Prinsip Kesetimbangan Kimia

Prinsip Kesetimbangan Kimia

Kesetimbangan Dinamis

Reaksi kimia yang terjadi di alam sering kali tidak mencapai kesempurnaan. Pada beberapa reaksi, suatu zat bereaksi dengan zat yang lain membentuk produk yang mana produk tersebut bereaksi lagi membentuk bahan awalnya.

Dengan demikian, dua reaktan A dan B bisa saja membentuk produk C dan D. produk C dan D bereaksi lagi membentuk A dan B.

A + B      C + D

}  Reaksi yang dapat mempunyai arah maju dan mundur secara bersamaan disebut dengan reaksi dapat balik (reversible reaction). Keadaan dapat balik diraih ketika dua reaksi yang berlawanan terjadi pada laju yang sama dan konsentrasi reaktan dengan produk tidak berubah dengan waktu dan ditemukan pada kesetimbangan kimia.

Keadaan setimbang adalah keadaan sistem yang sifatnya dapat diukur tanpa adanya perubahan dalam kondisi tertentu :

}  Keadaan sistem yang dapat diukur menjadi konstan pada keadaan setimbang

}  Reaksi dapat berakhir secara sempurna

}  Pada keadaan setimbang laju reaksi maju sama dengan laju reaksi mundur

}  Pada saat setimbang tidak ada perubahan konsentrasi molekul sistem.

}  Sebagai contoh lihatlah kesetimbangan reaksi antara hidrogen dan bromin pembentuk hidrogen bromida

Keadaan awal (kiri) dan keadaan setimbang (kanan) pada reaksi pembentukan hidrogen bromida.

}  Ketika hidrogen dan bromin di tempatkan pada wadah yang tertutup yang dijaga pada temperatur yang sangat tinggi, molekul hidrogen mulai bereaksi dengan bromin membentuk hidrogen bromida.

                                H2(g) + Br2(g)                    2HBr(g)

Pada waktu yang sama molekul hidrogen bromida juga akan terdisosiasi menjadi gas hidrogen dan bromin.

                                 2HBr(g)                                H2(g) + Br2(g)

SIFAT KESETIMBANGAN DINAMIS

}  Perhatikan reaksi berikut ini :

–   NO2(g)  + CO(g)                NO(g) + CO2(g)

                 Ketika sejumlah NO2 dan CO direaksikan, maka akan terbentuk produk. Walaupun pembentukan produk selesai reaksi akan tetap berlanjut sampai tercapai kesetimbangan. Beberapa sifat kesetimbangan dinamis adalah :

–   Konsentrasi seluruh zat akan selalu konstan pada temperatur konstan itulah yang disebut dengan kesetimbangan konsentrasi.

–   Kesetimbangan dinamis berupa reaksi dapat balik dapat stabil antara kedua ruas persamaan reaksi.

—  Pada reaksi H2(g) + Br2(g)                            2HBr(g) kesetimbangan dapat diraih balik pada ruas kiri maupun kanan. Jadi jika 2 mol hidrogen di reaksikan dengan 2 mol bromin akan didapatkan 4 mol hidrogen bromida. Atau dengan kata lain 4 mol hidrogen bromida akan membentuk 2 mol hidrogen dan 2 mol bromin.

Tetapan Kesetimbangan Kimia

—  Dalam keadaan setimbang, perbandingan konsentrasi pereaksi dan hasil reaksi tergantung pada suhu dan jenis reaksi kesetimbangan. Cato Maximilian Guldberg dan Peter Waage, dua ahli kimia dari Norwegia, menyatakan bahwa dalam reaksi kesetimbangan berlaku hukum kesetimbangan.

—  Bunyi Hukum Kesetimbangan :

        “Dalam keadaan setimbang pada suhu tertentu, hasil perkalian konsetrasi hasil reaksi dibagi perkalian konsentrasi pereaksi yang masing-masing dipangkatan koefisiennya mempunyai nilai konstan.”

—  Sementara itu, tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi (Kc) adalah hasil perkalian konsentrasi hasil reaksi dibagi perkalian konsentrasi pereaksi yang masing-masing dipangkatkan koefisiennya. Dalam kesetimbangan kimia, rumusan Kc dihitung dari konsentrasi zat (g) gas dan (Aq) Aquos yang terlibat dalam reaksi. Sedangkan  zat (s) padat dan (l) cair di abaikan. Perhatikan reaksi berikut.

                                        pA(g) + qB(g)     rC(g) + sD(g)

Untuk menghitung besar Kc pada kesetimbangan kimia, dipergunakan rumus berikut :

         

Kesetimbangan Parsial

—  Tetapan kesetimbangan parsial adalah perbandingan dari hasil kali tekanan parsial produk berpangkat koefisiennya masing-masing dengan tekanan parsial  reaktan berpangkat koefisiennya masing-masing. Tetapan kestimbangan parsial disimbolkan "Kp".

dibawah ini adalah rumus Kp : 

Hubungan Kc dengan Kp

Reaksi yang melibatkan fasa gas, nilai Kc dan Kp tidak selalu sama. Misalnya untuk reaksi konseptual fasa gas berikut : 

Konsentrasi molar mempunyai satuan mol per liter larutan, sedangkan tekanan parsial mempunyai satuan atmosfir. dengan menggunakan lambang n untuk mol; V untuk liter; P untuk tekanan, dan diandaikan sistem reaksi fasa gas berprilaku gas ideal,maka dengan memanfaatkan hukum gas ideal:

PV = nRT, kita dapat menentukan konsentrasi molar suatu gas X dalam campuran yaitu : 

Persamaan tersebut disederhanakan menjadi : 

jadi, Kp dan Kc dihubungkan oleh variabel suhu yang berpangkat perubahan molar fasa gas.

Korosi

KOROSI

A. Definisi Korosi

Dalam kehidupan sehari-hari korosi sangat sering kita jumpai. Korosi sering disebut juga dengan karatan. Korosi biasanya terjadi terjadi pada benda logam seperti besi. Korosi merupakan reaksi antara logam dengan zat-zat disekitarnya (misalnya oksigen dan air) sehingga membentuk senyawa baru. Senyawa baru yang dimaksud yaitu berupa zat padat berwarna coklat kemerahan yang bersifat rapuh serta berpori.

Rumus kimia dari karat besi adalah Fe2O3 x H2O

Dibawah ini adalah grafik rumus kimia dari besi karat : 

B. Penyebab Korosi

Penyebab terjadinya korosi adalah reaksi antara logam dengan zat-zat disekitarnya. Karatan dapat terjadi karena udara yang lembab (oksigen dan air) bereaksi terhadap logam (besi) sehingga muncul zat baru berupa padatan berwarna coklat kemerahan. 

Peristiwa korosi sendiri merupakan proses elektrokimia. Elektrokimia merupakan proses perubahan atau reaksi kimia yang melibatkan aliran listrik. Bagian tertentu dari besi berfungsi sebagai kutub positif (katoda), sementara bagian lainnya menjadi kutub negatif (anoda). Elektron mengalir dari anoda ke katoda, sehingga menyebabkan peristiwa korosi. 

C. Pencegahan Korosi

Korosi biasanya dapat menimbulkan kerugian karena mengurangi jangka pemakaian barang-barang yang terbuat dari besi. Karena pada proses korosi membutuhkan oksigen dan air, maka prinsip untuk mencegah terjadinya korosi yaitu menghindari kontak langsung dengan oksigen maupun air. 

Berikut ini beberapa cara untuk menghambat terjadinya korosi : 

1. Mengecat
Cat dapat melindungi kontak langsung antara besi dengan udara lembab, biasanya diterapkan pada pintu, pagar, pipa besi dan lainnya.

2. Melumuri dengan oli 

cara ini biasanya diterapkan padaperkakas dan mesin.

3. Dibalut dengan plastik

Cara ini biasanya digunakan pada rak piring dan keranjang sepeda.

4. Tin Plating
Tin plating yaitu pelapisan dengan timah, biasanya digunakan pada kaleng kemasan karena timah merupakan logam anti karat.

5. Galvanisai 

Galvanisai yaitu pelapisan dengan Zink,cara ini biasanya digunakan pada tiang listrik atau tiang telepon, pipa air, dan pagar.

6. Chromium Plating

Chromium plating yaitu pelapisan dengan platinum, cara ini biasanya dilakukan pada sepeda dan mobil. 

Note : 

Tidak semua logam dapat mengalami korosi, contohnya Alumunium, zink, timah, perak dan emas. Bahkan emas tidak mengalami korosi sama sekali. 

Rangkuman Jurnal

Penelitian pada Budidaya Kepiting

A. Latar Belakang Penelitian

Pada usaha budidaya kepiting sering kali terjadi hambatan yaitu mengenai ketersediaan lahan dan air. Dewasa ini pertumbuhan penduduk dan perkembangan pembangunan mengakibatkan ketersediaan lahan maupun air semakin terbatas. Aktivitas budidaya kepiting juga tidak terlepas dari masalah limbah yang timbul dari sisa pakan, feses maupun hasil metobolisme kepiting. Limbah yang dihasilkan berupa amoniak yang bersifat toksik pada konsentrasi tinggidapat meracuni organisme budidaya. Salah satu penyebab penurunan kualitas perairan yang dapat berakibat pada kegagalan produksi budidaya kepiting adalah akumulasi amoniak pada media budidaya.
Oleh karena itu alternatif teknologi sangat diperlukan untuk bisa mengantisipasi penurunan produksi akibat penyusutan ketersediaan lahan dan penurunan kualitas air. Salah satu alternatif teknologi yang dapat diterapkan yaitu sistem resirkulasi yang memanfaatkan kembali air pada budidaya kepiting untuk menjaga kualitas air.

B. Hasil Penelitian

Dibawah ini hasil yang diperoleh dari penelitian yang dilakukan pada budidaya kepiting :

1. Dengan menggunakan teknik biofilter, kadar amonia dapat diturunkan dari 4,41 mg/L menjadi 1,.48 mh/L selama 7 hari. Dimana air disirkulasi dalam biofilter dengan media bioballyangb menjadi tempat tumbuh mikroorganisme yang berperan dalam proses nitrifikasi. 

1. Membran ultrafiltrasi dapat menurunkan turbiditi dari 0,3 NTU menjadi 0,05 NTU. Turbiditi dalam pengolahan air pada budidaya kepiting berfungsi untuk menjaga kualitas air. 

1. Pengendalian fouling dapat dilakukan dengan setting backwash 30 menit 15 detik. Dari setting backwash ini didapatkan fluks yang paling tinggi yaitu 41,2 L/m².jam

C. Peluang Penelitian 

Dari penelitian yang telah dilakukan pada budidaya kepiting tersebut, saya dapat melihat peluang penelitian yang bisa dilakukan selanjutnya yaitu dengan menggantikan objek budidaya kepiting menjadi budidaya perikanan. Hal tersebut muncul dibenak saya karena pada dasrnya di Indonesia budidaya perikanan lebih dominan dari pada budidaya kepiting itu sendiri, jadi akan lebih membantu apabila penelitian dapat dilakukan pada budidaya perikanan.
Dan menurut saya budidaya perikanan juga memiliki kendala yang sama yaitu keterbatasaan lahan dan bahkan tidak menutup kemungkinan bahwa limbah yang dihasilkan njuga berupa amoniak.
Selanjutnya penelitian bisa difokuskan pada sirkulasi biofilter, agar bisa menurunkan lebih banyak lagi kadar amonia dalam  waktu yang lebih singkat.
Lalu penurunan turbiditi menggunakan membran ultrafiltrasi juga dapat diteliti lagi untuk menjaga dan meningkatkan kualitas air pada budidaya perikanan tersebut.


Demikian hasil rangkuman dari jurnal penelitian pada budidaya kepting yang saya buat, semoga bermanfaat. Mohon maaf atas kesalahan penulisan dan sebagainya, terima kasih.

Bentuk Energi dan Bahasa Termodinamika

A.Bentuk Energi dan Bahasa Termodinamika 

Pengertian Energi

Energi berasal dan bahasa Yunani ”Energia” yang berarti kegiatan atau aktivitas. Kata itu terdiri dan en (dalam) dan ergon (kerja).

Jadi, pengertian Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha/kerja. Dalam satuan SI energi dinyatakan dalam joule (J).Satuan energi lainnya adalah kalori (kal). James Presecott Joule menunjukkan hubungan antara kalori dan joule, yaitu: 1 kalori 4,18 joule atau 1 joule 0,24 kalori.

Energi ditemukan dalam berbagai bentuk termasuk diantaranya berupa cahaya, panas, kimia dan gerak.

Energi Kimia

Energi kimia merupakan energy yang keluar sebagai hasil interaksi electron dimana dua atau  lebih atom/molekul berkombinasi sehingga menghasilkan senyawa kimia yang stabil. Salah satu contohnya yaitu pada senter yang menyala karena ada sumber energy yaitu batu baterai. Batu baterai memiliki energy kimia. Dalam kehidupan sehari – hari sumber energy kimia berasal dari : Makanan, bbm, kayu bakar, dan aki. Sehingga dapat disimpulkan bahwa Energi Kimia adalah energy yang tersimpan dalam senyawa – senyawa kimia.

Energi Listrik

Energi Listrik merupakan salah satu bentuk energy yang paling banyak digunakan. Energi ini dipindahkan dalam bentuk aliran muatan listrik melalui kawat logam konduktor yang disebut Arus Listrik. Energi listrik dapat diubah menjadi bentuk energy yang lain seperti energy gerak, energy cahaya, energy panas, atau energy bunyi. Sebaliknya, energy listrik dapat berupa  hasil perubahan energy yang lain, misalnya dari energy matahari, energy gerak, energy potensial air, energy kimia gas alam, energy uap

 Energi Panas

Energi Panas yang sangat besar berasal dari Matahari. Sinar matahari dengan panasnya yang tepat dapat membantu manusia dan makhluk hidup lainnya untuk hidup dan berkembang biak. Energi panas dimanfaatkan untuk membantu manusia melakukan usaha seperti menyetrika pakaian, memasak, dan mendidihkan air.

Energi Bunyi

Energi Bunyi adalah energy yang dihasilkan oleh getaran benda. Contohnya, bunyi bel listrik, bunyi orang berbicara, dan bunyi alat musik. Adanya bunyi memungkinkan kita dapat menikmati suara music yang merdu, karena energy bunyi mampu menggetarkan gendang telinga sehingga bunyi bias didengar. Bunyi memilki energy, sebagai buktinya bunyi halilintar yang bias memecahkan kaca.

Energi Nuklir

Energi nuklir adalah suatu energi yang tersimpan dalam atom. Energi ini keluar ketika terjadi proses dalam reaksi nuklir. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa energi nuklir didapatkan dari perubahan sejumlah massa inti atom ketika berubah menjadi inti atom yang lain dalam reaksi nuklir. Contoh-contoh banda-banda yang memiliki energi nuklir diantaranya adalah:

1. Pembangkit listrik tenaga nuklir
2. Awan cendawan karena bom nuklir

Energi Otot

Energi Otot merupakan energy yang dihasilkan oleh otot – otot tubuh. Manusia dan hewan bisa menggerakkan organ tubunhnya untuk melakukan aktivitas karena memiliki energy otot.

Energi Mekanik

Energi Mekanik adalah energy yang dimiliki oleh suatu benda karena sifat geraknya yang dibagi menjadi dua yaitu :

A.      Energi Potensial

Yaitu energy yang dimiliki suatu benda karena posisi atau kedudukannya, artinya saat benda tersebut diam pada posisi tertentu. Salah satu contohnya yaitu pada saat kita sedang meregangkan karet, terjadi perubahan sifat fisik karena adanya gaya elastic, dan inilah yang disebut dengan energy potensial plastic

B.      Energi Kinetik

Adalah energy yang dimiliki oleh suatu benda karena pergerakkan atau kelajuannya Semakin tinggi kecepatan suatu benda maka semakin besar pula energy kinetiknya. Salah satu contohnya adalah ketika sebuah mobil melaju, semakin kencang kecepatan mobil tersebut, maka semakin besar pula energy kinetiknya.

Sistem Termodinamika

Ada tiga jenis sistem berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi antara sistem dan lingkungan diantaranya :

1. Sistem Terisolasi :                                                                                                       Sistem dimana tidak terjadi pertukaran panas, benda atau kerja dengan lingkungan atau Tidak ada pertukaran massa dan energi sistem dengan lingkungan. Contoh dari sistem terisolasi adalah wadah terisolasi seperti tabung gas.
2. Sistem Tertutup :                                                                                                       Sistem dimana terjadi pertukaran energi ( panas dan kerja ) tetapi tidak terjadi pertukaran benda dengan lingkungan. Salah satu contohnya adalah Green house dimana terjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran kerja dengan lingkungan.
3. Sistem Terbuka :                                                                                                     Sistem dimana terjadi pertukaran energi ( panas dan kerja ) dan benda dengan lingkungannya, atau terjadi pertukaran massa dan energi dengan lingkungannya. Contohnya adalah Tumbuh – tumbuhan dan Samudra.

 Hukum Termodinamika

Ø  Hukum Awal ( Zeroth Law )

                Adalah hukum yang menyatakan bahwa dua sistem dalam keadaan setimbang dengan sistem ketiga, maka ketiganya dalam saling setimbang satu dengan yang lainnya.

               

Ø  Hukum I Termodinamika ( Kekekalan Energi )

                Hukum ini terkait dengan hukum kekekalan energi. Hukum ini menyatakan perubahan energi dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama dengan total dari jumlah energi kalor yang disuplai kedalam sistem dan kerja yang dilakukan terhadap sistem.

Ø  Hukum II Termodinamika ( Arah Reaksi Sistem )

                Hukum kedua Termodinamika terkait dengan entropi. Hukum ini menyatakan bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkat seiring dengan berjalannya waktu, mendekati nilai maksimumnya.

Ø  Hukum III Termodinamika ( Dapat dinyatakan dalam berbagai bentuk )

                Hukum ketiga Termodinamika terkait dengan temperatur non absolut. Hukum ini menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur non absolut semua proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum. Hukum ini juga menyatakan bahwa entropi benda terstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol. 

Massa Atom, Jumlah Partikel, dan Mol

A. Massa Atom, Jumlah Partikel, dan Mol

Dalam kehidupan sehari-hari, satuan yang biasa dipakai untuk menyatakan ukuransuatu benda beragam. Misalnya mengukur air dengan satuan liter, mengukur kain dengan satuan meter, dan menakar berat dengan satuan gram atau kilogram. Penggunaan satuan yang biasa dipakai, jika diterapkan untuk mengukur massa atau volume suatu atom atau molekul tampaknya tidak efisien karena atom berukuran sangat kecil.Oleh sebab itu, para pakar berupaya mencari solusi yang dapat menghubungkan antara ukuran partikel seperti atom atau molekul dengan ukuran yang dapat ditentukan secara laboratorium seperti gram atau liter. Hasilnya adalah massa relatif suatu atom dan konsep mol yang dapat menghubungkan suatu relatif atom dengan satuan yang dapat diukur secara laboratorium. 

1. Massa Atom
Massa atom (m_a) dari suatu unsur kimia adalahmassa suatu atom pada keadaan diam, umumnya dinyatakan dalam satuan massa atom. Massa atom sering disinonimkan dengan massa atom relatif, massa atom rata-rata, dan bobot atom. Walaupun demikian, terdapat sedikit perbedaan karena nilai-nilai tersebut dapat berupa rata-rata berbobot dari massa semua isotop unsur, atau massa dari satu isotop saja. Untuk kasus suatu unsur yang hanya memiliki satu isotop dominan, nilai massa atom isotop yang paling melimpah tersebut dapat hampir sama dengan nilai bobot atom unsur tersebut. Untuk unsur-unsur yang isotop umumnya lebih dari satu, perbedaan nilai massa atom dengan bobot atomnya dapat mencapai lebih dari setengah satuan massa (contohnyaklorin). Massa atom suatu isotop yang langka dapat berbeda dari bobot atom standar sebesar beberapa satuan massa.

a. Standar Satuan Massa Atom
Untuk mengetahui massa atom oksigen perlu diketahui massa atom hidrogen, atau sebaliknya. Oleh karena itu, perlu massa atom yang dapat dijadikan sebagai standar. Pertama kali yang dijadikan standar massa atom adalah massa atoom hidrogen, sebab unsur hidrogen memiliki massa atom paling ringan. Disamping itu, unsur hidrogen dapat membentuk senyawa dengan banyak unsur. 
Selanjutnya, yang dijadikan standar massa atom adalah atom unsur oksigen. Alasan unsur oksigen digunakan sebagai standar massa atom sebab selain dapat bersenyawa dengan banyak unsur juga sebagian besar unsur menghasilkan massa atom berupa bilangan bulat yang sederhana. Sebagai standar massa atom, massa atom oksigen ditetapkan sebesar 16,00 Dalton. Harga massa atom unsur lain ditentukan dengan cara membandingkannya terhadap massa atom oksigen. 

b. Spektrometer dan Isotop
Penentuan massa atom secara instrumentasi mulai dilakukan pada awal abad ke-19, sejak ditemukannya teknik spektrometer yang dilakukan oleh Thompson, Aston dan para peneliti lainnya. 
Prinsip kerja spektrometer massa adalah : atom diionisasi sehingga dihasilkan spesi bermuatan positif. Selanjutnya, ion yang terbentuk dipercepat oleh medan listrik dan dilewatkan melalui suatu magnet pengurai.  Jejak partikel yang dihasilkan membentuk suatu lengkungan, ini disebabkan defleksi magnet pengurai yang mempengaruhi ion bermuatan positif.
Pengujian dengan spektrometer massa terus dikembangkan terhadap sejumlah atom dan molekul. Teknik ini memberikan data akurat tentang adanya beberapa kemungkinan spesi massa atom dari jenis atom yang sama (isotop). 


c. Massa Atom Relatif 

Dalton mengenali bahwa penting untuk menentukan massa setiap atom karena massanya bervariasi untuk setiap jenis atom. Atom sangat kecil sehingga tidak mungkin menentukan massa satu atom. Maka ia memfokuskan pada nilai relatif massa dan membuat tabel massa atom (gambar 1.3) untuk pertamakalinya dalam sejarah manusia. Dalam tabelnya, massa unsur teringan, hidrogen ditetapkannya satu sebagai standar (H = 1). Massa atom adalah nilai relatif, artinya suatu rasio tanpa dimensi. Walaupun beberapa massa atomnya berbeda dengan nilai modern, sebagian besar nilai-nilai yang diusulkannya dalam rentang kecocokan dengan nilai saat ini. Hal ini menunjukkan bahwa ide dan percobaannya benar.

Kemudian kimiawan Swedia Jons Jacob Baron Berzelius (1779-1848) menentukan massa atom dengan oksigen sebagai standar (O = 100). Karena Berzelius mendapatkan nilai ini berdasarkan analisis oksida, ia mempunyai alasan yang jelas untuk memilih oksigen sebagai standar. Namun, standar hidrogen jelas lebih unggul dalam hal kesederhanaannya. Kini, setelah banyak diskusi dan modifikasi, standar karbon digunakan. Dalam metoda ini, massa karbon 12C dengan 6 proton dan 6 neutron didefinisikan sebagai 12,0000. Massa atom dari suatu atom adalah massa relatif pada standar ini. Walaupun karbon telah dinyatakan sebagai standar, sebenarnya cara ini dapat dianggap sebagai standar hidrogen yang dimodifikasi.

Soal Latihan 1.1 Perubahan massa atom disebabkan perubahan standar. Hitung massa atom hidrogen dan karbon menurut standar Berzelius (O = 100). Jawablah dengan menggunakan satu tempat desimal.

Jawab.

Massa atom hidrogen = 1 x (100/16) = 6,25 (6,3), massa atom karbon = 12 x (100/16)=75,0

Massa atom hampir semua unsur sangat dekat dengan bilangan bulat, yakni kelipatan bulat massa atom hidrogen. Hal ini merupakan kosekuensi alami fakta bahwa massa atom hidrogen sama dengan massa proton, yang selanjutnya hampir sama dengan massa neutron, dan massa elektron sangat kecil hingga dapat diabaikan. Namun, sebagian besar unsur yang ada secara alami adalah campuran beberapa isotop, dan massa atom bergantung pada distribusi isotop. Misalnya, massa atom hidrogen dan oksigen adalah 1,00704 dan 15,9994. Massa atom oksigen sangat dekat dengan nilai 16 agak sedikit lebih kecil.

Contoh Soal 1.2 Perhitungan massa atom. Hitung massa atom magnesium dengan menggunakan distribsui isotop berikut: 24Mg: 78,70%; 25Mg: 10,13%, 26Mg: 11,17%.

Jawab:

0,7870 x 24 + 0,1013 x 25 +0,1117 x 26 = 18,89+2,533+2,904 = 24,327(amu; lihat bab 1.3(e))

Massa atom Mg = 18,89 + 2,533 + 2,904 =24.327 (amu).

Perbedaan kecil dari massa atom yang ditemukan di tabel periodik (24.305) hasil dari perbedaan cara dalam membulatkan angkanya.

hitunglah massa dari gas metana 1,23 liter diukur pada suhu 25c dan tekanan 1 atm

d. Massa Molekul Relatif 

Berat molekul atau biasa disebut molekul relatif (Mr) adalah berat suatu molekul dalam satuan massa atom (sma). Berat molekul dapat dihitung dengan menjumlahkan berat seluruh atom yang menyusunnya. Berat molekul merupakan variabel yang penting karena berhubungan langsung dengan sifat-sifat fisika polimer. Pada umumnya, polimer dengan berat molekul tinggi bersifat lebih kuat, tetapi berat molekul yang terlalu tinggi menyebabkan kesukaran dalam prosesnya. Kelarutan merupakan prasyarat untuk menetapkan berat molekul. Untuk menetapkan berat molekul senyawa sederhana digunakan teknik spektrometri massa, penurunan titik beku, kenaikan titik didih, dan ketika hadir gugus fungsi yang cocok. Akhir-akhir ini telah ditemukan beberapa perkembangan baru yang menarik dalam desorpsi medan yang telah memperluas spektrometri massa ke dalam daerah makromolekul. Namun perkembangan demikian masih dalam fase awal dan tidak memiliki pemakaian rutin dari metode-metode yang lebih tradisional dalam penetapan berat molekul.

Mr = ∑ Ar

Contoh, berapakah massa molekul relatif garam dapur  (NaCl) dan asam sulfat (H₂SO₄) jika diketahui massa atom relatif Na = 23, Cl = 35, H = 1, S = 32, dan O = 16?

Jawab:

Massa Molekul Relatif NaCl = Ar Na + Ar Cl = 23+35 = 58 sma

H₂SO₄ = 2 Ar H + Ar S + 4 Ar O = 2(1) + (32) + 4(16) = 2 + 32 + 64 = 98 sma

2. Konsep Mol

Di laboratorium, pengukuran massa atom dan massa molekul tidak dapat menggunakan satuan massa atom relatif atau massa molekul relatif sebagaimana dibahas di atas, karena satuan tersebut merupakan skala relatif. Di laboratorium, biasanya pengukuran massa atau volume suatu zat menggunakan satuan gram atau liter. Bagaimana hubungan antara massa zat dalam satuan dengan massa atom relatif atau massa molekul relatif zat itu?

Untuk mengetahui hubungan antara massa zat dalam satuan gram dengan Ar atau Mr zat itu memerlukan besaran lain, dinamakan mol. Mol adalah suatu satuan zat yang dapat menjembatani antara massa (dalam satuan gram),  jumlah partikel, dan Ar atau Mr zat itu. Hubungan antara massa dan jumlah partikel dapat dipelajari melalui teori Avogadro tentang konsep molekul. 

-Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel

Hubungan mol dengan jumlah partikel dapat dirumuskan:

kuantitas (dalam mol) =  jumlah partikel / NA

                                                atau

                                    jumlah partikel = mol x NA

Contoh soal:

Suatu sampel mengandung 1,505 x 1023 molekul Cl2, berapa mol kandungan Cl2 tersebut?

Jawab:

Kuantitas (dalam mol) Cl2 =  jumlah partikel Cl2 / NA

                                           =  1,505 x 1023 / 6,02 x 1023        

                                           = 0,25 mol

-Hubungan Mol dengan Massa

Sebelum membahas hubungan mol dengan massa, harus mengetahui terlebih dahulu tentang  Massa Atom Relatif (Ar) dan Massa Molekul Relatif (Mr). 

1. Hitung Mr H2SO4 (Ar H = 1, S = 32, dan O = 16)!
2. Diketahui massa atom relatif (Ar) beberapa unsur sebagai berikut.

    Ca = 40

    O  = 16

    H  = 1

Tentukan massa molekul relatif (Mr) senyawa Ca(OH)2!

Massa molar menyatakan massa yang dimiliki oleh 1 mol zat, yang besarnya sama dengan Ar atau Mr.

Untuk unsur:

1 mol unsur = Ar gram, maka dapat dirumuskan:

Massa 1 mol zat = Ar zat dinyatakan dalam gram

                                    atau

Massa molar zat tersebut = besar Ar zat gram/mol

Untuk senyawa:

1 mol senyawa = Mr gram, maka dapat dirumuskan:

Massa 1mol zat = Mr zat dinyatakan dalam gram

                                    atau

Massa molar zat tersebut = besar Mr zat gram/mol

Jadi perbedaan antara massa molar dan massa molekul relatif adalah pada satuannya. Massa molar memiliki satuan gram/mol sedangkan massa molekul relatif tidak memiliki satuan.

Hubungan antara mol dengan massa adalah:

Kuantitas (dalam mol) = Massa senyawa atau unsur (gram) / Massa molar senyawa atau   unsur (gram/mol)

                                 
Sumber : Kimia Dasar 1

B. Materi dan Perubahan Materi

B. MATERI DAN PERUBAHAN MATERI
Para pakar sains mendefinisikan materi sebagai segala sesuatu yang memiliki ruang dan massa. Pengertian ruang menggambarkan bahwa materi memiliki tempat hunian yang dapat ditentukan dari volumenya, sedangkan massa menggambarkan jumlah partikel yang dikandungnya.


1. Perubahan Materi
Kajian penting dari ilmu kimia adalah mempelajari perubahn materi dan mekanisme perubahannya. Adanya perubahan dapat dikenali dari keadaan awal materi yang berbeda dari keadaan akhir materi setelah mengalami perubahan. Perbedaan ini ditunjukkan oleh sifat maupun komposisinya. Keadaan materi dapat dikenali berdasarkan sifat fisik maupun sifat kimianya. Sifat fisik materi dapat dapat dinyatakan dari wujud, warna, titik leleh dan yang lainnya. sementara sifat klimia materi dapat diketahui dari kemampuan melakukan perubahan atau reaksi kimia.

a. Perubahan Fisika
Perubahan fisika adalah perubahan materi yang tidak disertai dengan pembentukan zat yang jenisnya baru. Contoh, pencampuran gula dengan air yang membentuk larutan gula. Secara fisik gula berubah dari bentuk padat menjadi bentuk yang terlarut di dalam air, tetapi sifat-sifat gula masih tampak dalam larutan itu. Hal ini menunjukkan bahwa perubahan fisika tidak disertai dengan perubahan materi. Contoh perubahan fisika yang lain , misalnya perubahan air menjadi es atau perubahan air menjadi uap air.Kedua perubahan ini tidak mengubah baik sifat maupun struktur air. Perubahan yang terjadi hanya bersifat fisik, dari cair menjadi padat (es), atau dari cair me njadi gas.


b. Perubahan Kimia
Suatu perubahn materi yang menghasilkan jenis dan sifat materi berbeda dari zat semula dinamakan perubahan kimia (perubahan kimia dinamakan juga reaksi kimia). Misalnya pembakaran kayu, jika kayu dibakar akan menghasilkan arang kayu. Jika dibandingkan antara kayu dan arang kayu, keduanya memiliki jenis dan sifat yang berbeda, karena itu pembakaran kayu bukan perubahan fisika, tetapi tergolong perubahan kimia. Dalam perubahan kimia dihasilkan jenis materi yang berbeda dengan materi semula, sehingga terdapat dua istilah yang sering digunakandalam reaksi kimia, yaitu zat semula dinamakan reaktan atau pereaksi, sedangkan zat yang terbentuk dinamakan hasil reaksi atau produk reaksi. Dalam kehidupan sehari-hari banyak reaksi kimia yang terjadi seperti pembakaran minyak bumi, perkaratan besi, pembusukan makanan, respirasi, pencernaan makanan dalam usus, dan lainnya. Semua itu menghasilkan zat yang sifat dan jenisnya baru.

c. Manfaat Perubahan Materi
Dalam industri obat-obatan dan pestisida, perubahan fisika berperan penting terutama pada proses pengeluaran zat-zat yang terkandung dalam suatu bahan alam, yang diperlukan untuk bahan baku obat-obatan. Proses pengeluaran zat-zat yang terkandung dalam suatu bhana dinamakan ekstraksi, misalnya ekstraksi tanin dari daun teh.
Prinsip-prinsip perubahn kimia bnayak dimanfaatkan untuk memperoleh bahan-bahan baru atau bahan yang jarang ditemukandi alam, tetapi sangat bermanfaat bagi manusia dan lingkungan.


2. Penggolongan Materi
Ada dua cara untuk menggolongkan materi yaitu secara fisik dan secara kimia. Penggolongan secara fisik lebih menekankan pada wujud materi, seperti padat, cair, dan gas, sedangkan penggolongan secara kimia lebih menekankan terhadap komposisi dan struktur materi, seperti zat tunggal dan campuran.


a. Padat, Cair, dan Gas
Umumnya berbagai jenis materi yang terdapat di alam berbeda bentuk fisik karena perbedaan keadaan.
Ciri utama suatu zat padat adalah memiliki sifat tegar. Padatan cenderung mempertahankan bentuknya jika diterapkan gaya luar, sedangkan cairan dan gas berfluida, artinya kedua wujud tersebut dapat mengalir dan bentuknya dapat berubah jika diberi gaya dari luar. Perbedaan antara bentuk gas dan cairan adalah sifat kedapatmampatan. Gas mudah dimampatkan, sedangkan cairan sukar dimampatkan. Kedua sifat itu yakni ketegaran dan kemampatan dapat digunakan untuk mendefinisikan ketiga wujug materi.


b. Unsur, Senyawa, dan Campuran
Unsur adalah zat murni yang tidak dapat diuraikan menjadi zat-zat lain yang lebih sederhana dengan reaksi kimia biasa (bukan reaksi nuklir). Unsur merupakan bahan dasar penyusun materi. Sampai saat ini dikenal 118 macam unsur alam dan unsur buatan, baik berupa unsur logam, maupun unsur bukan logam.

Berbeda dengan unsur, senyawa adalah zat murni yang dapat terurai melalui reaksi kimia biasa membentuk zat-zat lain yang lebih sederhana. Senyawa merupakan gabungan dua unsur atau lebih yang terdapat dalam suatu materi, yang dihasilkan melalui reaksi kimia. Contohnya, minyak bumi, karbohidrat, lemak, protein, kapur, dan lainnya.

Suatu Materi yang tersusun atas dua atua lebih zat dengan komposisi tidak tetap dan masih memiliki sifat-sifat zat asalnya dinamakan campuran. Dengan kata lain, suatu jenis materi dikatan campuran jika materi tersebut memiliki keragaman dalam komposisi dan sifat-sifat zat asalnya masih tampak. Campuran dapat dikenal secara langsung disebabkan keragaman komponen penyusunnya. walaupun demikian, kadang komponen [enyusun campuran demikian halus, sehingga jika diamati tanpa bantuan mikroskop sukar dibedakan komponen-komponen penyusunnya.

Campuran dapat digolongkan kedalam campuran serbaneka (heterogen) dan campuran serbasama (homogen). Suatu materi dikatakan campuran serbaneka jika materi tersebut memiliki komponen penyusun yang dapat dibedakan, dan sifat masing-masing komponen penyusunnya masih tampak. Contohnya contohnya campuran gula pasir dan garam dapur.
Suatu campuran dikatakan serbasama apabila keseluruhan materi penyusun campuran itu tidak dapat dibedakan satu dengan yang lainnya, tetapi sifat masing-masing penyusunnya masih tampak. Misalnya air teh manis, yang merupakan campuran dari air, teh dan gula.
 Campuran dapat dipisahkan menjadi komponen penyusunnya secara fisik. Terdapat beberapa cara yang dapat diterapkan untuk memisahkan campuransecara fisik di antaranya berdasarkan perbedaanukuran partikel, perbedaan titik didih atau leleh, perbedaan muatan listrik (elektroforesis), serta berdasarkan kelarutan ekstraksi.  dibawah ini beberapa cara pemisahan materi :
1. Penyaringan
2. Rekristalisasi
3. Distilasi
4. Kromatografi


c. Larutan
Salah satu campuran paling penting dalam kimia adalah larutan, yaitu campuran serbasama antara dua atau lebih zat yang komposisinya dapat diatur dan sifat masing-masing zat penyusunnya masih tampak.  Ada dua Istilah yang biasa digunakan dalam larutan, yaitu pelarut dan zat terlarut.Pelarut adalah zat yang digunakan sebagai media untuk melarutkan zat lain, dan umumnya merupakan jumlah terbesar dari sistem larutan. Zat terlarut adalah komponen dari larutan yang memiliki jumlah atau kadar yang lebih sedikit dalam sistem larutan. Contohnya, air teh manis merupakan larutan. Sebagai pelarut adalah air, dan zat terlarut adalah teh dan gula pasir, sebab air merupakan komponen terbesar dari larutan tersebut.


3. Hukum-hukum Perubahan Materi
Dari hasil pengkajian secara eksperimen dengan menggunakan metode ilmiah terhadap materi, telah melahirkan beberapa hukum dasar, yaitu sebagai berikut :

a. Hukum Konservasi Massa (Hukum Lavoisier)
Hukum kekekalan massa atau dikenal juga sebagai hukum 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). 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.

b. Hukum Komposisi Tetap (Hukum 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 denganhukum perbandingan berganda (hukum Dalton), hukum perbandingan tetap adalah hukum dasar stoikiometri.

c. Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton)

Hukum perbandingan berganda adalah salah satu dari hukum-hukum dasar kimia yang digunakan untuk menetapkan teori atom, disamping hukum kekekalan massa dan hukum perbandingan tetap. Hukum perbandingan berganda terkadang disebut hukum Dalton karena penemunya adalah kimiawan Inggris, John Dalton. Dia menjelaskan hukum tersebut dalam buku “New System of Chemical Philosophy” yang diterbutkan pada tahun 1808. Pernyataan hukum tersebut adalah:

Jika dua unsur membentuk lebih dari satu senyawa, maka perbandingan dari massa salah satu unsur tersebut sama, maka perbandingan massa unsur dalam senyawa-senyawa tersebut merupakan bilangan bulat dan sederhana.

d. Hukum Perbandingan Volume

Hukum perbandingan volume atau hukum Gay-Lussac adalah hukum yang berbunyi:

Volume gas-gas yang bereaksi dan volume gas-gas hasil reaksi, jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama, akan berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana.

Hukum ini pertama kali dikemukakan oleh kimiawan Perancis Joseph Louis Gay-Lussac. 

Sumber : Kimia Dasar 1 dan wikipedia