Konsep Reaksi Redoks

Konsep reaksi redoks mengalami perkembangan sebagai berikut:

a. Konsep Klasik

Menurut konsep klasik, oksidasi adalah reaksi pengakapan oksigen sedang reduksi adalah proses pelepasan oksigen atau penangkapan hidrogen.

Atas dasar konsep ini jika dinyatakan bahwa seng mengalami oksidasi, berarti seng bereaksi dengan oksigen membentuk seng oksida dan reaksinya ditulis:

2Zn + O₂ ® 2ZnO

b. Konsep bilangan Oksidasi

Pada perkembangan berikutnya orang mengenal konsep bilangan oksidasi. Sekarang marilah kita perhatikan reaksi oksidasi seng di atas dan kita terapkan konsep bilangan oksidasi atas reaksi tersebut:

2Zn + O₂ ® 2ZnO

Bilangan oksidasi seng di ruas kiri = 0

Bilangan oksidasi seng di ruas kakan = +2

Jadi bilangan oksidasi seng naik.

Dari konsep awal bahwa pada reaksi tersebut seng mengalami oksidasi digabung dengan fakta bahwa bilangan oksidasi seng naik, maka dapat disimpulkan bahwa oksidasi adalah reaksi yang disertai naiknya bilangan oksidasi. Dengan pola pikir yang sama definisi reduksi adalah proses atau reaksi yang disertai dengan penurunan bilangan oksidasi.

c. Konsep elektron

Selanjutnya marilah kita lihat reaksi pelepasan elektron dari atom Na berikut:

Na ® Na⁺ + e

Jika kita amati bilangan oksidasinya dapat diketahui bahwa bilangan oksidasi Na di ruas kiri = 0 sedang di ruas kanan = +1. Jadi ternyata, reaksi pelepasan elektron disertai naiknya bilangan oksidasi, padahal telah diketahui bahwa naiknya bilangan oksidasi adalah peristiwa oksidasi. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa oksidasi adalah peristiwa pelepasan elektron.

Dengan pola pikir yang sama, dapat dipasikan bahwa reduksi adalah peristiwa penangkapan elektron.

d. Oksidator dan reduktor

Dikenal istilah oksidator dan reduktor, yaitu sebagai berikut:

Zat yang mengalami reduksi disebut oksidator

Zat yang mengalami oksidasi disebut reduktor

Dalam konsep klasik oksidator adalah zat melepas oksigen sedang rekduktor adalah zat yang menangkap oksigen.

Dalam konsep bilangan oksidasi oksidator adalah zat biloknya turun sedang rekduktor adalah zat yang biloknya naik.

Dalam konsep elektron oksidator adalah zat menangkap elektron sedang rekduktor adalah zat yang melepas elektron

Contoh Soal:

Dengan menggunakan konsep bilangan oksidasi, tentukan oksidator dan reduktor dari reaksi berikut:

Al + HCl ® AlCl₃ + H₂

Jawab:

Kita cari bilangan oksidasi masing-masing unsur peserta reaksi:

Bilok Al kiri = 0 kanan = +3

Bilok H kiri = +1 kanan = 0

Bilok Cl kiri = -1 kanan = -1

Jadi:

Yang biloknya turun atau oksidator adalah HCl

Yang biloknya naik atau reduktor adalah Al

Read more »

Hukum Gas Ideal

Gas merupakan satu dari tiga wujud zat dan walaupun wujud ini merupakan bagian tak terpisahkan dari studi kimia, bab ini terutama hanya akan membahas hubungan antara volume, temperatur dan tekanan baik dalam gas ideal maupun dalam gas nyata, dan teori

kinetik molekular gas, dan tidak secara langsung kimia. Bahasan utamanya terutama tentang perubahan fisika, dan reaksi kimianya tidak didiskusikan. Namun, sifat fisik gas bergantung pada struktur molekul gasnya dan sifat kimia gas juga bergantung pada strukturnya. Perilaku gas yang ada sebagai molekul tunggal adalah contoh yang baik kebergantungan sifat makroskopik pada struktur mikroskopik.

Sifat-sifat gas dapat dirangkumkan sebagai berikut.

1. Gas bersifat transparan.

2. Gas terdistribusi merata dalam ruang apapun bentuk ruangnya.

3. Gas dalam ruang akan memberikan tekanan ke dinding.

4. Volume sejumlah gas sama dengan volume wadahnya. Bila gas tidak diwadahi, volume gas akan menjadi tak hingga besarnya, dan tekanannya akan menjadi tak

hingga kecilnya.

5. Gas berdifusi ke segala arah tidak peduli ada atau tidak tekanan luar.

6. Bila dua atau lebih gas bercampur, gas-gas itu akan terdistribusi merata.

7. Gas dapat ditekan dengan tekanan luar. Bila tekanan luar dikurangi, gas akan mengembang.

8. Bila dipanaskan gas akan mengembang, bila didinginkan akan mengkerut. Dari berbagai sifat di atas, yang paling penting adalah tekanan gas. Misalkan suatu cairan memenuhi wadah. Bila cairan didinginkan dan volumenya berkurang, cairan itu tidak akan memenuhi wadah lagi. Namun, gas selalu akan memenuhi ruang tidak peduli berapapun suhunya. Yang akan berubah adalah tekanannya.

Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan gas adalah manometer. Prototipe alat pengukur tekanan atmosfer, barometer, diciptakan oleh Torricelli.

Tekanan didefinisikan gaya per satuan luas, jadi tekanan = gaya/luas. Dalam SI, satuan gaya adalah Newton (N), satuan luas m2, dan satuan tekanan adalah Pascal (Pa). 1 atm kira-kira sama dengan tekanan 1013 hPa. 1 atm = 1,01325 x 105 Pa = 1013,25 hPa

Namun, dalam satuan non-SI unit, Torr, kira-kira 1/760 dari 1 atm, sering digunakan untuk

mengukur perubahan tekanan dalam reaksi kimia.

Fakta bahwa volume gas berubah bila tekanannya berubah telah diamati sejak abad XVII oleh Torricelli dan filsuf/saintis Perancis Blase Pascal (1623-1662). Boyle mengamati bahwa dengan mengenakan tekanan dengan sejumlah volume tertentu merkuri, volume gas, yang terjebak dalam tabung gelas yang tertutup di salah satu ujungnya, akan berkurang. Dalam percobaan ini, volume gas diukur pada tekanan lebih besar dari 1 atm. Boyle membuat pompa vakum menggunakan teknik tercangih yang ada waktu itu, dan ia mengamati bahwa gas pada tekanan di bawah 1 atm akan mengembang. Setelah ia melakukan banyak percobaan, Boyle mengusulkan persamaan untuk menggambarkan hubungan antara volume V dan tekanan P gas. Hubungan ini disebut dengan hukum Boyle.

PV = k (suatu tetapan)

Tiga hukum Gas

Hukum Boyle: V = a/P (pada T, n tetap)

Hukum Charles: V = b.T (pada P, n tetap)

Hukum Avogadro: V = c.n (pada T, P tetap)

Jadi, V sebanding dengan T dan n, dan berbanding terbalik pada P. Hubungan ini dapat

digabungkan menjadi satu persamaan:

V = RTn/P (6.4)

atau

PV = nRT (6.5)

R adalah tetapan baru. Persamaan di atas disebut dengan persamaan keadaan gas ideal

atau lebih sederhana persamaan gas ideal.

Nilai R bila n = 1 disebut dengan konstanta gas, yang merupakan satu dari konstanta

fundamental fisika. Nilai R beragam bergantung pada satuan yang digunakan. Dalam

sistem metrik, R = 8,2056 x10–2 dm3 atm mol-1 K-1. Kini, nilai R = 8,3145 J mol-1 K-1 lebih

sering digunakan.

PV = n.R.T

Read more »

Hukum Gay-Lussac

Hukum Gay Lussac

Setelah lebih dari satu abad penemuan Boyle,ilmuwan mulai tertarik pada hubungan antara volume dan temperatur gas. Mungkin karena balon termal menjadi topik pembicaraan di kota waktu itu. Kimiawan Perancis Jacques Alexandre César Charles (1746-1823), seorang navigator balon yang terkenal pada waktu itu, mengenali bahwa, pada tekanan tetap, volume gas akan meningkat bila temperaturnya dinaikkan. Hubungan ini disebut dengan hukum Charles, walaupun datanya sebenarnya tidak kuantitatif. Gay-Lussac lah yang kemudian memplotkan volume gas terhadap temperatur dan mendapatkan garis lurus.

Karena alasan ini hukum Charles sering dinamakan hukum Gay-Lussac. Baik hukum Charles dan hukum Gay-Lussac kira-kira diikuti oleh semua gas selama tidak terjadi pengembunan. Pembahasan menarik dapat dilakukan dengan hukum Charles. Dengan mengekstrapolasikan plot volume gas terhadap temperatur, volume menjadi nol pada temperatur tertentu. Menarik bahwa temperatur saat volumenya menjadi nol sekitar -273°C (nilai tepatnya adalah -273.2 °C) untuk semua gas. Ini mengindikasikan bahwa pada tekanan tetap, dua garis lurus yang didapatkan dari pengeplotan volume V1 dan V2 dua gas 1 dan 2 terhadap temperatur akan berpotongan di V = 0.

Fisikawan Inggris Lord Kelvin (William Thomson (1824-1907)) mengusulkan pada temperatur ini temperatur molekul gas menjadi setara dengan molekul tanpa gerakan dan dengan demikian volumenya menjadi dapat diabaikan dibandingkan dengan volumenya pada temperatur kamar, dan ia mengusulkan skala temperatur baru, skala temperatur Kelvin, yang didefinisikan dengan persamaan berikut.

273,2 + °C = K

Kini temperatur Kelvin K disebut dengan temperatur absolut, dan 0 K disebut dengan titik nol absolut. Dengan menggunakan skala temperatur absolut, hukum Charles dapat diungkapkan dengan persamaan sederhana

V = bT (K)

dengan b adalah konstanta yang tidak bergantung jenis gas.

Menurut Kelvin, temperatur adalah ukuran gerakan molekular. Dari sudut pandang ini, nol absolut khususnya menarik karena pada temperatur ini, gerakan molekular gas akan berhenti. Nol absolut tidak pernah dicapai dengan percobaan. Temperatur terendah yang pernah dicapai adalah sekitar 0,000001 K.

Avogadro menyatakan bahwa gas-gas bervolume sama, pada temperatur dan tekanan yang sama, akan mengandung jumlah molekul yang sama (hukum Avogadro). Hal ini sama dengan menyatakan bahwa volume gas nyata apapun sangat kecil dibandingkan dengan volume yang ditempatinya. Bila anggapan ini benar, volume gas sebanding dengan jumlah molekul gas dalam ruang tersebut. Jadi, massa relatif, yakni massa molekul atau massa atom gas, dengan mudah didapat.

“Dalam suatu reaksi kimia gas yang diukur pada P dan T yang sama volumenya berbanding lurus dengan koefisien reaksi atau mol, dan berbanding lurus sebagai bilangan bulat dan sederhana.”

Read more »

Hukum Proust

Hukum Perbandingan Tetap Proust

Dalam kimia, hukum perbandingan tetap atau hukum Proust (diambil dari nama kimiawan Perancis Joseph Proust) adalah hukum yang menyatakan bahwa suatu senyawa kimia terdiri dari unsur-unsur dengan perbandingan massa yang selalu tepat sama. Dengan kata lain, setiap sampel suatu senyawa memiliki komposisi unsur-unsur yang tetap.Misalnya, air terdiri dari 8/9 massa oksigen dan 1/9 massa hidrogen. Bersama dengan hukum perbandingan berganda (hukum Dalton), hukum perbandingan tetap adalah hukum dasar stoikiometri.

“Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu persenyawaan kimia selalu tetap.”

Perbandingan tetap pertama kali dikemukakan oleh Joseph Proust, setelah serangkaian eksperimen di tahun 1797 dan 1804. Hal ini telah sering diamati sejak lama sebelum itu, namun Proust-lah yang mengumpulkan bukti-bukti dari hukum ini dan mengemukakannya.

Pada saat Proust mengemukakan hukum ini, konsep yang jelas mengenai senyawa kimia belum ada (misalnya bahwa air adalah H2O dsb.). Hukum ini memberikan kontribusi pada konsep mengenai bagaimana unsur-unsur membentuk senyawa. Pada 1803 John Dalton mengemukakan sebuah teori atom, yang berdasarkan pada hukum perbandingan tetap dan hukum perbandingan berganda, yang menjelaskan mengenai atom dan bagaimana unsur membentuk senyawa.

Contoh : Berapakah Ca: O dalam senyawa CaO?

Jawab : Ca : O = Ar Ca : Ar O

= 40 : 16

= 5 : 2

Read more »

Hukum Lavoisier

Hukum Kekekalan Massa Lavoisier

Hukum kekekalan massa atau dikenal juga sebagai hukum Lomonosov-Lavoisier adalah suatu hukum yang menyatakan massa dari suatu sistem tertutup akan konstan meskipun terjadi berbagai macam proses di dalam sistem tersebut(dalam sistem tertutup Massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama (tetap/konstan). Pernyataan yang umum digunakan untuk menyatakan hukum kekekalan massa adalah massa dapat berubah bentuk tetapi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Untuk suatu proses kimiawi di dalam suatu sistem tertutup, massa dari reaktan harus sama dengan massa produk.

Hukum kekekalan massa diformulasikan oleh Antonie Lavoisier pada tahun 1789. Oleh karena hasilnya ini, ia sering disebut sebagai bapak kimia modern. Sebelumnya, Mikhail Lomonosov (1748) juga telah mengajukan ide yang serupa dan telah membuktikannya dalam eksperimen. Sebelumnya, kekekalan massa sulit dimengerti karena adanya gaya buoyan atmosfer bumi. Setelah gaya ini dapat dimengerti, hukum kekekalan massa menjadi kunci penting dalam merubah alkemi menjadi kimia modern. Ketika ilmuwan memahami bahwa senyawa tidak pernah hilang ketika diukur, mereka mulai melakukan studi kuantitatif transformasi senyawa. Studi ini membawa kepada ide bahwa semua proses dan transformasi kimia berlangsung dalam jumlah massa tiap elemen tetap.

Hukum kekekalan massa digunakan secara luas dalam bidang-bidang seperti kimia, teknik kimia, mekanika, dan dinamika fluida. Berdasarkan ilmu relativitas spesial, kekekalan massa adalah pernyataan dari kekekalan energi. Massa partikel yang tetap dalam suatu sistem ekuivalen dengan energi momentum pusatnya. Pada beberapa peristiwa radiasi, dikatakan bahwa terlihat adanya perubahan massa menjadi energi. Hal ini terjadi ketika suatu benda berubah menjadi energi kinetik/energi potensial dan sebaliknya. Karena massa dan energi berhubungan, dalam suatu sistem yang mendapat/mengeluarkan energi, massa dalam jumlah yang sangat sedikit akan tercipta/hilang dari sistem. Namun demikian, dalam hampir seluruh peristiwa yang melibatkan perubahan energi, hukum kekekalan massa dapat digunakan karena massa yang berubah sangatlah sedikit.

“Massa zat sebelum dan sesudah reaksi selalu sama.”

Read more »

Hukum Boyle

Hukum Boyle

Robert Boyle (25 Januari 1627 - 30 Desember 1691) adalah ahli fisika Inggris, pengarang, Bapak Ilmu Kimia, penemu hukum Boyle, penemu pompa hampa udara, penemu konsep atom, orang pertama di dunia yang membedakan unsur dari senyawa, asam dari alkali, orang pertama di dunia yang menemukan pentingnya udara bagi pernafasan, pembakaran, dan kehidupan, orang pertama di dunia yang menemukan bahwa suara tak dapat merambat di dalam tabung hampa. Boyle menekankan pentingnya eksperimen yang cermat bagi perkembangan ilmu. Ia membuat eksperimen dengan luas tentang proses pemanasan logam. Ia menemukan gejala penguapan dan pembekuan.

Masa Belajar. Boyle lahir di Puri Limore di Propinsi Munster, Irlandia, pada tanggal 25 Januari 1627. Karena lahir di Irlandia, ia sering di sebut ahli fisika dan kimia Irlandia. Ia tidak tamat SD dan tidak pernah kawin. Ia meninggal di London pada tanggal 30 Desember 1691 pada umur 64 tahun. Ia berasal dari keluarga besar dan berpengaruh. Anak ayahnya ada 15 orang dan ia anak yang ke 7. Ayahnya mendapat gelar bangsawan, ialah Earl of Cork. Boyle anak yang sangat cerdas dan sangat rajin sekali belajar. Segera setelah ia dapat membaca ia lalu belajar bahasa Latin dan Prancis.

Pada umur 8 tahun ia bersekolah di SD Eton, sebuah sekolah yang terkenal dan sebagian muridnya terdiri dari anak-anak orang kaya.Tapi rupanya boyle terlalu pandai bila bersekolah dengan anak-anak seusianya. Ia bosan di sekolah tersebut. Maka ia terpaksa keluar dan belajar sendiri di rumah dengan bimbingan seorang guru. Kemudian ia mengadakan perjalanan keliling Eropa, antara lain ke Prancis, Swiss, dan Itali. Di Prancis ia membaca karya-karya Descarter. Di Itali ia membaca karya-karya Galileo. Waktu itu Galileo masih hidup meskipun sudah tua.

Galileo meninggal pada tahun 1642 ketika boyle berumur 15 tahun. Tapi tulisan-tulisan Galileo membakar semangat Boyle hingga seluruh hidupnya ia curahkan untuk perkembangan ilmu dan agama. Ketika di Geneva, Swiss ia sangat terkesan oleh kilat dan halilintar yang sangat hebat, hingga sejak itu ia kagum akan besarnya kekuasaan Tuhan.

Di Inggris ia tinggal bersama Katherine, kakak perempuanya yang sekarang sudah menjadi nyonya Ranelagh. Katherine memperkenalkan Boyle kepada orang-orang penting, antara lain kepada Samuel Hartlih, pembaru pendidikan dan pertanian Hartlib meyakinkan boyle bahwa system pendidikan pada waktu itu salah, lebih-lebih di universitas-universitas di Inggris masih membebek ajaran Aristoteles yang tidak selalu benar. Hartlib mendorong Boyle supaya mencari kebenaran ilmiah lewat eksperimen, bukan hanya dengan teori saja. Untunglah Boyle tidak pernah duduk di universitas. Dengan demikian,ia terselamatkan dari sistem pendidikan yang kurang menguntungkan.

Karena gangguan perang saudara, pada tahun 1654 Boyle pindah ke Oxford. Disini ia mendirikan laboratorium sederhana Ia mulai mengadakan eksperimen dengan sungguh-sungguh. Pada tahun 1657 Boyle mendengar penemuan dan eksperimen Guericke, ahli fisika Jerman. Guericke menemukan pompa hampa udara pada tahun 1650. Guericke menemukan bahwa cahaya dapat menerobos tabung hampa udara tapi bunyi tidak. Boyle segera meminta bantuan Robert Hooke untuk membuat pompa hampa udara.Boyle dan Hooke adalah orang yang menemukan pompa hampa udara yang pertama di Inggris. Boyle mengadakan eksperimen seperti Guericke. Ia juga menemukan bahwa bunyi tidak dapat menerobos tabung udara Tapi eksperimen Boyle tidak berhenti hanya sampai disini.

Hukum Boyle 1622. Boyle menemukan bahwa udara dapat dimanfaatkan dan dapat berkembang bila dipanaskan. Akhirya ia menemukan hukum yang kemudian terkenal sebagai hukum Boyle:” bila suhu tetap, volume gas dalam ruangan tertutup berbanding terbalik dengan tekananya”

Ahli kimia pertama. Dalam sejarah ilmu kimia terdapat beberapa tahap, antara lain tahap alkemi, tahap ilmu kimia. dan tahap ilmu kimia modern Boyle adalah bapak ilmu kimia, sedangkan Lavoisier adalah bapak ilmu kimia modern. Mengapa Boyle disebut bapak ilmu kimia? Karena ia mengadakan eksperimen secara ilmiah. Karena ia menemukan konsep atom. Karena ia dapat membedakan unsur senyawa dan campuran. Ia dapat membedakan asam, basa dan alkali. Para ahli sebelumnya tidak dapat. Misalnya Aristoteles, ahli filsafat Yunani yang terbesar, mengira air, tanah, api, dan udara, adalah unsur. Kira-kira pada tahun 400 SM, Demokritos, ahli filsafat Yunani, mengutarakan bahwa semua benda terdiri dari atom. Tapi selama hampir 2000 tahun pendapat itu dilupakan orang, karena para ahli lebih suka mengikuti ajaran Aristoteles yang teryata keliru Menurut Aristoteles semua benda terdiri dari air, tanah, udara, dan api.

Paracelcus, ahli fisika Swiss berpendapat bahwa semua benda terdiri dari merkuri, belerang dan garam. Van Helmont, ahli kimia Belgia mengira bahwa semua benda terdiri dari udara dan air.

Pada tahun 1661 Boyle menghidupkan kembali ajaran Demokritos. Ia mengungkapkan dalam bukunya yang berjudul The Sceptical Chymist (Ahli Kimia Yang Sangsi). Dalam bukunya itu Boyle menyerang ajaran Aristoteles dan Paracelsus. Ia mencela Aristoteles yang memandang benda dari segi forma dan kualitas. Boyle menyatakan bahwa semua benda terdiri dari atom, Adanya zat yang beraneka ragam disebabkan karena jumlah atom, kedudukan atom, gerak atom, dan susunan atom. Karena jasa Boyle, ilmu fisika dan kimia diluruskan ke jalur yang benar.

P1.V1 = P2.V2

Contoh : 1 mol gas CO2 dengan volume 10 liter dan tekanan 1,5 atm

1 mol gas H2 dengan volume 30 liter. Pada temperatur yang sama

dengan gas CO2, berapa tekanannya?

Jawab : Diketahui : P1 = 1,5 atm

V1= 10 liter

V2= 30 liter

Ditanya : P2 ?

Jawab : P1.V1 = P2.V2

1,5 x 10 = P2 x 30

P2 = 0,5 atm

Read more »

Pendahuluan Hukum Dasar Kimia

Pendahuluan Hukum Dasar Kimia

Dalam ilmu kimia, stoikiometri (kadang disebut stoikiometri reaksi untuk membedakannya dari stoikiometri komposisi) adalah ilmu yang mempelajari dan menghitung hubungan kuantitatif dari reaktan dan produk dalam reaksi kimia (persamaan kimia). Kata ini berasal dari bahasa Yunani stoikheion (elemen) dan metriā (ukuran). Stoikiometri reaksi adalah penentuan perbandingan massa unsur-unsur dalam senyawa dalam pembentukan senyawanya. Pada perhitungan kimia secara stoikiometri, biasanya

diperlukan hukum-hukum dasar ilmu kimia.

Hukum kimia adalah hukum alam yang relevan dengan bidang kimia. Konsep paling fundamental dalam kimia adalah hukum konservasi massa, yang menyatakan bahwa tidakterjadi perubahan kuantitas materi sewaktu reaksi kimia biasa. Fisika modern menunjukkanbahwa sebenarnya yang terjadi adalah konservasi energi, dan bahwa energi dan massa saling berhubungan suatu konsep yang menjadi penting dalam kimia nuklir. Konservasi energi menuntun ke suatu konsep-konsep penting mengenai kesetimbangan, termodinamika, dan kinetika.

Hukum tambahan dalam kimia mengembangkan hukum konservasi massa. Hukum perbandingan tetap dari Joseph Proust menyatakan bahwa zat kimia murni tersusun dariunsur-unsur dengan formula tertentu kita sekarang mengetahui bahwa susunan struktural unsur-unsur ini juga penting.

Hukum perbandingan berganda dari John Dalton menyatakan bahwa zat-zat kimia tersebut akan ada dalam proporsi yang berbentuk bilangan bulat kecil (misalnya 1:2; O:H dalam air = H2O); walaupun dalam banyak sistem (terutama biomakromolekul dan mineral) rasio ini cenderung membutuhkan angka besar, dan sering diberikan dalam bentuk pecahan. Senyawa seperti ini dikenal sebagai senyawa non-stoikhiometrik.

Hukum kimia modern lain menentukan hubungan antara energi dan transformasi.

a. Dalam kesetimbangan, molekul yang ditemukan dalam campuran ditentukan oleh transformasi yang mungkin terjadi dalam skala waktu kesetimbangan, dan memiliki suatu rasio yang ditentukan oleh energi intrinsik molekul. Semakin kecil energi intrinsik, semakin banyak molekul.

b. Mengubah satu struktur menjadi struktur lain membutuhkan asupan energi untuk melampaui hambatan energi; hal ini dapat timbul karena energi intrinsik molekul itu sendiri, atau dari sumber luar yang secara umum akan mempercepat perubahan. Semakin besar hambatan energi, semakin lambat proses berlangsungnya transformasi.

c. Ada struktur antara atau transisi hipotetik, yang berhubungan dengan struktur di puncak hambatan energi. Postulat Hammond-Leffer menyatakan bahwa struktur ini menyerupai produk atau bahan asal yang memiliki energi intrinsik yang terdekat dengan hambatan energi. Dengan menstabilkan struktur antara hipotetik ini melalui interaksi kimiawi adalah salah satu cara untuk mencapai katalisis.

d. Semua proses kimia adalah terbalikkan (reversible) (hukum keterbalikkan mikroskopis) walaupun beberapa proses memiliki bias energi, mereka pada dasarnya takterbalikkan (irreversible).

Hukum-hukum dasar ilmu kimia adalah sebagai berikut:

1. Hukum Boyle (1662)

2. Hukum Lavoiser disebut juga Hukum Kekekalan Massa (1783)

3. Hukum Perbandingan Tetap (Proust – 1799)

4. Hukum Gay Lussac (1802)

5. Hukum Boyle – Gay Lussac (1802)

6. Hukum Dalton disebut juga Hukum Kelipatan Perbandingan (1803)

7. Hukum Avogadro (1811)

8. Hukum Gas Ideal (1834)

Read more »

Ikatan Logam

Ikatan Logam

Ikatan logam adalah ikatan yang mungkin terbentuk antaratom logam. Ikatan logam mempunyai ciri khas tersendiri yang berbeda dengan ikatan ion dan yang lain.

Atom logam cenderung melepaskan elektron bermuatan positif. Antarato logam dapat saling berikatan akibat gaya tarik menarik antara ion logam bermuatan positif dengan elektron valensi yang bermuatan negatif. Elektron elektron valensi tersebut dapat bergerak bebas di sela sela ruang antaratom dan membentuk suatu lautan elektron. Jadi, kristal logam terdiri atas kumpulan ion logam bermuatan positif di dalam lautan elektron yang mudah bergerak.

Susunan atom dalam logam

Berdasarkan hasil penelitian menggunakan Sinar X, logam logam dalam bentuk padatan mempunyai struktur lattice. Ahli kimia membayangkan struktur lattice tersusun atas tumpuan atom atau logam yang tersusun terjejal. Susunan atom atom dalam logam dapat diibaratkan tumpukan buah buahan. Ada 3 kemungkinan susunan atom atom dalam padatan logam. Susunan tersebut adalah

a. Body centered cubic (BCC)

b. Face centered cubic (FCC)

c. Hexagonal close packed

Model penyusunan atom atom dalam padatan logam dapat menjelaskan ikatan logam yang terbentuk dan sifat sifat logam.

SIfat Sifat Logam

Logam mempunyai beberapa sifat diantaranya :

1. Umumnya bersifat keras

2. Mempunyai titik didih dan titik leleh yang tinggi

3. Merupakan konduktor dan isolator yang baik

4. Permukaanya mengkilap

Gaya tarik menarik yang terjadi antara kation logam dan elektron valensi cukup kuat. Untuk memutuskan ikatan tersebut dibutuhkan energi yang sangat besar. Itulah yang menyebabkan titik didih dan titik leleh suatu Logam sangat tinggi.

Suatu logam dapat mengkilap karena cahaya yang megenai permukaan logam dapat dipantulkan oleh elektron. Suatu logam dapat juga menghantarkan listrik karena saat arus listrik dialirkan ke logam, elektron akan berpindah sekaligus menghantarkan listrik dari kutub negatif ke kutub positif. Logam dapat menghantarkan panas karena energi panas menyebabkan elektron bergerak lebih cepat serta tumbukan antara elektron dan proton semakin banyak sehingga menghasilkan panas.

Beberapa logam juga memiliki sifat dapat ditempa (malleable) dan diukur (ductille) tanpa harus menghancurkannya lebih dahulu. Logam logam yang dapat ditempa diantaranya adalah alumunium, tembaga, timbel, emas, dan perak. Adapu logam yang dapat diulur adalah nikel, krom dan besi.

Pada saat ditempa logam dapat melunak karena pada saat logam dikenakan energi, susunan atom logam tidak berubah, meskipun posisi atom berubah namun ion logam tetap berikatan dengan elektron. Hal ini menyebabkan logam dapat ditempa dan diulur.

Read more »

Ikatan Kovalen Raksasa

Senyawa Kovalen Raksasa

Senyawa Kovalen raksasa adalah senyawa kovalen yang memiliki struktur molekul cukup besar. Sifat senyawa kovalen raksasa sangat dipengaruhi oleh struktur molekulnya. Senyawa ini memiliki titik didih dan titik leleh yang sangat tinggi,sedangkan daya hantar dan kekerasanya sangat bervariasi.

Contoh dari senyawa kovalen raksasa adalah gravit, intan dan silikon. Ikatan kovalen yang terbentuk pada senyawa senyawa ini sangat kiat sehingga intan dan silikon mempunyai sifat keras (grafit tetap rapuh). Sifat intan yang keras dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, misalnya alat bor dalam pertambangan minyak dan pemoting batu atau kaca.

Pada saat dipanaskan, diperlukan energi yang sangat besar untuk memutuskan ikatan kovalen raksasa yang sangat kuat. Faktor inilah yang menyebabkan titik didih dan titik leleh senyawa kovalen raksasa sangat besar.Intan dan silikon sama sama tidak dapat menghantarkan arus listrik karena seluruh atomnya tidak memiliki elektron bebas.Adapun pada grafit, hanya 3 elektron valensi yang berikatan dan struktur yang terbentuk berupa lapisan lapisan. Satu elektron valensi lagi digunakan untuk menghubungkan antar lapisan. Elektron elektron dapat bergerak bebas dalam lorong lorong diantara lapisan sehingga dapat menghantarkan arus listrik. Struktur grafit tersebut juga menyebabkan grafit bersifat rapuh karena ikatan antar lapisan yang sangat lemah sehingga mudah bergeser jika dikenakan suatu gaya.

Molekul	Titik didih (°C)	Titik leleh (°C)	Keisolatoran	Kekerasan
Intan Grafit Silikon	4.830 4.200 2.230	3.550 - 1.500	Tidak dapat Dapat Tidak dapat	Sangat keras Lunak,mudah rapuh Sangat keras

Berdasarkan pada data diatas dapat diketahui bahwa titik didih dan titik leleh molekul kovalen raksasa lebih tinggi daripada molekul kovalen sederhana. Adapun sifat lainya ada yang sama dan ada pula yang berbeda. Hal tersebut dapat terjadi karena perbedaan struktur kimianya.

Read more »

Ikatan Kovalen

Ikatan Kovalen

Ikatan kovalen adalah ikatan yang terbentuk akibat adanya pemakaian bersama pasangan elektron.Ikatan yang terbentuk distabilkan oleh gaya tarik menarik antara elektron dan inti atom serta gaya tolak menolak antar inti atom.

Pembentukan Ikatan Kovalen

Umumnya ikatan kovalen dibentuk oleh atom atom nonlogam.Jika atom atom yang berikatan kovalen berasal dari atom sejenis, maka dinamakan molekul unsur. Dan molekul yang terbentuk dari ikatan kovalen atas atom atom yang berbeda dinamakan molekul senyawa.

Pembentukan ikatan kovalen tunggal

Ikatan kovalen tunggal merupakan ikatan kovalen yang melibatkan pemakaian bersama satu pasang elektron yang saling berikatan.Contohnya adalah ikatan dalam Cl2. Agar stabil atom Cl memerlukan 1 elektron tambahan. Cl2 tidak mungkin membentuk ikatan ion karena kemampuan kedua atom Cl untuk menarik dan melepas elektron sama. Oleh karena itu setiap atom Cl menyumbangkan 1 elektronnya untuk digunakan bersama sama untuk memenuhi hukum oktet.

Begitu juga dengan atom H2. Atom H memiliki 1 elektron.Untuk mencapai kesetabilanya atom H memerlukan 1 elektron tambahan. Setiap atom H menyumbungkan 1 elektron untuk digunakan bersama sama sehingga memenuhi hukum duplet. Pada pembentukan H2 pasangan elektron ikatanya berjumlah 1. Dengan demikian molekul H2 berikatan tunggal.

Pasangan elektron yang digunakan bersama disebut pasangan elektron ikatan, sedangkan pasangan elektron yang tidak digunakan bersama-sama disebut pasangan elektron bebas. Pada pembentukan H2, pasangan elektron ikatanya berjumlah 1 sehingga ikatan kovalen yang terbentuk dilambangkan dengan garis tunggal (-).

Pembentukan Ikatan Kovalen rangkap

Ikatan kovalen rangkap merupakan ikatan kovalen yang melibatkan pemakaian bersama lebih dari 1 pasang elektron. Ada 2 jenis ikatan kovalen rangkap yaitu ikatan kovalen rangkap 2 dan ikatan kovalen rangkap 3. Ikatan kovalen rangkap 2 melibatkan pemakaian 2 pasang elektron bersama-sama oleh 2 atom yang saling berikatan. Ikatan kovalen rangkap 3 melibatkan pemakaian bersama 3 pasang elektron oleh 2 pasang atom yang berikatan.Contoh ikatan kovalen rangkap 2 yaitu pada O2.

Konfigurasi atom O: 2 6 . untuk mencapai kesetabilanya atom O memerlukan 2 elektron tambahan. Jika 2 atom O saling brikatan, maka setiap atom O akan menyumbangkan 2 elektron untuk digunakan bersama sama sehingga atom O memenuhi hukum oktet. Pada pembentukan O2 pasangan elektron ikatanya berjumlah 2 sehingga ikatan kovalen yang terbentuk dilambangkan dengan garis rangkap dua.

Adapun untuk ikatan kovalen rangkap 3 contohnya pada N2. Konfigurasi atom N adalah 2 5. Untuk mencapai kesetabilanya, atom N memerlukan 3 elektron tambahan. Jika 2 atom N saling berikatan, maka setiap atom N akan menyumbangkan 3 elektron tambahan untuk digunakan bersama sama sehingga atom N memenuhi hukum oktet. Pada pembentukan N2, pasangan elektron ikatanya berjumlah 3 sehingga ikatan kovalen yang terbentuk dilambangkan dengan garis rangkap 3.

Sifat Sifat Senyawa Kovalen

Senyawa kovalen memiliki beberapa sifat, diantaranya :

1. Berwujud gas, cair, dan padat pada suhu kamar.

2. Mempunyai titik didih dan titik leleh yang rendah

3. Kebanyakan tidak bersifat isolator

4. Umumnya bersifat lunak

Molekul molekul kovalen dapat saling berikatan membentuk kumpulan molekul. Ikatan yang terputus pada saat senyawa kovalen sederhana dipanaskan adalah ikatan antarmolekul,bukan ikatan intermolekul (antar atom).Ikatan antarmolekul kovalen bersifat lemah sehingga untuk memutuskanya hanya diperlukan energi yang kecil. Oleh karena itu, titik didih dan titik leleh molekul dan senyawa kovalen sangat kecil.

Amatilah titik didih dan titik leleh beberapa senyawa kovalen berikut :

Senyawa Kovalen	Titik didih (°C)	Titik Leleh (°C)
H2O CH4 CCl4	100 -164 -22,9	0 -183 76,7

Ikatan antarmolekul yang lemah juga melibatkan pergerakan partikel partikel lebih bebas sehingga sebagian besar senyawa kovalen berwujud cair dan gas. Begitu juga dengan sifat senyawa kovalen sederhana yang bersifat lunak dan mudah rapuh, dikarenakan ikatan antarmolekul yang lemah sehingga susunan partikel senyawa kovalen yang berwujud padat mudah sekali bergeser.

Sebagian senyawa kovalen tidak dapat menghantarkan arus listrik. Senyawa kovalen tersusun atas molekul molekul (bukan ion) sehingga muatanya bersifat netral. Listrik hanya dapat dihantarkan oleh partikel partikel ion.

Keempat sifat senyawa kovalen yang diuraikan diatas berlaku untuk senyawa kovalen yang memiliki struktur molekul sederhana. Sementara itu senyawa kovalen yang memiliki struktur molekul raksasa memiliki sifat yang beda.

Read more »

Ikatan Ion

Ikatan ion

Ikatan ion adalah ikatan yang terjadi akibat adanya serah terima elektron sehingga membentuk ion positif dan ion negatif yang konfigurasinya sama dengan gas mulia (oktet pada elektron valensinya).Ion positif dan ion negatif diikat oleh suatu gaya elektrostatik. Senyawa yang dihasilkan dinamakan senyawa ion.

Pembentukan Ikatan Ion

Umumnya ikatan ion terjadi antara atom logam yang cenderung melepaskan elektron dengan atom nonlogam yang cenderung menerima elektron. Contohnya,ikatan yang terjadi antara atom Na dan Cl.

Na+ + Cl- → NaCl

Dalam mencapai ksetabilanya ,atom Na akan melepaskan 1 elektron sehingga membentuk ion positif Na+ , sedangkan atom Cl akan menerima 1 elektron sehingga membentuk ion negatif Cl-. Jika Na dan Cl berikatan, keduanya akan melakukan serah terima atau perpindahan elektron. Na akan memberi 1 elektron kepada Cl dan Cl menerima 1 elektron dari Na.

Contoh ikatan lainya adalah ikatan yang terjadi antara atom Mg dengan atom Cl.

Mg2+ + 2Cl- → MgCl2

Konfigurasi elektron atom Mg: 2 8 2. Agar stabil, atom Mg melepaskan 2 elektron sehingga membentuk ion positif Mg2+ . Konfigurasi elektron atom Cl yaitu 2 8 7. Agar stabil Cl harus menerima 1 elektron sehingga membentuk ion negatif Cl- . Jika Mg dan Cl berikatan maka dia akan melakukan serah terima elektron .Pada reaksi tersebut diperlukan 1 atom Mg dan 2 atom Cl. Mg akan memberi 2 elektron yang dibebaskanya masing masing pada Cl. Dan masing masing atom Cl akan menerima 1 elektron dari Mg.

Pada ikatan ion, total elektron yang dilepaskan harus sama dengan total elektron yang diterima.

Sifat Sifat Senyawa Ion

Senyawa ion memiliki beberapa sifat, diantaranya :

a. Berwujud pada pada suhu kamar

b. Titik didih dan titik leleh tinggi

c. Dapat menghantarkan listrik dalam bentuk cairan atau lelehan

d. Keras namun mudah rapuh.

Pada ikatan ion terjadi gaya tarik menarik (elektrostatik) antara kation dan anion. Tarik menarik antara muatan ion yang berlawanan tidak berhenti sampai terbentuknya sepasang ikatan ion,tetapi sampai pada terbentuknya struktur kristal.

Struktur Kristal senyawa ion yang terbentuk mempengaruhi sifat fisika senyawanya. Struktur kristal itu tersusun atas jutaan ion Na+, dan Cl-. Setiap ion Na+ mengikat 6 ion Cl-.Begitu juga ion Cl- yang dapat mengikat 6 ion Na+. Gaya tarik menarik antar ion sangat kuat sehingga posisi ion ion tidak mudah berubah dan diperlikan energi yang cukup besar untuk memutuskan ikatan ionnya. Hal itu yang menyebabkan garam berwujud kristal padat, serta mempunyai titik didih dan titik leleh yang tinggi. Amati titik didih dan titik leleh senyawa berikut.

Tabel titik didih dan titik leleh beberapa senyawa ion

Senyawa	Titik Didih (°C )	Titik Leleh (°C )
NaI MgCl2 KBr CaCl2 NaCl LiF KF MgO	661 714 734 782 801 845 858 2852	1304 1412 1435 1600 1413 1676 1505 3600

Sifat senyawa ion yang dapat menghantarkan arus listrik dikarenakan dalam bentuk cairan atau lelehan, ion ionya dapat bergerak bebas sehingga dapat menghantarkan arus listrik, sedangkan dalam wujud padat senyawa ion tidak dapat menghantarkan arus listrik karena ion ionya tidak dapat bergerak bebas.

Mengapa Senyawa Ion mudah rapuh?

Posisi ion Na+ dan Cl- berselang seling untuk memaksimalkan daya tarik antarion.Pada saat garam dikenakan suatu energi, misalnya dipukul menggunakan palu lapisan yang terkena pukulan akan bergeser, sehingga ion ion yang bermuatan sama akan saling menolak. Tolak menolak antarion itulah yang menyebabkan kekuatan ikatan ion berkurang sehingga garam dapur dan senyawa ion lainya bersifat rapuh. Contoh senyawa ion yang dapat kita jumpai dalam kehidupan kita sehari hari adalah grafit (pensil) dan kaca.

Read more »