Feeds:
Posts
Comments

1. Perkembangan teori atom

Teori atom selalu mengalami perkembangan dari waktu ke waktu sesuai dengan penemuan baru. teori atom telah berkembang sejak abad sebelum masehi dan menjadi pertanyaan besar di kalangan para ahli filsafat yunani. Demokritus berpendapat bahwa suatu materi bersifat diskontinu, jika dibelah terus menerus akan diperoleh materi yang lebih kecil lagi. bagian terkecil yang tidak bisa dibagi lagi disebut dengan atom. Oke, mari kita lihat teori- teori tentang atom

A. Teori Atom Dalton

Pada tahun 1803, John Dalton mengemukakan mengemukakan pendapatnaya tentang atom. Teori atom Dalton didasarkan pada dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum prouts). Lavosier mennyatakan bahwa  “Massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi”. Sedangkan Prouts menyatakan bahwa “ Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap”. Dari kedua hukum tersebut Dalton mengemukakan pendapatnya tentang atom sebagai berikut:

  1. Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi
  2. Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda
  3. Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen
  4. Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
gambar atom dalton

Gambar 1. Atom Dalton

Hipotesa Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal seperti pada tolak peluru.

B. Teori Atom J. J. Thomson

Berdasarkan penemuan tabung katode yang lebih baik oleh William Crookers, maka J.J. Thomson meneliti lebih lanjut tentang sinar katode dan dapat dipastikan bahwa sinar katode merupakan partikel, sebab dapat memutar baling-baling yang diletakkan diantara katode dan anode. Dari hasil percobaan ini, Thomson menyatakan bahwa sinar katode merupakan partikel penyusun atom (partikel subatom) yang bermuatan negatif dan selanjutnya disebut elektron.

Atom merupakan partikel yang bersifat netral, oleh karena elektron bermuatan negatif, maka harus ada partikel lain yang bermuatan positifuntuk menetrallkan muatan negatif elektron tersebut. Dari penemuannya tersebut,Thomson memperbaiki kelemahan dari teori atom dalton dan mengemukakan teori atomnya yang dikenal sebagai Teori Atom Thomson yang menyatakan bahwa:

“Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan didalamya tersebar muatan negatif elektron”

Model atomini dapat digambarkan sebagai jambu biji yang sudah dikelupas kulitnya. biji jambu menggambarkan elektron yang tersebar merata dalam bola daging jambu yang pejal, yang pada model atom Thomson dianalogikan sebagai bola positif yang pejal.

Gambar 2. Atom Thomson

C. Teori Atom Rutherford

Rutherford bersama dua orang muridnya (Hans Geigerdan Erners Masreden) melakukan percobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa (λ) terhadap lempeng tipis emas. Sebelumya telah ditemukan adanya partikel alfa, yaitu partikel yang bermuatan positif dan bergerak lurus, berdaya tembus besar sehingga dapat menembus lembaran tipis kertas. Percobaan tersebut sebenarnya bertujuan untuk menguji pendapat Thomson, yakni apakah atom itu betul-betul merupakan bola pejal yang positif yang bila dikenai partikel alfa akan dipantulkan atau dibelokkan. Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa apabila partikel alfa ditembakkan pada lempeng emas yang sangat tipis, maka sebagian besar partikel alfa diteruskan (ada penyimpangan sudut kurang dari 1°), tetapi dari pengamatan Marsden diperoleh fakta bahwa satu diantara 20.000 partikel alfa akan membelok sudut 90° bahkan lebih. Berdasarkan gejala-gejala yang terjadi, diperoleh beberapa kesipulan beberapa berikut:

  1. Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan
  2. Jika lempeng emas tersebut dianggap sebagai satu lapisanatom-atom emas, maka didalam atom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif.
  3. Partikel tersebut merupakan partikelyang menyusun suatu inti atom, berdasarkan fakta bahwa 1 dari 20.000 partikel alfa akan dibelokkan. Bila perbandingan 1:20.000 merupakan perbandingan diameter, maka didapatkan ukuran inti atom kira-kira 10.000 lebih kecil daripada ukuran atom keseluruhan.

Berdasarkan fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan tersebut, Rutherford mengusulkan model atom yang dikenal dengan model atom rutherford yang menyatakan bahwa atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif. Rutherford menduga bahwa didalam inti atom terdapat partikel netral yang berfungsi mengikat partikel-partikel positif agar tidak saling tolak menolak.

Rutherford atom's

Gambar 3. Atom Rhuterford

D. Teori Atom Bohr                                                              

Pada tahun 1913, pakar fisika Denmark bernama Neils Bohr memperbaiki kegagalan atom Rutherford melalui percobaannya tentang spektrum atom hidrogen. Percobaannya ini berhasil memberikan gambaran keadaan elektron dalam menempati daerah disekitar inti atom. Penjelasan Bohr tentang atom hidrogen melibatkan gabungan antara teori klasik dari Rutherford dan teori kuantum dari Planck, diungkapkan dengan empat postulat, sebagai berikut:

  1. Hanya ada seperangkat orbit tertentu yang diperbolehkan bagi satu elektron dalam atom hidrogen. Orbit ini dikenal sebagai keadaan gerak stasioner (menetap) elektron dan merupakan lintasan melingkar disekeliling inti.
  2. Selama elektron berada dalam lintasan stasioner, energi elektron tetap sehingga tidak ada energi dalam bentuk radiasi yang dipancarkan maupun diserap.
  3. Elektron hanya dapat berpindah dari satu lintasan stasioner ke lintasan stasioner lain. Pada peralihan ini, sejumlah energi tertentu terlibat, besarnya sesuai dengan persamaan planck,

E2 – E1 = hf

  1. Lintasan stasioner yang dibolehkan memilki besaran dengan sifat-sifat tertentu, terutama sifat yang disebut momentum sudut. Besarnya momentum sudut merupakan kelipatan dari h/2p atau nh/2p, dengan n adalah bilangan bulat dan h tetapan planck.

Menurut model atom bohr, elektron-elektron mengelilingi inti pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit elektron atau tingkat energi. Tingkat energi paling rendah adalah kulit elektron yang terletak paling dalam, semakin keluar semakin besar nomor kulitnya dan semakin tinggi tingkat energinya.

Gambar 4. Atom Bohr

E. Teori Atom Modern

Model atom mekanika kuantum dikembangkan oleh Erwin Schrodinger (1926).Sebelum Erwin Schrodinger, seorang ahli dari Jerman Werner Heisenberg mengembangkan teori mekanika kuantum yang dikenal dengan prinsip ketidakpastian yaitu “Tidak mungkin dapat ditentukan kedudukan dan momentum suatu benda secara seksama pada saat bersamaan, yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada jarak tertentu dari inti atom”. Daerah ruang di sekitar inti dengan kebolehjadian untuk mendapatkan elektron disebut orbital. Bentuk dan tingkat energi orbital dirumuskan oleh Erwin Schrodinger.Erwin Schrodinger memecahkan suatu persamaan untuk mendapatkan fungsi gelombang untuk menggambarkan batas kemungkinan ditemukannya elektron dalam tiga dimensi.

Model atom dengan orbital lintasan elektron ini disebut model atom modern atau model atom mekanika kuantum yang berlaku sampai saat ini, seperti terlihat pada gambar berikut ini. Model atom dengan orbital lintasan elektron ini disebut model atom modern atau model atom mekanika kuantum yang berlaku sampai saat ini, seperti terlihat pada gambar berikut ini.

ATOM MODERN

Gambar 5. Atom Modern

Awan elektron disekitar inti menunjukan tempat kebolehjadian elektron. Orbital menggambarkan tingkat energi elektron. Orbital-orbital dengan tingkat energi yang sama atau hampir sama akan membentuk sub kulit. Beberapa sub kulit bergabung membentuk kulit.Dengan demikian kulit terdiri dari beberapa sub kulit dan subkulit terdiri dari beberapa orbital. Walaupun posisi kulitnya sama tetapi posisi orbitalnya belum tentu sama.

KOLOID

 

A. Koloid

Koloid adalah suatu campuran zat heterogen antara dua zat atau lebih di mana partikel-partikel zat yang berukuran koloid tersebar merata dalam zat lain. Ukuran koloid berkisar antara 1-100 nm ( 10-7 – 10-5 cm ).
Contoh:
Mayones dan cat, mayones adalah campuran homogen di air dan minyak dan cat adalah campuran homogen zat padat dan zat cair.

Perbedaan larutan sejati, sistem koloid, dan suspensi kasar.
Keterangan:
1. Larutan sejati
2. Sistem koloid
3. Suspensi Kasar

Jumlah fase
1. 1
2. 2
3. 2
Distribusi partikel
1. Homogen
2. Heterogen
3. Heterogen
Ukuran partikel
1. <10-7>10-5cm
Penyaringan
1. Tidak dapat disaring
2. Tidak dapat disaring, kecuali dengan penyaring ultra
3. Dapat disaring
Kestabilan
1. Stabil, tidak memisah
2. Stabil, tidak memisah
3. Tidak stabil, memisah
Contoh
1. Larutan gula, larutan garam, Udara bersih
2. Tepung kanji dalam air, Mayones, Debu di udara
3. Campuran pasir dan air, Sel darah merah dan plasma putih dalam plasma darah.

Jenis – jenis koloid

1. Sol (fase terdispersi padat)
a. Sol padat adalah sol dalam medium pendispersi padat
Contoh: paduan logam, gelas warna, intan hitam
b. Sol cair adalah sol dalam medium pendispersi cair
Contoh: cat, tinta, tepung dalam air, tanah liat
c. Sol gas adalah sol dalam medium pendispersi gas
Contoh: debu di udara, asap pembakaran

2. Emulsi (fase terdispersi cair)
a. Emulsi padat adalah emulsi dalam medium pendispersi padat
Contoh: Jelly, keju, mentega, nasi
b. Emulsi cair adalah emulsi dalam medium pendispersi cair
Contoh: susu, mayones, krim tangan
c. Emulsi gas adalah emulsi dalam medium pendispersi gas
Contoh: hairspray dan obat nyamuk

3. BUIH (fase terdispersi gas)
a. Buih padat adalah buih dalam medium pendispersi padat
Contoh: Batu apung, marshmallow, karet busa, Styrofoam
b. Buih cair adalah buih dalam medium pendispersi cair
Contoh: putih telur yang dikocok, busa sabun
– Untuk pengelompokan buih, jika fase terdispersi dan medium pendispersi sama-sama berupa gas, campurannya tergolong larutan

SIFAT-SIFAT KOLOID SOL

a. Efek Tyndall
Sifat pengahamburan cahaya oleh koloid di temukan oleh John Tyndall, oleh karena itu sifat ini dinamakan Tyndall. Efek dari Tyndall digunakan untuk membedakan system koloid dari larutan sejati, contoh dalam kehidupan sehari – hari dapat diamati dari langit yang tampak berwarna biru atau terkandang merah/oranye.
Selain itu contoh lainnya adalah pada koloid kanji dan larutan Na2Cr2O7, maka sinar dihamburkan oleh system koloid tetapi tidak dihamburkan oleh larutan sejati hal ini dapat dilihat terdapat berkas sinar pada larutan. Larutan koloid kanji memiliki partikel-partikel koloid relatif besar untuk dapat menhamburkan sinar dan sebaliknya Na2Cr2O7 memiliki partikel-partikel yang relatif kecil sehingga hamburan yang terjadi sedikit kecil dan sulit diamati.

b. Gerak Brown
Dibawah mikroskop ultra, partikel koloid akan tampak sebagai titik cahaya. Jika pergerakan titik cahaya atau partikel tersebut diikuti, partikel itu bergerak terus-menerus dengan gerakan zigzag. Hal ini pertama kali diamati oleh Robert Brown (1773-1858), seorang ahli botani inggris pada tahun 1827. Ia sedang mengamati butiran sari tumbuhan pada permukaan air dean mikroskop. Partikel koloid dalam medium pendispersinya disebut gerak brown.

Bagaimana gerak brown dijelaskan?
Partikel – partikel suatu zat senantiasa bergerak. Gerakan tersebut bersifat acak seperti pada zat cair dan gas. System koloid dengan medium pendipersi zat cair atau gas, partikel-partikel menghasilkan tumbukan. Tumbukan tersebut berlangsung dari segala arah. Partikel koloid cukup kecil, tumbukan cenderung tidak seimbang. Dan menyebabkan perubahan arah partikel sehingga terjadi gerak zigzag atau gerak brown.
Semakin kecil ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak brown. Semakin besar ukuran partikel, semakin lambat gerak brown.
Gerak Brown dipengerahui oleh suhu. Semakin tinggi suhu system, koloid, semakin besar energi kinektik yang dimiliki partikel medium. Akibatnya, gerak Brown dari partikel fase terdispersinya semakin cepat. Semakin rendah suhu system koloid, maka gerak Brown semakin lambat.

c. Adsorpsi koloid
Partikel sol padat ditempatkan dalam zat cair atau gas, maka partikel zat cair atau gas akan terakumulasi. Fenomena disebut adsorpsi. Jadi sdsorpsi terkait dengan penyerapan partikel pada permukaan zat. Partikel koloid sol memiliki kemampuan untuk mengadsorpsi partikel pendispersi pada permukaanya. Daya adsorpsi partikel koloid tergolong besar Karenna partikelnya memberikan sesuatu permukaan yang luas. Sifat ini telah digunakan dalam berbagai proses seperti penjernihan air.

d. Muatan koloid sol
Sifat koloid terpenting adalah muatan partikel koloid. Semua partikel koloid memiliki muatan sejenis (positif dan negatif). Maka terdapat gaya tolak menolak antar partikel koloid. Partikel koloid tidak dapat bergabung sehingga memberikan kestabilan pada sistem koloid. Sistem koloid secara keseluruhan bersifat netral.

Untuk selengkapnya bisa Liat video diatas y…..

A. Klasifikasi Analisis Kation

Untuk analisis kualitatif sistematik kation-kation dikalsifikasi  dalam lima golongan berdasarkan sifat-sifat kation itu terhadap beberapa reagen. Reagen golongan yang dipakai untuk klasifikasi kation yang paling umum adalah asam klorida, hidrogen sulfida, amonium sulfida dan amonium karbonat.  Klalisfikasi ini didasarkan atas apakah suatu kation bereaksi dengan reagen-reagen ini dengan membentuk endapan atau tidak.

Menurut G.  Svehla (1985), Kelima golongan kation dan ciri-ciri khas golongan-golongan ini adalah sebagai berikut:

1.      Golongan I, kation golongan ini membentuk endapan dengan asam klorida encer. Ion-ion golongan ini adalah timbal, merkurium(I) (raksa), dan perak.

2.      Golongan II, kation golongan ini bereaksi dengan asam klorida, tetapi membentuk endapan dengan hidrogen sulfida dalam suasana asam mineral encer.  Ion-ion golongan ini adalah merkurium(II), tembaga, bismut, kadmium, arsenik(III), arsenik(V), stibium(III), stibium(V), timah(II), dan timah(III) (IV).  Keempat ion yang pertama merupakan sub-golongan IIa dan keenam yang terakhir sub-golongan IIb.  Sementara sulfida dari kation dalam golongan IIa tak dapat larut dalam ammonium polisulfida, sulfida dari kation dalam golongan IIb justru dapat larut.

3.      Golongan III, kation golongan ini tak bereaksi dengan asam klorida encer, ataupun dengan hidrongen sulfida dalam suasana asam mineral encer.  Namun, kation ini membentuk endapan dengan ammonium sulfida dengan suasana netral atau amoniakal.  Kation-kation golongan ini adalah kobalt(II), nikel(II), besi(II), besi(III), kromium(III), aluminium, zink, dan mangan(II).

4.      Golongan IV, kation golongan ini tak bereaksi dengan reagen golongan I, II, III.  Kation-kation ini membentuk endapan dengan ammonium karbonat dengan adanya ammonium klorida, dalam suasana netral atau sedikit asam.  Kation-kation golongan ini adalah kalsium, strontium, dan barium.

5.      Golongan V, kation-kation yang umum, yang tidak bereaksi dengan reagen-reagen golongan sebelumnya, merupakan golongan kation yang terakhir, yang meliputi ion-ion magnesium, natrium, kalium, amonium, litium, dan hidrogen.

B.       Klasifikasi Analisis Anion

Anion merupakan ion yang muatan totalnya negatif akibat adanya kenaikan jumlah elektron. Misalnya : atom klorin (Cl) dapat memperoleh tambahan satu elektron untuk mendapat ion klorida (Cl).  Natrium klorida (NaCl), yang dikenal sebagai garam dapur, disebut senyawa ionik (ionik compound) karena dibentuk dari kation dan anion.  Atom dapat kehilangan atau memperoleh lebih dari satu elektron. Contoh ion-ion yang terbentuk dengan kehilangan atau memperoleh lebih dari satu elektron adalah Mg2+, Fe3+, S2, dan N3-, Na+ dan Cl Ion-ion ini disebut ion monoatomik karena ion-ion ini mengandung hanya satu atom.

Pengujian anion dilakukan setelah uji kation. Pengujian terhadap anion relatif lebih sederhana karena gangguan-gangguan dari ion-ion lain yang ada dalam larutan minimal (dapat diabaikan). Pada umumnya anion-anion dapat digolongkan sebagai berikut :

1.        Golongan sulfat: SO42-, SO32-, PO43-, Cr2O42-, BO33- -, Cr2O42-, AsO43-,AsO33-. Anion-anion ini mengendap dengan Ba2+ dalam suasana basa.

2.        Golongan halida : Cl, Br, I, S2-

Anion golongan ini mengendap dengan Agdalam larutan asam (HNO3).

3.        Golongan nitrat : NO3-, NO2,C2H3O2.

Semua garam dari golongan ini larut. NO­3, NO2, CH3OO .

Menurut G.  Svehla (1985), Proses reaksi anion dapat dibagi kedalan dua bagian yaitu:

1.      Kelas A

a.       Gas dilepaskan dengan asam klorida encer atau asam sulfat encer: Karbonat, hidrogen karbonat (bikarbonat), sulfit, tiosulfat, sulfide, nitrit, hipoklorit, sianida, dan sianat.

b.      Gas atau uap asam dilepaskan dengan asam sulfat pekat.

2.      Kelas B

a.       Reaksi pengendapan: sulfat, peroksodisulfat, fosfat, fosfit, hipofosfit, arsenat, arsenit, kromat, dikromat, silikat, heksafluorosilikat, salisilat, benzoate, dan suksinat.

b.      Oksidasi dan reduksi dalam larutan

C.     Golongan Kation Pertama: Timbal(II), Merkurium(I), Dan Perak(I)

Kation golongan pertama, membentuk klorida-klorida yang tak larut.  Namun, timbal klorida sedikit larut dalam air dank arena itu timbel tak pernah mengendap dengan sempurna bila ditambhkan asam klorida encer kepada suatu cuplikan, ion timbal yang tersisa itu, diendapkan secara kuantitatif dengan hidrogen sulfida dalam suasana asam bersama-sama kation golngan kedua.

Nitrat dari kation-kation ini sangat mudah larut.  Diantara sulfat-sulfat, timbal sulfat praktis tidak larut, sedangkan perak sulfat larut jauh lebih banyak.  Kelarutan merkurium(I) sulfat terletak diantara kedua zat di atas.  Bromida dan iodida juga tidak larut, sedangka pengendapan timbal halida tidak sempurna dan endapan itu mudah sekali melarut dalam air panas.  Asetat-asetat labih mudah larut, meskipun perak asetat bias mengendap dari larutan yang agak pekat.  Hidroksida dan karbonat akan diendapksan dengan reagen yang jumlahnya ekuivalen, tetapi kalau reagen berlebihan, ia tidak bertindak dengan bermacam-macam cara.  Juga ada perbedaan dalam sifat zat-zat ini terhadap amonia.

L A R U T A N   P E N Y A N G G A

»      Larutan penyangga: suatu larutan yang mampu mempertahankan ph pada kisarannya apabila terjadi upayaa untuk menaikkan atau menurunkan ph

»      Ada dua larutan penyangga:

»      Larutan penyangga asam; terdiri dari asam lemah (HA) dan basa konjugasinya (A), dilambangkan dengan HA/A.

HA(aq) D H+(aq) + A(aq)

Exp        :   CH3COOH/CH3COO-

CH3COOH(aq) D H+(aq) + CH3COO(aq)

»      Larutan penyangga basa; terdiri dari basa lemah (B) dan asam konjugasinya (BH+), dilambangkan dengan B/BH+

B(aq) + H2O(l)  D BH+(aq) + OH(aq)

Exp        :   NH3/NH4+

NH3(aq) + H2O(l)  D NH4H+(aq) + OH(aq)

»      Prinsip kerja larutan penyangga dapat dilihat pada contoh berikut ini:

pH larutan penyangga asam dapat dipertahankan pada kisarannya, bila terjadi penambahan sedikit asam kuat, sedikit basa kuat, dan pengenceran.

»      pH larutan penyangga basa dapat dipertahankan pada kisarannya, bila terjadi penambahan basa kuat, asam kuat, dan pengenceran.

»      Cara membuat larutan penyangga adalah sebagai berikut:

»      Penyangga asam CH3COOH/CH3COO

Asam lemah CH3COOH hanya terurai sebagian kecil sehingga CH3COO- yang terbentuk sedikit sekali. Untuk membuat larutan penyangga ini, konsentrasi CH3COO- harus dinaikkan.

Konsentrasi basa konjugasi CH3COO- dapat dinaikkan dengan cara:

»      Menambahkan garam seperti CH3COONa ke dalam asam lemah CH3COOH

»      Menambahkan basa kuat seperti NaOH ke dalam asam lemah berlebih

»      Penyangga basa NH3/NH4+

Basa lemah NH3 juga terurai sedikit menjadi NH4+. Untuk membentuk larutan penyangga ini, maka konsentrasi ion NH4+ harus dinaikkan.

Konsentrasi asam konjugasi NH4+ dapat dinaikkan dengan cara:

»      Menambahkan garam seperti NH4Cl ke dalam larutan basa lemah

»      Menambahkan asam kuat seperti HCl ke dalam basa lemah berlebih

»      Menentukan pH larutan penyangga

»      pH penyangga asam HA/A- bergantung pada tetapan ionisasi Ka dan perbandingan konsentrasi asam lemah HA dan basa konjugasi A-

——————————————————————————–  1

Di mana:

pKa             = – log Ka

n HA            = jumlah mol asam lemah HA

n A             = jumlah mol basa konjugasi A

»      pH penyangga basa B/BH+ bergantung pada tetapan ionisasi Kb dan perbandingan konsentrasi basa lemah B dan asam konjugasi BH+

——————————————————————————– 2

Di mana:

pKb             = – log Kb

n B              = jumlah mol basa lemah B                           n BH+    = jumlah mol asam konjugasi BH+