)

Carbon black digunakan sebagai pigmen hitam pada tinta, namun sejumlah besar juga digunakan pada pembuatan ban mobil. Charcoal dihasilkan apabila kayu dipanaskan tanpa adanya udara. Charcoal memiliki struktur yang sangat terbuka, menghasilkan suatu luas permukaan yang sangat besar per satuan massa. Charcoal yang diaktifkan, suatu bentuk bubuk yang permukaannya dibersihkan dengan pemanasan menggunakan uap, digunakan secara luas
untuk mengadsorbsi molekul. Charcoal digunakan sebagai filter untuk menghilangkan bau tak sedap dari udara dan pengotor pada air.

Oksida Karbon

Karbon membentuk dua oksida utama, yaitu karbon monoksida (CO) dan karbon dioksida (CO 2 ). Karbon monoksida dihasilkan ketika karbon atau hidrokarbon dibakar dalam kondisi suplai oksigen terbatas.

2 C (s) + O 2 (g) → 2 CO (g)

Karbon monoksida merupakan gas yang tidak berbau, tidak berasa dan tidak berwarna. Karbon monoksida bersifat racun karena dapat berikatan dengan hemoglobin dalam darah sehingga mengganggu transpor oksigen. Keracunan tahap rendah mengakibatkan sakit kepala dan mengantuk, keracunan tingkat tinggi dapat mengakibatkan kematian. Mesin mobil menghasilkan karbon monoksida, yang merupakan salah satu polutan udara.

Karbon monoksida merupakan senyawa yang tidak biasa. strukturnya memiliki sepasang elektron bebas pada atom C. Karbon monoksida juga isoelektronik dengan N 2 , sehingga mungkin anda akan mengira bahwa CO akan bersifat tidak reaktif seperti N 2 . Selain itu, kedua senyawa tersebut memiliki energi ikatan yang sangat tinggi (C≡O : 1072 kJ/mol, dan 941 kJ/mol untuk N≡N). Karena muatan inti yang rendah pada atom karbon (jika dibandingkan dengan N atau O), pasangan elektron bebas pada atom C tidak ditarik sekuat seperti pada N dan O. Akibatnya CO
lebih mudah berfungsi sebagai donor pasangan elektron (basa lewis) dibandingkan N 2 . Karbon monoksida membentuk sejumlah ikatan kovalen dengan logam transisi yang dikenal sebagai karbonil logam. Contohnya adalah Ni(CO) 4 , senyawa ini bersifat toksik, dibuat dengan pemanasan logam nikel dengan keberadaan gas CO. Pembentukan karbonil logam merupakan tahap pertama dalam katalisis logam transisi yang melibatkan reaksi dengan CO.

Karbon monoksida memiliki beberapa kegunaan komersial. Karena sifatnya yang mudah terbakar membentuk CO 2 , karbon monoksida digunakan sebagai bahan bakar.

2 CO (g) + O 2 (g) → 2 CO 2 (g) ΔH 0 = -566 kJ

Karbon monoksida juga merupakan reduktor penting, digunakan secara luas di bidang metalurgi untuk mereduksi oksida logam, seperti oksida besi.

Fe 3 O 4 (s) + 4 CO (g) → 3 Fe (s) + 4 CO 2 (g)

Karbon monoksida juga digunakan dalam preparasi beberapa senyawa organik, seperti metanol. Karbon dioksida dihasilkan apabila material yang mengandung karbon dibakar dengan oksigen
yang berlebih. Karbon dioksida juga dihasilkan apabila senyawa karbonat dipanaskan.

C 2 H 5 OH (l) + 3 O 2 (g) → 2 CO 2 (g) + 3 H 2 O (g)
CaCO 3 (s) → CaO (s) + CO 2 (g)

Sejumlah besar karbon dioksida juga dapat diperoleh sebagai by-product pada fermentasi gula. Di laboratorium, karbon dioksida dapat dihasilkan dari reaksi suatu asam dengan karbonat.

C 6 H 12 O 6 (aq) → 2 C 2 H 5 OH (aq) + 2 CO 2 (g)
CO 32- (aq) + 2 H + (aq) → CO 2 (g) + H 2 O (l)

Karbon dioksida merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Karbon dioksida merupakan komponen minor di atmosfer bumi, namun memiliki kontribusi utama yang disebut efek rumah kaca. Meskipun tidak bersifat toksik, konsentrasi CO 2 tinggi meningkatkan laju respirasi dan dapat menyebabkan mati lemas. CO 2 dapat dengan mudah dicairkan dengan proses kompresi (pemberian tekanan). Apabila didinginkan pada tekanan atmosfer, CO 2 akan terkondensasi menjadi padatan. Pada kondisi tekanan atmosfer CO 2 padat menyublim pada suhu -78 0 C.

Asam karbonat dan Karbonat

Karbon dioksida cukup larut dalam air pada kondisi tekanan atmosfer. Larutan yang dihasilkan bersifat asam karena terbentuknya asam karbonat.

CO2 (aq) + H2O (l) = H2CO3 (aq)

Asam karbonat merupakan asam diprotik lemah. Karakter asam ini menyebabkan minuman berkarbonasi memiliki rasa sedikit asam. Meskipun asam karbonat tidak dapat diisolasi sebagai senyawa murni, hidrogen karbonat (bikarbonat) dan karbonat dapat diperoleh dengan netralisasi larutan asam karbonat. Netralisasi sebagian akan menghasilkan HCO 3- , dan netralisasi sempurna
menghasilkan CO 32- . Ion HCO 3- memiliki sifat basa yang lebih kuat dibandingkan sifat asamnya (Kb = 2,3 x 10 -8 , Ka = 5,6 x 10 -11 ). Ion karbonat merupakan basa yang jauh lebih kuat dibandingkan ion bikarbonat (Kb = 1,8 x 10 -4 ).
Mineral yang mengandung ion karbonat sangatlah berlimpah. Mineral karbonat yang utama adalah kalsit (CaCO 3 ), magnesite (MgCO 3 ), dolomite (MgCa(CO 3 ) 2 ), dan siderite (FeCO 3 ).

Kalsit merupakan mineral utama penyusun batu kapur. Meskipun CaCO 3 sukar larut dalam air murni, CaCO 3 larut dengan mudah dalam larutan asam, membebaskan gas CO2 .

CaCO 3 (s) + 2 H + (aq) → Ca 2+ (aq) + CO2 (g) + H 2 O (l)

Karena air yang mengandung CO2 terlarut bersifat sedikit asam, CaCO 3 larut perlahan-lahan dalam medium ini :

CaCO 3 (s) + H 2 O (l) + CO2 (g) → Ca 2+ (aq) + 2 HCO3-(aq)

Karbida

Senyawa biner karbon dengan logam logam, metalloid dan terkadang non logam disebut karbida. Terdapat tiga jenis karbida : ionik, interstitial dan kovalen. Semakin aktif logam, maka akan dihasilkan karbida ionik. Karbida ionik yang paling umum mengandung ion asetilida (C 22- ), yang memiliki ikatan karbon rangkap tiga. Karbida ionik yang paling penting adalah kalsium
karbida (CaC 2 ), yang dihasilkan melalui reduksi CaO oleh karbon pada suhu tinggi.

2 CaO (s) + 5C (s) → 2 CaC2 (s) + CO2 (g)

Ion karbida merupakan basa kuat, bereaksi dengan air membentuk asetilena (H-C≡C-H), sesuai reaksi :

CaC2 (s) + 2 H 2 O (l) → Ca(OH)2 (aq) + C2H2 (g)

Senyawa Anorganik Karbon Lainnya Hidrogen sianida, HCN, merupakan gas yang sangat beracun. Dihasilkan dari reaksi garam
sianida, misalnya NaCN, dengan suatu asam. Larutan akua HCN dikenal sebagai asam hidrosianat, netralisasi larutan dengan basa, misal NaOH, akan menghasilkan garam sianida, NaCN. Sianida digunakan dalam manufaktur plastik, seperti nilon dan Orlon®. Ion CN – membentuk kompleks yang sangat stabil dengan logam transisi. Karbon disulfida, CS 2 , merupakan pelarut yang penting di industri wax, selulosa, dan senyawa non polar lainnya. CS 2 merupakan cairan tidak berwarna, mudah menguap (volatil),
dengan titik didih 46,3 0 C. Uap CS 2 bersifat racun dan mudah terbakar.

9. UNSUR-UNSUR GOLONGAN IVA LAINNYA : Si, Ge, Sn dan Pb

Unsur-unsur lain dalam golongan IVA selain karbon adalah Silikon, germanium, timah dan timbal. Karbon merupakan non logam; silikon dan germanium merupakan metalloid, sedangkan
timah dan timbal merupakan logam.

Karakteristik Umum Unsur-Unsur Golongan IVA
Beberapa sifat unsur-unsur golongan IVA diberikan dalam Tabel 8. Unsur memiliki konfigurasi elektron kulit terluar ns 2 np 2 . Keelektronegatifan unsur golongan IV A umumnya rendah; karbida yang secara formal mengandung ion C 4- ditemukan hanya dalam beberapa senyawa karbon dengan logam yang sangat aktif. Pembentukan ion +4 tidak terjadi pada setiap unsur, energi ionisasinya terlalu tinggi. Keadaan oksidasi +2 ditemukan dalam kimiawi germanium, timah dan timbal. Kebanyakan senyawaan unsur golongan IVA merupakan senyawa kovalen. Karbon membentuk maksimum empat ikatan. Anggota yang lainnya mampu
membentuk koordinasi yang lebih besar melalui kulit valensi yang diperluas.

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Keberadaan dan Preparasi Silikon

Silikon merupakan unsur kedua terbanyak di kerak bumi setelah oksigen. Silikon berada dalam bentuk SiO2 dan sejumlah mineral silikat lainnya. Si diperoleh dari reduksi lelehan silikon dioksdia dengan karbon pada suhu tinggi.

SiO2 (l) + 2 C (s) → Si (l) + 2 CO2 (g)

Silikon memiliki struktur mirip intan. Kristal silikon berwarna abu-abu yang melelah pada 1410 0 C. Si bersifat semikonduktor sehingga digunakan dalam pembuatan transistor dan sel surya. Untuk dapat digunakan sebagai semikonduktor, silikon harus memiliki kemurnian yang sangat tinggi, kadar pengotor kurang dari 10 -7 % (1ppb). Salah satu cara permurnian Si adalah dengan mereaksikannya dengan Cl 2 membentuk SiCl 4 . SiCl 4 merupakan cairan volatil yang dimurnikan dengan distilasi fraksionasi dan kemudian diubah kembali menjadi Si melalui reduksi dengan H 2 .

SiCl 4 (g) + 2 H 2 (g) → Si (s) + 4 HCl (g)

Silikat

Silikon dioksida dan senyawa lain yang mengandung silikon dan oksigen menyusun hampir 90% kerak bumi. Silikat merupakan senyawa dimana atom silikon dikelilingi oleh empat atom O secara tetrahedra, seperti yang terlihat pada Gambar 18.a . Dalam silikat, silikon berada dalam keadaan oksidasi yang umum yaitu +4. Ion SiO 44- , yang dikenal sebagai orthosilikat, dijumpai sangat sedikit dalam mineral silikat. Tetrahedral silikat merupakan “building block” struktur mineral. Masing-masing tetrahedral dihubungkan oleh atom oksigen.

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Kita dapat menggabungkan dua tetrahedral silikat dengan pemakaian bersama satu atom oksigen, seperti yang terlihat pada Gambar 7.18.b. Struktur yang dihasilkan disebut ion disilikat, memiliki dua atom Si dan tujuh atom O. Bilangan oksidasi atom Si dan O berturut-turut adalah +4 dan -2. Dalam kebanyakan struktur silikat, sejumlah besar tetrahedral berkombinasi membentuk rantai, lembaran, atau struktur tiga dimensi, seperti yang terlihat pada Gambar 7.19.

Materi Lengkap Kimia Non Logam

10. BORON

Boron merupakan satu-satunya unsur golongan IIIA yang termasuk non logam. Unsur boron memiliki suatu struktur jaringan (network) yang diperluas. Titik lelehnya 2300 0 C, merupakan intermediet antara karbon (3550 0 C) dan silikon (1410 0 C). Konfigurasi elektron boron adalah [He]2s 2 2p 1 .

Dalam suatu kelompok senyawa yang disebut borana, molekul hanya tersusun oleh boron dan hidrogen. Borana paling sederhana adalah BH 3 . Molekul ini hanya memiliki enam elektron valensi, sehingga merupakan suatu pengecualian aturan oktet. Akibatnya, BH 3 bereaksi dengan molekul BH 3 lain membentuk diborana, B 2 H 6 , Gambar 7.20. Reaksi ini dapat ditinjau sebagai reaksi asam basa Lewis, dimana satu pasangan elektron ikatan B-H pada masing-masing molekul didonasikan ke molekul lainnya. Molekul diborana merupakan molekul yang tidak biasa karena atom hidrogen membentuk dua ikatan.

Pemakaian bersama atom hidrogen antara dua atom boron mengganti kekurangan elektron valensi pada setiap atom boron. Meskipun demikian, diborana merupakan molekul sangat reaktif,
terbakar secara spontan di udara. Reaksi B 2 H 6 dengan O2 sangat eksotermik.

B 2 H 6 (g) + 3 O2 (g) → B 2 O 3 (s) + 3 H 2 O (g) ΔH 0 = -2030 kJ

Materi Lengkap Kimia Non Logam

Borana yang lain seperti pentaborana, B 5 H 9 , juga sangat reaktif. Boron dan hidrogen juga membentuk sederetan anion, disebut anio boran. Garam borohidrida (BH 4- ) digunakan secara luas sebagai reduktor. Natrium borohidrida (NaBH 4 ) digunakan sebagai reduktor untuk senyawa organik tertentu.

Satu-satunya oksida boron yang penting adalah oksida borat (B2O3). Senyawa ini merupakan anhidrida asam borat, yang dapat ditulis sebagai H3BO3 atau B(OH)3 . Asam borat merupakan asam sangat lemah (Ka = 5,8 x 10 -10 ), larutan H3BO3 sering digunakan dalam obat mata. Pada pemanasan, asam borat kehilangan molekul air melalui reaksi kondensasi yang mirip seperti yang terjadi pada Posfor :

4 H3BO3 (s) → H2B4O7 (s) + 5H2O (g)

Asam diprotik H2B4O7 disebut asam tetraborat. Garam natrium terhidrat hidrat, Na2B4O7 .10H2O, disebut boraks. Larutan boraks bersifat basa dan digunakan dalam produk pembersih dan
laundry.

Daftar Pustaka

Brown, Lemay, Bursten, Murphy, “Chemistry The Central Science”, 11th eds, Pearson Educational International, 2009, hal 930-979.


Pengenalan Metabolisme Gizi Dengan Ilmu Kimia

$
0
0

Asupan gizi merupakan salah satu hal yang perlu di perhatikan, karena hal tersebut akan sangat berdampak terhadap tubuh kita. Cabang utama dari ilmu kimia ialah Biokimia, dalam biokimia kita akan mempelajari bagaimana metabolisme tubuh manusia dari segi reaksi kimianya, tentu saja hal ini merupakan hal utama yang harus di pelajari, bahkan dalam kedokteran sekalipun.

Misalnya bagaimana gizi makro akan di cerna dan di ubah dalam tubuh menjadi senyawa lainnya. siapa saja yang mengubahnya, dimana diubahnya dan untuk apa di ubah. kita semua akan mempelajarinya sexara terperinci. Namun disini saya tidak akan berpanjang lebar seperti itu. disini akan dilakukan Pengenalan Metabolisme Gizi Dengan Ilmu Kimia.

Gizi utama manusia ini ada Protein, Karbohidrat dan lemak. 3 hal tersebut yang utama di perlukan dalam tubuh manusia (walaupun pastinya gizi mikro lainnya juga tetap di perlukan) . Banyak mitos yang membuat kita menghindari lemak sama sekali. padahal lemak itu tetap di perlukan dalam tubuh, hanya saja sumber lemaknya yang perlu di perhatikan. apakah yang didapat lemak baik atau lemak jahat.

Pengenalan Metabolisme Gizi Dengan Ilmu Kimia

Pertama ialah karbohidrat, karbohidrat ini merupakan sumber energi yang di gunakan dalam kehidupan sehari hari. Karena itulah makanan pokok di konsumsi sehari hari, seperti nasi contohnya nasi. Karbohidrat ini merupaan golongan yang bervariasi, jdi tidak semua karbohidrat itu sama, seperti polisakarida, monosakarida, dan lain lain. Bahkan serat sayuran termasuk dalam kategori karbohidrat. Namun sifat dari berbagai macam karbohidrat ini juga berbeda beda, ada yag sulit di cerna, ada yang mudah di cerna dan ada yang tidak bisa di cerna. Karbohidrat di cerna juga bertahap. ketika awal masuk mulut,  akan ada enzim amilase yang memecah amilum menjadi glukosa. dan seterusnya hingga karbohidrat menjadi energi

Pengenalan Metabolisme Gizi Dengan Ilmu Kimia

kedua ialah protein, Protein memiliki banyak sekali manfaat dan juga jenis yang berbeda beda, tapi utamanya. protein ini merupakan komponen penyusun jaringan di tubuh manusia. Protein ini juga dapat di metabolisme menjadi energi seperti halnya karbohidrat. Namun dalam berat yang sama, energi yang di hasilkan protein ini lebih sedikit. Oleh karena itu prioritas penggunaan Protein sebagai sumber energi berada di prioritas terakhir mulai dari karbohidrat, lemk barulah protein.

Pengenalan Metabolisme Gizi Dengan Ilmu Kimia

Ketiga, lemak. Lemak banyak ditakuti terutama oleh wanita, karena akut akan merusak penampilannya. tentu saja itu benar jika di konsumsi secara berlebihan. faktanya tubuh kita ini memerlukan lemak , bahkan kolesterol sekalipun. tapi pastinya dalam jumlah kecil. Lemak ini merupakan kumpulan dari asam lemak. lemak juga memiliki banyak jenisnya, diantaranya ada lemak jahat dan lemak baik atau lemak jenuh dan lemak tak jenuh. Lemak merupakan sumber energi kedua setelah karbohidrat. Oleh karena itu ketika berolahraga membakar lemak. DI perlukan waktu yang cukup lama, misalnya 45 menit latihan cardio (misalnya lari) , karena kemungkinan di 30 menit pertama , hasil dari olahraga hanya akan membakar karbohidrat dalam tubuh yang berupa gula darah. Ketika kadar gula darah sudah menipis, maka nanti lemak baru di pakai untuk pembakaran sebagai energi cadangan. Dan dalam jangka waktu panjang, misalnya pada orang yang kelaparan. setelah karbohidrat dalam tubuhnya menipis, lemak juga menipis. Protein dari otot akan di pakai sebagai sumber energi untuk kelangsungan hidup. dan hasilnya orang tersebut akan menjadi sangat kurus seperti tulang berbalut kulit saja

 


Isomer: Serupa tapi tak sama

$
0
0

Isómeros conformacionais

Serupa tapi tak sama

Apa itu isomer?

Isomer adalah senyawa yang berbeda dengan rumus molekul yang sama. Ada berbagai jenis isomer. Isomer dapat terutama dibagi menjadi dua kelompok sebagai isomer konstitusional dan stereoisomer. hmm mungkin nanti kita akan bahas tuntas semuanya. Untuk sekarang kita bahas untuk isomer konstitusional.

Isomer konstitusional atau struktural  adalah isomer dimana konektivitas atom berbeda dalam molekul.Bingung?

Kita lihat contoh dibawah

540px-Cis-trans_example.svg

2-Butena

Pada gambar adalah senyawa dari 2-butena, CH3CH=CHCH3, mirip bukan? inilah yang dinamakan isomer. Meskipun isomer Cis dan trans memiliki rumus molekul yang sama dan berat molekul, sifat fisik mereka berbeda. Makanya dikatakan serupa tapi tak sama, hehe

Isomer Cis

Molekul di mana dua atom yang sama berada di sisi yang sama dari ikatan rangkap dikenal sebagai isomer cis. Isomer cis memiliki titik didih lebih tinggi dibandingkan dengan isomer trans. Alasan untuk ini adalah gaya antarmolekul kuat dalam isomer cis. Misalnya pada 1,2-dikloroethene, ketika molekul yang cis, dua atom klorin elektronegatif berada di salah satu sisi molekul. Karena itu, sisi molekul akan memiliki sedikit muatan negatif, sementara sisi lain akan memiliki muatan sedikit positif. Oleh karena itu, molekul menjadi kutub dan interaksi dipol-dipol dapat terjadi antara molekul. Kekuatan-kekuatan ekstra antarmolekul pada isomer cis memberikan titik didih lebih tinggi dibandingkan dengan isomer trans.

Isomer Trans

Molekul dengan dua atom yang sama di sisi berlawanan dari ikatan rangkap dikenal sebagai isomer trans. Isomer Trans akan memiliki titik didih lebih rendah karena meskipun ada pemisahan muatan, molekul keseluruhan menjadi non polar. Tapi isomer trans memiliki titik lebur yang lebih tinggi. Isomer trans memiliki bentuk lurus, dan mereka dikemas dengan baik. Jadi energi yang lebih tinggi diperlukan untuk mencairkan molekul yang memberikan titik lebur yang lebih tinggi.

Jadi, apa perbedaan antara Isomer Cis dan Isomer Trans?

Molekul di mana dua atom yang sama berada di sisi yang sama dari ikatan rangkap dikenal sebagai isomer cis. Molekul dengan dua atom yang sama di sisi berlawanan dari ikatan rangkap dikenal sebagai isomer Trans.

  1. Isomer Cis bersifat polar, dan isomer Trans relatif non polar.
  2. Isomer cis memiliki titik didih yang lebih tinggi dibandingkan dengan isomer trans.
  3. Isomer Trans memiliki titik lebur yang lebih tinggi; Sebaliknya, molekul cis memiliki titik lebur yang lebih rendah.
  4. Molekul Trans dikemas baik daripada molekul cis.

 

Lalu ada ga sih kegunaannya di kehidupan dihari-hari? hmmm.. pernah mendengar lemak trans? apa sih itu? tunggu diartikel berikutnya ya😉

 

 


Natrium? duuuaarrr

$
0
0

na

sumber

ada yang sudah tahu unsur Natrium?

Natrium atau sodium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Na dan nomor atom 11. Natrium adalah logam reaktif yang lunak, keperakan, dan seperti lilin. Yup. Natrium adalah unsur reaktif! ada yang pernah melakukan percobaan dengan logam natrium ini? hmmmm hati-hati ya.. karena sedikit saja bersentuhan dengan air logam ini akan meledak dan menghasilkan api..

Duuuaar.. kurang lebih seperti diatas, menarik bukan? ada yang tau reaksinya diatas seperti apa? komen dibawahyaa:)

Si Natrium ini sangat reaktif, apinya berwarna kuning, beroksidasi dalam udara, dan bereaksi kuat dengan air, sehingga harus disimpan dalam minyak. Karena sangat reaktif, natrium hampir tidak pernah ditemukan dalam bentuk unsur murni.

Sifat utama

Seperti logam alkali lainnya, natrium adalah unsur reaktif yang lunak, ringan, dan putih keperakan, yang tak pernah berwujud sebagai unsur murni di alam. Natrium mengapung di air, menguraikannya menjadi gas hidrogen dan ion hidroksida. Jika digerus menjadi bubuk, natrium akan meledak dalam air secara spontan. Sudah lihatkan video percobaan diatas?

Bila natrium ini tidak ditemukan dalam bentuk murni, lalu dimana kita bida mendapatkan natrium?

Sumber utamanya adalah halit (umumnya dalam bentuk NaCl). Pembuatan natrium dapat dilakukan dengan proses Downs, yaitu elektrolisis lelehan NaCl. Air asin yang mengandung NaCl diuapkan sampai kering kemudian padatan yang terbentuk dihancurkan untuk kemudian dilelehkan sedangkan untuk mengurangi biaya pemanasan, NaCl (titik lebur 801 °C) dicampur dengan 1½ bagian CaCl2 untuk menurunkan suhu lebur hingga 580 °C.

hmmmm.. seperti apa sih proses Downs itu? lebih jelasnya mari kita lihat video ini..

Apa yang terjadi? kurang lebih seper ini, pada katoda ion Na+ akan di reduksi menjadi logam Na, Katoda : Na+ + e→ Na.

Kira-kira tubuh kita memerlukan natrium tidak sih? cek diartikel berikutnya ya😉

 

 

 


TETRASIKLIN? Coba lihat giginya :D

$
0
0
cartoon-pills-300x284sumber gambar

Apa sih tetrasiklin? hmmmm

Tetrasiklin (tetracycline) adalah antibiotik, anti mikroba, aktif terhadap bakteri gram negatif mapun gram positif. yang diperolah denga cara deklorrinasi klortetrasiklina, reduksi oksitetrasiklina, atau dengan fermentasi. *Jangan mabok dulu bacanya ^^

Antibiotik? tetrasiklin ini obat? terus?

Yap, obat ini berfungsi untuk mengobati infeksi yang disebabkan oleh bakteri dengan menghentikan pertumbuhan bakteri. Obat ini tidak akan berfungsi untuk mengatasi infeksi yang disebabkan oleh virus, seperti flu dan pilek. (alodokter.com) dan adapun kegunaan lainnya seperti infeksi Kulit dan jaringan lunak, Infeksi saluran pernapasan, infeksi telinga, hidung, tenggorokan, Infeksi saluran kemih dan kelamin, Infeksi pada saluran pencernaan, demam tifoid, dan tetrasiklin (tetracycline) adalah antibiotik lini pertama untuk pengobatan  Rickettsia , Lyme desease ( B. burgdorferi ) , demam Q ( Coxiella ) , psittacosis dan limfogranuloma venereum ( Chlamydia ) , Mycoplasma pneumoniae dan nasal carriage meningococci (farmasiana.com)

Seperti apa sih senyawana?

250px-Tetracyclines2DCSD2.svg.png

Tetracycline

Senyawa-senyawa yang termasuk kelompok tetrasiklin mempunyai kerangka dasar karbon dari naftasen C-18 yang terhidrogenasi secara parsial, oleh karena itu disebut juga kerangka hidronaftasen.Tetrasiklin merupakan basa yang sukar larut dalam air, tetapi bentuk garam natrium atau garam HClnya mudah larut. Dalam keadaan kering, bentuk basa dan garam HCl tetrasiklin bersifat relatif stabil. Dalam larutan, kebanyakan tetrasiklin sangat labil sehingga cepat berkurang potensinya.

hhhmmmmm ada efek sampingnya ga? siap-siap yah!😀

tetracycline_staining_close_up

Side effect

Kira-kira kenapa yang bisa seperti ini?

Tetrasiklin mengandung gugus-gugus hidroksil, dimana gugus tersebut akan membentuk ikatan bila dikombinasikan dengan Ca++ sebagai unsur-unsur pembentuk gigi. Tetrasiklin dapat mengikat kalsium secara irreversible, kemudian berikatan dengan kristal hidroksiapatit baik di dentin maupun enamel. Juga, mempunyai kemampuan membentuk kompleks atau ikatan dengan kristal hidroksiapatit dalam gigi sehingga mengakibatkan terbentuknya senyawaorthocalcium phosphat complex phosphat complex yang tertimbun pada gigi dan menyebabkan perubahan warna pada gigi. Dentin ditunjukkan sebagai jaringan yang paling sulit untuk berubah warna daripada enamel jika melalui plasenta.

Yap, salah satu efek sampingnya adalah seperti gambar diatas, jadi hati-hati yah bila mengkonsumsi obat ini. hmmm kira-kira disini ada yang punya pengalaman dengan obat ini? coba komen yaaa😀

 

 


Kalium, si sahabat karib Natrium

$
0
0

index

Kalium

Tentun masih ingat dong artikel sebelumnya tentang Natrium? Kalau lupa atau belum tahu dibuka lagi ya😀

Ada yang tahu kalium? siapasih dia? kok ada gambar pisang segala?😀

Kalium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang K dan nomor atom 19. Sama seperti Natrium, Kalium berbentuk logam lunak berwarna putih keperakan dan termasuk golongan alkali tanah.

https://i0.wp.com/media-2.web.britannica.com/eb-media/77/131177-004-FCC8F85D.jpg

Logam Kalium

Dimanakah kita bisa menemukan kalium?

Secara alami, kalium ditemukan sebagai senyawa dengan unsur lain dalam air laut atau mineral lainnya. Kalium teroksidasi dengan sangat cepat dengan udara, sangat reaktif terutama dalam air duuuuaaaar hmmm ingat natrium ga?😉, dan yap, secara kimiawi memiliki sifat yang mirip dengan natrium. Dalam bahasa Inggris, kalium disebut potassium.

sudah lihat??😮😮 :O :O

dahsyat bukan? hati-hati ya bila praktikum dengan logam kalium dan natrium, tentunya jangan digunakan dengan tujuan jahat ya.. Pastikan didampingin oleh orang yang sudah faham sekali dengan ini:)

hmm ok, balik lagi ke reaksi diatas,, kira-kira ada yang tau reaksi apa yang terjadi? kasi komentarnya yaa?😉

Karena kalium bereaksi begitu mudah dengan air, ia tidak ditemukan dalam bentuk unsur di alam. Sebaliknya ditemukan di berbagai mineral seperti silvit, karnalit, langbeinite, dan kainit. Kebanyakan mineral yang mengandung kalium disebut sebagai kalium.

Kalium mencakup 2,1% dari massa bumi, kalium adalah unsur kedelapan yang paling melimpah di kerak bumi. Hal ini juga dapat ditemukan dalam air laut dan juga merupakan unsur kedelapan yang paling berlimpah.

Bila kita lihat reaksi diatas, mirip sekali dengan reaksi pada natrium, kira-kira tubuh membutuhkan logam seperti ini ga sih? terus gambar pisang tadi apa? lalu kira-kira bagaimana kalau Na dan K ini di gabungkan dan direaksikan dengan air?😮 :O

 

 

 


ada yang tahu HPLC?

$
0
0

15

Banyak instrumen kimia yang digunakan di industri maupun instansi pendidikan. Salah satunya HPLC. Kalau pembaca pernah membaca artikel sebelumnya tentang kromatografi. Nah, alat ini adalah hasil pengembangan dari metoda kromatografi tersebut. Hebat bukan??

Hmmm seperti apa sih HPLC ?

Coba lihat lagi gambar diatas, HPLC (high performance liquid chromatography) atau disebut Kromatografi  Cair Kinerja Tinggi merupakan salah satu teknik kromatografi untuk zat cair yang biasanya disertai dengan tekanan tinggi. Seperti teknik kromatografi pada umumnya, HPLC berupaya untuk memisahkan molekul berdasarkan perbedaan afinitasnya terhadap zat padat tertentu. Cairan yang akan dipisahkan merupakan fase cair dan zat padatnya merupakan fase diam (stasioner). Teknik ini sangat berguna untuk memisahkan beberapa senyawa sekaligus karana setiap senyawa mempunyai afinitas selektif antara fase diam tertentu dan fase gerak tertentu. Dengan bantuan detektor serta integrator kita akan mendapatkan kromatogram. Kromatorgram memuat waktu tambat serta tinggi puncak suatu senyawa.

Prinsip kerjanya bagaimana?
Pada prinsipnya, kerja HPLC adalah sama yaitu pemisahan analit-analit berdasarkan kepolarannya, alatnya terdiri dari kolom (sebagai fasa diam) dan larutan tertentu sebagai fasa geraknya. Yang paling membedakan HPLC dengan kromatografi lainnya adalah pada HPLC digunakan tekanan tinggi untuk mendorong fasa gerak. Campuran analit akan terpisah berdasarkan kepolarannya dan kecepatannya untuk sampai ke dektetor (waktu retensinya) akan berbeda, hal ini akan teramati pada spectrum yang puncak-puncaknya terpisah.
Belum kebayang hasilnya?
Berikut kromatogram hasil pemisahan dengan HPLC.

16

Terlihat jelas kan analit- analit terpisah dan membentuk peak sesuai dengan waktu retensinya. Nah setelah membaca ini ada yang penasan ingin mencoba ga?😉



ada yang aneh dengan air? hmm

$
0
0

https://bisakimiadotcom.files.wordpress.com/2016/04/1d848-399710_534545259894375_1988536268_n.jpg?w=202&h=270

sumber

Pernah lihat air minum dalam kemasan membeku? Kok jadi menggembung ya? Seolah- olah airnya bertambah banyak.? hmmmmmm

Ok, bahasan kali ini mungkin agak ke “fisika-fisikaan” hehe,, tapi di kimia memang ada yang membahas fisika, Kimia Fisika.. cool

Jadi kenapa sih dengan air diatas tadi? perna lihat?

Ternyata hal tersebut akibat anomali air. Ketika berada di dalam freezer, suhu air berkurang. Pada saat suhu air berkurang, volume air juga berkurang (air menyusut). Ketika mencapai suhu 4 deg.C air mulai memuai (volume air bertambah). Pemuaian air terhenti ketika suhunya mencapai 0 deg.C. Berbeda dengan benda lain yang terus menyusut (volume benda berkurang)  ketika suhu benda tersebut berkurang hingga 0 deg.C. aneh bukan? *namanya juga anomali air hehe..

Ketika benda menyusut (volume benda berkurang), massa jenis atau kerapatan benda bertambah. Sebaliknya, ketika benda memuai (volume benda bertambah), massa jenis atau kerapatan benda berkurang. Rumus massa jenis = massa / volume. Massa benda selalu tetap. Sedangkan volumenya bisa berubah-ubah, tergantung dari suhu. Air menyusut (volume air berkurang)  hanya sampai pada suhu 4 deg.C karenanya air memiliki massa jenis paling besar pada suhu 4 deg.C. Coba perhati gambar dibawah. Jelas bukan massa jenis air berada pada titik maksimum pada suhu 4 deg.C?

18.jpeg

naaah,, jadi sekarang sudah tidak aneh lagi yah kalo membuat es batu😀


Kalibrasi? apa itu?

$
0
0

https://c1.staticflickr.com/7/6058/6391208775_0eb56a2e30_b.jpg

 

Pernah memakai alat ukur di laboratorium?
Sejauh mana sih hasil pembacaan alat ukur tersebut bisa kita percaya? Ternyata ada loh cara membuat alat tersebut dapat dipercaya hasilnya. Dengan apa hayoo?

Ya, dengan cara kalibrasi  alat ukur yang kita gunakan menunjukkan tingkat keakuratannya.

Apa sih kalibrasi?
Menurut ISO/IEC Guide 17025:2005 dan Vocabulary of International Metrology (VIM) adalah serangkaian kegiatan yang membentuk hubungan antara nilai yang ditunjukkan oleh instrumen ukur atau sistem pengukuran, atau nilai yang diwakili oleh bahan ukur, dengan nilai-nilai yang sudah diketahui yang berkaitan dari besaran yang diukur dalam kondisi tertentu. Dengan kata lain:
Kalibrasi adalah kegiatan untuk menentukan kebenaran konvensional nilai penunjukkan alat ukur dan bahan ukur dengan cara membandingkan terhadap standar ukur yang mampu telusur (traceable) ke standar nasional maupun internasional untuk satuan ukuran dan/atau internasional dan bahan-bahan acuan tersertifikasi.

Jadi, tujuan kalibrasi untuk apa ?
Tujuannya yaitu mencapai ketertelusuran pengukuran. Hasil pengukuran dapat dikaitkan/ditelusur sampai ke standar yang lebih tinggi/teliti (standar primer nasional dan / internasional), melalui rangkaian perbandingan yang tak terputus. Menentukan deviasi (penyimpangan) kebenaran nilai konvensional penunjukan suatu instrument ukur. Menjamin hasil-hasil pengukuran sesuai dengan standar Nasional maupun Internasional.

Apa saja syarat kalibrasi?
1. Standar acuan yang mampu telusur ke standar Nasional / Internasional
2. Metoda kalibrasi yang diakui secara Nasional / Internasional
3. Personil kalibrasi yang terlatih, yang dibuktikan dengan sertifikasi dari laboratorium yang terakreditasi
4. Ruangan / tempat kalibrasi yang terkondisi, seperti suhu, kelembaban, tekanan udara, aliran udara, dan kedap getaran
5. Alat yang dikalibrasi dalam keadaan berfungsi baik / tidak rusak

Hmmmm….contohnya?

Termometer dapat dikalibrasi sehingga kesalahan indikasi atau koreksi dapat ditentukan dan disesuaikan (melalui konstanta kalibrasi), sehingga termometer tersebut menunjukan temperatur yang sebenarnya dalam celcius pada titik-titik tertentu di skala.

Jadi pastikan alat ukur kalian sudah terkalibrasi ya sebelum digunakan. ok?


Cara kerja otak?

$
0
0

https://i1.wp.com/www.reportase5.com/wp-content/uploads/2014/12/cara-kerja-otak.jpg

Otak

Pernahkah kita belajar sesuatu yang baru? dan bagaimana rasanya? sulit bukan? hmmmm. Mempelajari hal baru bagi otak yaitu menyusun kembali cara otaknya bekerja.

Tersusun dari apasih otak itu?

Otak manusia terdiri dari sekitar 100- miliar (10.000.000.000.) Sel-sel saraf yang disebut neuron yang mengirimkan impuls saraf. Ada sekitar 4 juta mil dari serat saraf di otak, dengan beberapa serat memiliki sebanyak 10.000 cabang.

Neuron ini mampu mengirim dan mengumpulkan sinyal elektrokimia. Sebuah neuron dibangun seperti sel lain namun karena aspek elektrokimia ia mampu mengirim sinyal jarak jauh (hingga beberapa meter atau beberapa meter) dan mengirim pesan satu sama lain.

Neuron memiliki 3 bagian untuk itu:

25

Tubuh Sel: mengandung inti (mengandung DNA), retikulum endoplasma, mitokondria dan organel lain biasanya ditemukan dalam sel-sel eukariotik.Dendrit: Membawa informasi ke sel tubuh. Mereka seperti cabang-cabang kecil, yang memungkinkan untuk terhubung ke lebih dari 1 neuron lainnya. Dendrit memungkinkan neuron untuk berkomunikasi dengan sel-sel lain atau merasakan lingkungan.Axon: serat saraf, adalah serat terpanjang yang membawa informasi dari sel tubuh dan menghubungkan ke neuron.

Neuron bervariasi dalam jumlah informasi yang mereka kirim atau diterima, beberapa memiliki banyak koneksi dengan bagian lain dan dengan demikian menerima ribuan pesan dan lain-lain hanya memiliki sedikit.

Di sinilah pesan listrik sekarang menjadi kimia, bahan kimia yang digunakan disebut neurotransmitter. Pada terminal sinaptik impuls listrik memicu migrasi vesikel sinaptik kecil (ditemukan di ujung Axon) yang mengandung neurotransmiter menuju membran presinaptik. Membran vesikel akan berfusi dengan membran presinaptik dan ini memungkinkan pelepasan neurotransmitter menuju celah.

Molekul-molekul neurotransmiter sekarang menyebar di celah sinaps di mana mereka dapat mengikat dengan reseptor (protein) pada pos sinaptik berakhir sekarang memicu respon listrik di neuron pasca sinaptik. (Akhir pasca sinaptik ini dapat berupa dendrit, akson atau sel tubuh.)

Neurotransmitter yang tertarik oleh reseptor cocok dengan mereka seperti kunci di lubang kunci.

Ketika neurotransmitter mengikat ke reseptor di sisi pasca sinaptik dari sinaps, mengubah rangsangan pada sel pasca sinaptik, yang berarti bahwa sel, baik lebih atau kurang mungkin untuk aksi potensial. Jika jumlah kejadian rangsang postsynaptik cukup besar maka potensial aksi akan terjadi dalam sel penerima dan akan ada kelanjutan dari “pesan”, jika tidak neurotransmiter dikatakan mebgalami penghambatan.

Degan kata lain ini berarti bahwa setelah neurotransmitter yang melekat pada reseptor mereka menghasilkan sinyal “pergi” yang memungkinkan pesan untuk melanjutkan sampai ke neuron berikutnya atau “berhenti” sinyal, menghambat sinyal sama sekali.

Karena penerima neuron tunggal mungkin memiliki ribuan situs reseptor, yang menghasilkan menerima banyak pesan yang berbeda, otak harus bekerja keras untuk mencari tahu sinyal mana untuk menyampaikan dan yang lain untuk berhenti. Ia menambahkan bersama semua pesan yang berbeda dan kemudian memutuskan salah satu untuk memungkinkan melalui ke neuron berikutnya dan yang tidak.

Coba kita lihat video dibawah ini pasti akan mengerti dan takjub.

 

sudah lihat? jadi jangan males yaaa😉

 


TEORI DASAR SSA

$
0
0

https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRSxFvuEM16HKlZTFWXH1NDYBo2PLERdR_dmzMNjguZ1N-WFGKp

AAS

Teknik analisis berdasarkan serapan atom diperkenalkan bersama-sama dengan analisis berdasarkan emisi atom (flame fotometri). Digunakan pertama kali oleh Guystav Kirchhoff dan Robert Bunsen pada tahun 1859 dan 1860 untuk melakukan identifikasi secara kualitatif terhadap atom Natrium. Berbeda dengan teknik emisi atom yang terus dikembangkan, analisis serapan atom seolah tertahan perkembangannya hingga kurun waktu satu abad. Spektroskopi serapan atom modern baru diperkenalkan pada tahun 1955 oleh A. Walsh dan C.T.J Alkemade. Instrumen komersial SSA dipasarkan di awal tahun 1960. Saat ini, Spektroskopi Serapan Atom (SSA) menjadi metode analisis paling penting untuk menentukan kadar logam

A. Teori Atom Bohr
Pada tahun 1913 Niehls Bohr mengajukan beberapa hipotesis sebagai berikut :
1. Pada suhu biasa elektron-elektron didalam atom beredar mengelilingi inti atom dengan energi yang paling rendah tanpa memancarkan atau menyerap energi. Elektron dalam keadaan stasioner (keadaan dasar/ground state)
2. Bila atom menyerap sejumlah energi dari luar (panas, cahaya) elektron-elektron akan meloncat ketingkat energi yang lebih tinggi, atau yang berada pada jarak yang lebih jauh dari inti. Elektron dalam keadaan tereksitasi (atomnya disebut atom tereksitasi) yang sifatnya sementara.
3. Bila sebuah elektron berpindah ke suatu tingkat energi yang lebih rendah akan dibebaskan sejumlah energi
4. Tingkat-tingkat energi yang dapat ditempati elektron dalam suatu atom banyak sekali, perbedaan antara tingkat-tingkat energi makin kecil bila makin jauh dari inti atom
5. Elektron-elektron tidak dapat berada pada tempet-tempat diantara dua tingkat energi dan hanya dapat meloncat dari satu tingkat ketingkat energi lainnya
6. Makin jauh elektron berpindah dari tingkat energi yang lebih tinggi ketingkat energi yang lebih rendah makin tinggi energi sinar yang dipancarkan dan makin besar pembiasan yang dialami sinar dalam prisma.

Menurut Bohr elektron-elektron suatu atom bergerak pada jarak tertentu mengelilingi intinya dan mempunyai lintasan atau orbit tertentu seperti planet dalam susunan tata surya. Setiap atom suatu unsur mempunyai konfigurasi yang spesifik, energi eksitasinya pun spesifik, sehingga sinar emisi setiap unsur spesifik. Menurut teori atom yang terbaru yaitu teori kuantum, dikatakan bahwa setiap kulit elektron terdiri dari beberapa subkulit (s, p, d dan f) sesuai dengan nomor kulitnya.

Elektron valensi atau elektron terluar memegang peranan dalam SSA, elektron ini dapat mengabsorpsi energi cahaya.
Ada dua sifat khas dari absorpsi ini yang menjadi keunggulan dari SSA:
1. Panjang gelombang (λ) cahaya yang diabsorp atom bebas suatu unsur sama dengan λ cahaya emisi atom unsur tersebut. Sifat ini yang memberikan selektifitas yang tinggi, sehingga dengan SSA kita dapat melakukan penentuan kadar suatu ion logam tanpa melakukan pemisahan, walaupun banyak kation lain.
2. Jumlah atom yang tereksitasi oleh energi cahaya yang jauh lebih banyak dari energi panas. Sifat ini yang menyebabkan sensitifitas yang tinggi, sehingga dengan SSA kita dapat menetapkan dalam ppm bahkan ppb.

B. Cara Mengeksitasi Contoh
Dalam Flamefotometri, contoh harus dijadikan larutan yang jernih, proses selanjutnya :
Contoh yang berupa kabut ( aerosol ) dialirkan kedalam nyala
– air atau pelarut lain dijadikan uap dan meninggalkan partikel garam kering
– pada temperatur yang tinggi dari nyala, garam yang kering diuapkan dan sebagian atau seluruh garam dipecahkan menjadi atom-atom bebas
– sebagian dari atom-atom bebas bersatu dengan radikal-radikal lain atau atom-atom lain dalam nyala
– uap atom logam atau molekul yang mengandung atom logam oleh energi panas dari nyala dieksitasikan, elektron-elektronnya kembali ke keadaan dasar sambil mengeluarkan energi berupa cahaya.

Karena interaksi antara molekul contoh dengan bahan bakar dan oksidan serta suhu dari nyala, akan dihasilkan molekul, atom dan ion yang tereksitasi sehingga dihasilkan pula bermacam cahaya emisi.
Pemilihan tipe nyala dalam spektrofotometri nyala sangat penting. Biasanya setiap alat memberikan tabel antara tipe nyala, jenis unsur dan panjang gelombang absorpsi. Dengan menggunakan bahan bakar asetilen, bila digunakan udara sebagai oksidannya maka kisaran suhu yang dihasilkan adalah 1700 – 2400°C. Sedangkan bila digunakan nitrogen oksida atau oksigen, suhunya bisa mencapai 2500 – 3100°C.

C. Peralatan
Pada dasarnya peralatan pada SSA tidak jauh berbeda dengan spektrofotometer
UV-VIS. Perbedaannya terletak pada:
– Sumber cahaya pada SSA menggunakan lampu katoda (Hollow Cathode Lamp, HCL) yang memancarkan spektrum garis yang tajam.
– Partikel contoh berupa atom bebas
– Monokromator terletak di belakang media absorpsi
Seperti halnya pada peralatan spektrofotometer, pada SSA pun terdapat dua sistem berkas cahaya. Sistem berkas tunggal (Single Beam) dan sistem berkas ganda (Double Beam). Bagan sistem berkas Single Beam dan Double Beam
Terdapat 5 bagian penting dari SSA yang akan diuraikan berikut ini, yaitu: sumber cahaya, sistem atomisasi, sistem optik dan monokromator, detektor dan sistem pembacaan.

D. Gangguan Pada SSA

Gangguan didefinisikan sebagai suatu pengaruh dari komponen matriks pada hasil analisis. Gangguan menyebabkan perbedaan kelakuan pada sampel dan larutan kalibrasi.
Gangguan dapat dibagi menjadi dua golongan: gangguan spektra dan gangguan nonspektra.

  1. Gangguan Spektra (Spectral Interference), menyebabkan kenaikan absorpsi

a. Spektra Latar Belakang (Background Spectral)
Disebabkan oleh penghamburan partikel dalam atomisasi atau absorpsi molekuler, antara lain disebabkan oleh sulitnya pemecahan oksida, hidroksida atau halida. Dapat ditanggulangi menggunakan lampu D2.
Band pass width dari atom-atom logam hanya akan menyebabkan sedikit sekali cahaya dalam spektrum kontinu dari lampu D2 yang akan diabsorp oleh atom. Sebaliknya, spesi penyebab gangguan yang masih merupakan molekul akan memiliki kemampuan yang baik dalam mengabsorp cahaya dari lampu D2 yang dialirkan terputus-putus.
dalam keadaan tanpa cahaya yang berasal dari lampu D2 baik atom maupun spesi pengganggu akan sama-sama menyerap energi yang berasal dari HCL dan dinyatakan sebagai Atomic Absorption (AA) dan BackGround Absorption (BG). Pada keadaan dilewatkan berkas cahaya D2, serapan hanya akan dilakukan oleh spesi pengganggu dan hanya memberikan respon berupa BackGround Absorption (BG).
Dengan demikian, untuk memperoleh nilai serapan yang sebenarnya tinggal dihitung AA+BG dari tahapan pertama, dikurangi BG dari tahapan kedua, menghasilkan
(AA + BG) – BG = AA

b. Adanya λ dari unsur lain yang sangat dekat dengan analit seperti berikut:
• Cd λ 288,802 nm diganggu As λ 288,812 nm
• Mg λ 285,213 nm diganggu Fe λ 285,179 nm
• Zn λ 213,856 nm diganggu Fe λ 213, 859 nm dan Cu λ 213,850 nm
Gangguan tersebut sulit dihilangkan, cara mengatasinya adalah dengan melakukan pengukuran pada λ lainnya, walaupun biasanya akan memberikan hasil yang kurang sensitif.

  1. Gangguan Nonspektra (Nonspectral interference) menyebabkan kenaikan atau penurunan absorpsi.

2.1 Gangguan Transportasi
Biasa juga disebut sebagai gangguan fisika, karena penyebab gangguan jenis ini adalah sifat-sifat fisika (tegangan permukaan, kekentalan dan berat jenis). Sifat ini mempengaruhi mulai dari proses pengisapan pada pipa kapiler, pembentukan aerosol dan pengalirannya ke dalam nyala.
Pelarut organik memberikan efek positif (hasil yang lebih besar) dikarenakan mempunyai berat jenis, tegangan permukaan dan kekentalan yang lebih rendah dibandingkan air. Tegangan permukaan yang lebih rendah akan membentuk butir aerosol yang lebih halus, sehingga lebih banyak yang masuk ke dalam flame. Garam anorganik, asam anorganik dan molekul organik makro (protein, gula) akan membentuk butir yang lebih besar sehingga bagian yang masuk ke dalam flame akan lebih sedikit, hal ini akan mengurangi sensitifitas dan menyebabkan efek negatif (hasil yang lebih kecil).

2.2 Gangguan ionisasi
Adanya atom dari unsur yang mudah terionisasi pada suhu flame, akan menyebabkan gangguan kesetimbangan pembentukan ion dan atom dari unsur yang sedang ditetapkan, terlebih bila kepekatan unsur pengganggu cukup besar, misalnya Na.
M M+ + e (contoh)
Na Na+ + e (pengganggu)
Elektron dari Na akan menggeser kesetimbangan pertama ke kiri. Dengan demikian jumlah atom yang terbentuk seolah lebih besar sehingga menyebabkan absorpsi cahaya akan naik dan terjadi kesalahan positif. Untuk menanggulanginya, digunakan larutan buffer radiasi misalnya larutan CsCl dan SrCl2.

2.3. Gangguan Emisi
Atom bebas dapat tereksitasi bila menyerap sejumlah energi baik energi cahaya maupun energi panas (flamefotometri), sehingga pada saat kembali ke keadaan dasar, akan melepaskan cahaya emisi. Karena λ cahaya emisi sama dengan λ cahaya yang ditransmisikan (dari HCL), gangguan jenis ini tidak dapat dihilangkan oleh monokromator. Untuk menanggulangi gangguan ini digunakan modulator.
Ada 2 jenis sistem modulasi:

a. Modulasi elektronik
Oleh modulator sinar dari HCL dibuat berkedip pada frekuensi tertentu, sehingga saat diterima detektor akan dihasilkan arus yang gambarnya seperti pada gambar 23a, yang identik dengan kurva arus bolak-balik. Sedangkan sinar emisi yang berasal dari flame, merupakan sinar kontinu sehingga bila diterima detektor akan dihasilkan kuat arus yang tetap seperti pada gambar 23b, yang identik dengan kurva arus searah. Dengan penyaringan menggunakan suatu alat, yang masuk ke dalam sistem pembacaan hanya berupa arus bolak balik (It), sedangkan arus searah (cahaya emisi) dihilangkan. Modulasi elektronik digunakan dalam SSA single beam (lihat gambar 10a).

b. Modulasi mekanik
Sistem modulasi mekanik terdapat pada SSA Double Beam (Gambar 10b). Oleh chopper, cahaya yang masuk ke dalam flame akan dibuat gelap terang (tertahan baling-baling). Dengan demikian cahaya transmisi (It) pun menjadi gelap terang. Saat diterima oleh detektor akan dihasilkan kurva arus bolak-balik. Sedangkan yang berasal dari cahaya emisi dihasilkan kurva arus searah. Yang diteruskan hanya It.


Adakah senyawa kimia dalam tumbuhan?

$
0
0

Berbagai jenis tumbuhan mengandung senyawa metabolik sekunder, seperti alkaloid, flavanoid, streoid, terpenoid, saponin, dan lain-lain. Senyawa metabolit sekunder yang terdapat dalam tumbuhan merupakan zat bioaktif yang berkaitan dengan kandungan kimia dalam tumbuhan dan berfungsi sebagai pelindung tumbuhan dari gangguan hama penyakit untuk tumbuhan tersebut atau lingkungan. Senyawa metabolit sekunder digunakan sebagai zat warna, racun, aroma makanan,dan obat tradisional pada kehidupan sehari-hari
Nah, mari kita bahas tentang terpenoid.


Apa sih terpenoid?
Terpenoid merupakan derivat dehidrogenasi dan oksigenasi dari senyawa terpen.
Terpen-terpen adalah suatu golongan senyawa yang sebagian besar terjadi dalam dunia tumbuh-tumbuhan. Hanya sedikit sekali terpen-terpen yang diperoleh dari sumber-sumber lain.

Monoterpen-monoterpen dan seskuiterpen adalah komponen utama dari minyak menguap atau minyak atsiri. Minyak menguap ini diperoleh dari daun atau jaringan-jaringan tertentu dari tumbuh-tumbuhan atau pohon-pohonan. Minyak atsiri adalah bahan yang mudah menguap, sehingga ia mudah dipisahkan dari bahan-bahan lain yang terdapat dalam tumbuh-tumbuhan. Salah satu cara yang paling popular untuk memisahkan minyak atsiri dari jaringan tumbuh-tumbuhan ialah penyulingan. Senyawa-senyawa di dan triterpen tidak dapat diperoleh dengan jalan destilasi uap, tapi diperoleh dari tumbuh-tumbuhan dan tanaman karet atau resin dengan jalan isolasi serta metoda pemisahan tertentu. Secara umum terpenoid terdiri dari unsur-unsur C dan H dengan rumus molekul umum (C5H8)n. Klasifikasi biasanya tergantung pada nilai n.

Kemudian fungsi terpenoid apa ya?
Fungsi Terpenoid bisa dipaparkan sebagai berikut :

a.     Sebagai pengatur pertumbuhan (seskuiterpenoid absisin dan diterpenoid giberelin)

b.    Sebagai antiseptic, ekspektoran, spasmolitik, anestetik dan sedative, sebagai bahan pemberi aroma makanan dan parfum (monoterpenoid)

c.    Sebagai tumbuhan untuk penyakit diabetes, gangguan menstruasi, patukan ular, gangguan kulit, kerusakan hati dan malaria ( triterpenoid)

d.     Sebagai hormone pertumbuhan tanaman

e.    Sebagai antiboiotik dan toksin serta regulator pertumbuhan tanaman dan pemanis ( seskuiterpenoid)

f.      Penghasil karet

Sebagian besar terpenoid mempunyai kerangka karbon yang dibangun oleh dua atau lebih unit C5 yang disebut unit isopren. Unit C5 ini dinamakan demikian karena kerangka karbonnya seperti senyawa isopren. Wallach (1887) mengatakan bahwa struktur rangka terpenoid  dibangun oleh dua atau lebih molekul isopren. Pendapat ini dikenal dengan “hukum isopren”.

Ingold (1925) mengatakan pula bahwa isopren unit yang terdapat di alam  masing-masing bergabung dengan ikatan “head to tail” yang bahagian ujung suatu molekul berikatan dengan bagian kepala molekul isopren lainnya.

Lihat masing-masing contohnya.

⦁    Monoterpen

⦁    Seskuiterpen

⦁    Politerpen

⦁    Terpen Tidak Teratur

sumber

Viewing all 524 articles
Browse latest View live