Sistem Koloid

Pengertian dan Jenis-jenis Koloid

DEFINISI

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


EXPERIMENT
Apa yang telah dibahas dalam subtopik ini dapat dibuktikan slah satunya dengan sebuah eksperimen seperti yang di bawah ini:

Tujuan:
mempelajari berbagai jenis campuran

Alat dan Bahan:
Gelas kimia (100ml)
Pengaduk corong kertas saring
Gula pasir
Terigu
Susub instant
Ureasabun
Serbuk belereng
Air suling

Cara kerja:
1. Isilah 6 gelas kimia dengan 50 ml air suling
2. Tambahkan:
a. 1 sendok teh gula pasir dalam gelas-1
b. 1 sendok teh terigu dalam gelas-2
c. 1 sendok teh susu instan dalam gelas-3
d. 1 sendok teh urea dalam gelas-4
e. 1 sendok teh sabun dalam gelas-5
f. 1 sendok teh serbuk belerang dalam gelas-6
3. Aduklah setiap campuran. Perhatikanlah apakah zat yang dicampurkan larut atau tidak.
4. Diamkan campuran tersebut. Catat apakah campuran itu stabil atau tidak stabil;bening atau keruh
5. Saringlah setipa campuran. Catat manakah yang meninggalkan redisu dan apakah hasil penyaringan bening atau keruh.

Hasil Pengamatan:
Sifat campuran Campuran air dengan
Gula Terigu Susu Urea Sabun Belerang
Kelarutan
Kestabilan
Bening/keruh
Residu
Filtrat
Bening/keruh

Diskusi:
- Campuran –campuran tersebut termasuk dalam larutan, sejati, koloid atau suspensi
- Kesimpulan dari percobaan di atas
Campuran air dan gula akan membentuk larutan gula. Zat terlarut tidak tampak lagi, tersebar dalam bentuk partikel-partikel yang sangat kecil. Larutan merupakan campuran homogen, stabil dan tidak dapat disaring. Susu dengan air membentuk larutan yang keruh. Jika didiamkan campuran tidak menghasilkan endapan dan larutan keruh tersebut tidak dapat dipisahkan dengan penyaringan. Campuran ini homogen terdiri atas dua fasa. Tepung dan air, membentuk endapan dari tepung yna tidak larut. Larutan bersifat homogen dan dapat dipisahkan dengan penyaringan. Dari pengamatan ini menunjukkan bahwa ukuran patikel-partikel yang terdispersi dalam suatu campuran menentukan jenis dan sifat campuran tersebut. Karena perbedaan ukuran partikel terdispersi tersebut maka larutan dan koloid sama-sama tercampur homogen, dapat dibedakan dengan kertas selofan. Partikel larutan dapat menembus kertas selofan sedangkan partikel-partikel koloid tidak. Besarnya partikel terdispersi merupakan faktor penentu dari sifat atau keadaan campuran (larutan, koloid atau suspensi)

Sumber : http://sistemkoloid11.blogspot.com/2006/04/pengertian-dan-jenis-jenis-koloid.html

HIDROLISIS GARAM

A. Pengertian

• Sebagaimana kita ketahui bahwa jika larutan asam direaksikan dengan larutan basa akan membentuk senyawa garam.
• Jika kita melarutkan suatu garam ke dalam air, maka akan ada dua kemungkinan yang terjadi, yaitu:

1. Ion-ion yang berasal dari asam lemah (misalnya CH3COO–, CN–, dan S2–) atau ion-ion yang berasal dari basa lemah (misalnya NH4 +, Fe2+, dan Al3+) akan bereaksi dengan air. Reaksi suatu ion dengan air inilah yang disebut hidrolisis.

• Berlangsungnya hidrolisis disebabkan adanya kecenderungan ion-ion tersebut untuk membentuk asam atau basa asalnya.

Contoh:
CH3COO– + H2O ⎯⎯→ CH3COOH + OH–

• NH4+ + H2O ⎯⎯→ NH4OH + H+

2. Ion-ion yang berasal dari asam kuat (misalnya Cl–, NO3–, dan SO42–) atau ion-ion yang berasal dari basa kuat (misalnya Na+, K+, dan Ca2+) tidak bereaksi dengan air atau tidak terjadi hidrolisis.

• Hal ini dikarenakan ion-ion tersebut tidak mempunyai kecenderungan untuk membentuk asam atau basa asalnya. (Ingat kembali tentang kekuatan asam-basa!)

Na+ + H2O ⎯⎯→ tidak terjadi reaksi
SO42- + H2O ⎯⎯→ tidak terjadi reaksi

• Hidrolisis hanya dapat terjadi pada pelarutan senyawa garam yang terbentuk dari ion-ion asam lemah dan ion-ion basa lemah.
• Jadi, garam yang bersifat netral (dari asam kuat dan basa kuat) tidak terjadi hidrolisis.

B. Komponen Hidrolisis Garam
1. Hidrolisis Garam dari Asam lemah dan Basa Kuat

• Jika suatu garam dari asam lemah dan basa kuat dilarutkan dalam air, maka kation dari basa kuat tidak terhidrolisis sedangkan anion dari asam lemah akan mengalami hidrolisis.
• Jadi garam dari asam lemah dan basa kuat jika dilarutkan dalam air akan mengalami hidrolisis parsial atau hidrolisis sebagian.

• Contoh:

CH3COONa(aq) ⎯⎯→ CH3COO–(aq) + Na+(aq)
CH3COO– + H2O ←⎯⎯⎯⎯→ CH3COOH + OH–
Na+ + H2O ⎯⎯→ tidak terjadi reaksi

• pH larutan garam dapat ditentukan dari persamaan:

A– + H2O ←⎯⎯⎯⎯→ HA + OH–


pOH = -log [OH-]
pH = 14 – pOH
2. Hidrolisis Garam dari Asam Kuat dan Basa Lemah

• Garam dari asam kuat dan basa lemah jika dilarutkan dalam air juga akan mengalami hidrolisis sebagian. Hal ini disebabkan karena kation dari basa lemah dapat terhidrolisis, sedangkan anion dari asam kuat tidak mengalami hidtrolisis.

• Contoh:

NH4Cl ⎯⎯→ NH4+ + Cl–
NH4+ + H2O ←⎯⎯⎯⎯→ NH4OH + H+
Cl– + H2O tidak terjadi reaksi

• pH larutan garam ini dapat ditentukan melalui persamaan:

M+ + H2O ←⎯⎯⎯⎯→ MOH + H+




pH = -log [H+]

Sumber :  http://alfikimia.wordpress.com/kelas-xi/hidrolisis-garam/

Larutan Penyangga

Larutan Penyangga

pH suatu larutan akan turun apabila ditambah asam, hal ini disebabkan meningkatnya konsentrasi H⁺. Sebaliknya, bila ditambah basa akan menaikkan pH karena penambahan basa meningkatkan konsentrasi OH^-. Penambahan air pada larutan asam dan basa akan mengubah pH larutan, karena konsentrasi asam atau basanya akan mengecil. Namun, ada larutan yang bila ditambah sedikit asam, basa, atau air tidak mengubah pH secara berarti. Larutan yang demikian disebut dengan larutan penyangga (disebut juga larutan buffer atau dapar). Larutan buffer memiliki komponen asam yang dapat menahan kenaikan pH dan komponen basa yang dapat menahan penurunan pH. Komponen tersebut merupakan konjugat dari asam basa lemah penyusun larutan buffer itu sendiri. Dengan demikian, larutan penyangga merupakan larutan yang dibentuk oleh reaksi suatu asam lemah dengan basa konjugatnya ataupun basa lemah dengan asam konjugatnya. Reaksi ini disebut sebagai reaksi asam-basa konjugasi. (Keenan et al., 1980)
Secara umum,  larutan penyangga digambarkan sebagai campuran yang terdiri dari:

• Asam lemah (HA) dan basa konjugasinya (ion A^-), campuran ini menghasilkan larutan bersifat asam.
• Basa lemah (B) dan basa konjugasinya (BH⁺), campuran ini menghasilkan larutan bersifat basa. (Purba, 1994)

Komponen larutan penyangga terbagi menjadi (Keenan et al., 1980):

• Larutan penyangga yang bersifat asam

Larutan ini mempertahankan pH pada daerah asam (pH < 7). Larutan ini dapat dibuat dari asam lemah dan garamnya (yang merupakan basa konjugasi dari asamnya). Adapun cara lainnya yaitu mencampurkan suatu asam lemah dengan suatu basa kuat, asam lemahnya dicampurkan dalam jumlah berlebih. Campuran akan menghasilkan garam yang mengandung basa konjugasi dari asam lemah yang bersangkutan. Pada umumnya basa kuat yang digunakan seperti natrium hidroksida, kalium hidroksida, barium hidroksida, kalsium hidroksida, dan lain-lain.

• Larutan penyangga yang bersifat basa

Larutan ini mempertahankan pH pada daerah basa (pH > 7). Larutan ini dapat dibuat dari basa lemah dan garam (yang berasal dari asam kuat). Adapun cara lainnya yaitu: mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat dimana basa lemahnya dicampurkan berlebih.
Adapun sifat-sifat larutan penyangga diketahui sebagai berikut (Syukri, 1999):
1. Mempunyai pH tertentu
pH buffer dapat dicari dengan persamaan Henderson-Hasselbalch, yaitu:
pH = pKa + log [garam]/[asam]
pOH = pKb + log [garam]/[basa]
pH buffer bergantung pada Ka asam lemah atau Kb basa lemah dan perbandingan konsentrasi asam dengan konsentrasi basa konjugasinya atau konsentrasi basa lemah dengan konsentrasi asam konjugasinya. Persamaannya (Purba, 1994):
a. Reaksi ionisasi asam lemah:
HA_(aq) ↔ H⁺_(aq) + A^-_(aq)
Tetapan ionisasinya dilambangkan dengan Ka
Ka = [H⁺][A^-] / [HA]
b. Reaksi ionisasi basa lemah:
LOH_(aq) ↔ L⁺_(aq) + OH^-_(aq)
Tetapan ionisasinya dilambangkan dengan Kb
Kb = [L⁺][OH^-] / [LOH]
2. pHnya relatif tidak berubah jika ditambah sedikit asam atau basa.
3. pHnya tidak berubah jika diencerkan.
Telah disebutkan bahwa larutan penyangga mengandung komponen asam dan basa dengan asam dan basa konjugasinya, sehingga dapat mengikat baik ion H⁺ maupun ion OH^-. Sehingga penambahan sedikit asam kuat atau basa kuat tidak mengubah pH-nya secara signifikan. Berikut ini cara kerja larutan penyangga (Syukri, 1999):
Larutan penyangga asam
Sebagai contoh cara kerjanya dapat dilihat pada larutan buffer yang mengandung CH₃COOH dan CH₃COO^- yang mengalami kesetimbangan. Prosesnya sebagai berikut:
-       Pada penambahan asam
Penambahan asam (H⁺) akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Ion H⁺ yang ditambahkan akan bereaksi dengan ion CH₃COO^- membentuk molekul CH₃COOH.
CH₃COO^-(aq)  + H⁺(aq)  → CH₃COOH(aq)
-       Pada penambahan basa
Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka ion OH^- dari basa itu akan bereaksi dengan ion H⁺ membentuk air. Hal ini akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion H+ dapat dipertahankan. Jadi, penambahan basa menyebabkan berkurangnya komponen asam (CH₃COOH), bukan ion H⁺. Basa yang ditambahkan tersebut bereaksi dengan asam CH₃COOH membentuk ion CH₃COO^- dan air.
CH₃COOH(aq) + OH^-(aq)  → CH₃COO^-(aq)  +  H₂O(l)
Larutan penyangga basa
Sebagai contoh cara kerjanya, dapat dilihat pada larutan buffer yang mengandung NH₃ dan NH₄⁺ yang mengalami kesetimbangan. Prosesnya sebagai berikut:
-       Pada penambahan asam
Jika ditambahkan suatu asam, maka ion H⁺ dari asam akan mengikat ion OH^-. Hal tersebut menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan, sehingga konsentrasi ion OH^- dapat dipertahankan. Disamping itu, penambahan ini menyebabkan berkurangnya komponen basa (NH₃), bukan ion OH^-. Asam yang ditambahkan bereaksi dengan basa NH₃ membentuk ion NH₄⁺.
NH₃ (aq)  +  H⁺(aq)  →  NH₄⁺ (aq)
-       Pada penambahan basa
Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka kesetimbangan bergeser ke kiri, sehingga konsentrasi ion OH^- dapat dipertahankan. Basa yang ditambahkan bereaksi dengan komponen asam (NH₄⁺), membentuk komponen basa (NH₃) dan air.
NH₄⁺ (aq) +  OH^-(aq)  →  NH₃ (aq)  +  H₂O(l)
Untuk menghitung pH larutan buffer digunakan cara sebagai berikut (Purba, 1994):

• Larutan penyangga asam

Dapat digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H⁺ dalam suatu larutan dengan rumus berikut:
[H⁺] = Ka x a/g      atau
pH = p Ka – log a/g
dengan, Ka = tetapan ionisasi asam lemah
a  = jumlah mol asam lemah
g  = jumlah mol basa konjugasi

• Larutan penyangga basa

Dapat digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H⁺ dalam suatu larutan dengan rumus berikut:
[OH^-] = Kb x b/g      atau
pH = p Kb – log b/g
dengan, Kb = tetapan ionisasi basa lemah
b  = jumlah mol basa lemah
g  = jumlah mol asam konjugasi

Sumber : https://hidayatullahahmad.wordpress.com/tag/larutan-penyangga/

Asam Basa

A. Pengertian Asam Basa

Asam dan basa sudah dikenal sejak zaman dulu. Istilah asam (acid) berasal dari bahasa Latin acetum yang berarti cuka. Istilah basa (alkali) berasal dari bahasa Arab yang berarti abu. Basa digunakan dalam pembuatan sabun. Juga sudah lama diketahui bahwa asam dan basa saling menetralkan. Di alam, asam ditemukan dalam buah-buahan, misalnya asam sitrat dalam buah jeruk berfungsi untuk memberi rasa limun yang tajam. Cuka mengandung asam asetat, dan asam tanak dari kulit pohon digunakan untuk menyamak kulit. Asam mineral yang lebih kuat telah dibuat sejak abad pertengahan, salah satunya adalah aqua forti (asam nitrat) yang digunakan oleh para peneliti untuk memisahkan emas dan perak.

Pada tahun 1884, Svante Arrhenius (1859-1897) seorang ilmuwan Swedia yang memenangkan hadiah nobel atas karyanya di bidang ionisasi, memperkenalkan pemikiran tentang senyawa yang terpisah atau terurai menjadi bagian ion-ion dalam larutan. Dia menjelaskan bagaimana kekuatan asam dalam larutan aqua (air) tergantung pada konsentrai ion-ion hidrogen di dalamnya.
Menurut Arrhenius, asam adalah zat yang dalam air melepakan ion H+, sedangkan basa adalah zat yang dalam air melepaskan ion OH–. Jadi pembawa sifat asam adalah ion H+, sedangkan pembawa sifat basa adalah ion OH–. Asam Arrhenius dirumuskan sebagai HxZ, yang dalam air mengalami ionisasi sebagai berikut.
HxZ ⎯⎯→ x H+ + Zx–
Jumlah ion H+ yang dapat dihasilkan oleh 1 molekul asam disebut valensi asam, sedangkan ion negatif yang terbentuk dari asam setelah melepaskan ion H+ disebut ion sisa asam. Beberapa contoh asam dapat dilihat pada tabel 5.1.
Basa Arrhenius adalah hidroksida logam, M(OH)x, yang dalam air terurai sebagai berikut.
M(OH)x ⎯⎯→ Mx+ + x OH–
Jumlah ion OH– yang dapat dilepaskan oleh satu molekul basa disebut valensi basa. Beberapa contoh basa diberikan pada tabel 5.2.

Asam sulfat dan magnesium hidroksida dalam air mengion sebagai berikut.
H2SO4 ⎯⎯→ 2 H+ + SO42–
Mg(OH)2 ⎯⎯→ Mg+ + 2 OH–

• Persamaan ionisasi air dapat ditulis sebagai:

H2O(l) ←⎯⎯⎯⎯→ H+(aq) + OH–(aq)

• Harga tetapan air adalah:

• Konsentrasi H2O yang terionisasi menjadi H+ dan OH– sangat kecil dibandingkan dengan konsentrasi H2O mula-mula, sehingga konsentrasi H2O dapat dianggap tetap, maka harga K[H2O] juga tetap, yang disebut tetapan kesetimbangan air atau ditulis Kw.

• Jadi,

• Pada suhu 25 °C, Kw yang didapat dari percobaan adalah 1,0 × 10–14.
• Harga Kw ini tergantung pada suhu, tetapi untuk percobaan yang suhunya tidak terlalu menyimpang jauh dari 25 °C, harga Kw itu dapat dianggap tetap.
• Harga Kw pada berbagai suhu dapat dilihat pada tabel berikut.

Kekuatan asam dipengaruhi oleh banyaknya ion – ion H+ yang dihasilkan
oleh senyawa asam dalam larutannya. Berdasarkan banyak sedikitnya ion H+
yang dihasilkan, larutan asam dibedakan menjadi dua macam sebagai berikut.
1. Asam Kuat
Asam kuat yaitu senyawa asam yang dalam larutannya terion seluruhnya
menjadi ion-ionnya. Reaksi ionisasi asam kuat merupakan reaksi
berkesudahan. Secara umum, ionisasi asam kuat dirumuskan sebagai berikut.
HA(aq) ⎯⎯→ H+(aq) + A–(aq)

2. Asam Lemah
Asam lemah yaitu senyawa asam yang dalam larutannya hanya sedikit
terionisasi menjadi ion-ionnya. Reaksi ionisasi asam lemah merupakan reaksi
kesetimbangan.
Secara umum, ionisasi asam lemah valensi satu dapat dirumuskan
sebagai berikut.
HA(aq) ←⎯⎯⎯⎯→ H+(aq) + A–(aq)
Makin kuat asam maka reaksi kesetimbangan asam makin condong ke
kanan, akibatnya Ka bertambah besar. Oleh karena itu, harga Ka merupakan
ukuran kekuatan asam, makin besar Ka makin kuat asam.
Berdasarkan persamaan di atas, karena pada asam lemah [H+] = [A–],
maka persamaan di atas dapat diubah menjadi:

• Kekuatan basa dipengaruhi oleh banyaknya ion – ion OH– yang dihasilkan oleh senyawa basa dalam larutannya.
• Berdasarkan banyak sedikitnya ion OH yang dihasilkan, larutan basa juga dibedakan menjadi dua macam sebagai berikut.

1. Basa Kuat

• Basa kuat yaitu senyawa basa yang dalam larutannya terion seluruhnya menjadi ion-ionnya. Reaksi ionisasi basa kuat merupakan reaksi berkesudahan.
• Secara umum, ionisasi basa kuat dirumuskan sebagai berikut.

M(OH)x(aq) ⎯⎯→ Mx+(aq) + x OH–(aq)

dengan: x = valensi basa
M = konsentrasi basa
2. Basa Lemah

• Basa lemah yaitu senyawa basa yang dalam larutannya hanya sedikit terionisasi menjadi ion-ionnya.
• Reaksi ionisasi basa lemah juga merupakan reaksi kesetimbangan.
• Secara umum, ionisasi basa lemah valensi satu dapat dirumuskan sebagai berikut.

M(OH)(aq) ←⎯⎯⎯⎯→ M+(aq) + OH–(aq)

• Makin kuat basa maka reaksi kesetimbangan basa makin condong ke kanan, akibatnya Kb bertambah besar.
• Oleh karena itu, harga Kb merupakan ukuran kekuatan basa, makin besar Kb makin kuat basa.
• Berdasarkan persamaan di atas, karena pada basa lemah [M+] = [OH–], maka persamaan di atas dapat diubah menjadi:

• Untuk menyatakan tingkat atau derajat keasaman suatu larutan, pada tahun 1910, seorang ahli dari Denmark, Soren Lautiz Sorensen memperkenalkan suatu bilangan yang sederhana.
• Bilangan ini diperoleh dari hasil logaritma konsentrasi H+.
• Bilangan ini kita kenal dengan skala pH. Harga pH berkisar antara 1 – 14 dan ditulis:

• Dari uraian di atas dapat kita simpulkan bahwa:

a. Larutan bersifat netral jika [H+] = [OH–] atau pH = pOH = 7.
b. Larutan bersifat asam jika [H+] > [OH–] atau pH < 7.
c. Larutan bersifat basa jika [H+] < [OH–] atau pH > 7.

• Karena pH dan konsentrasi ion H+ dihubungkan dengan tanda negatif, maka makin besar konsentrasi ion H+ makin kecil pH, dan karena bilangan dasar logaritma adalah 10, maka larutan yang nilai pH-nya berbeda sebesar n mempunyai perbedaan ion H+ sebesar 10n.

• Perhatikan contoh di bawah ini.
• Jika konsentrasi ion H+ = 0,01 M, maka pH = – log 0,01 = 2
• Jika konsentrasi ion H+ = 0,001 M (10 kali lebih kecil) maka pH = – log 0,001 = 3 (naik 1 satuan)
• Jadi dapat disimpulkan:

• Makin besar konsentrasi ion H+ makin kecil pH
• Larutan dengan pH = 1 adalah 10 kali lebih asam daripada larutan dengan pH = 2.

• Untuk menentukan pH suatu larutan dapat dilakukan dengan beberapa cara, antara lain sebagai berikut.

1. Menggunakan Beberapa Indikator

• Indikator adalah asam organik lemah atau basa organik lemah yang dapat berubah warna pada rentang harga pH tertentu (James E. Brady, 1990).
• Harga pH suatu larutan dapat diperkirakan dengan menggunakan trayek pH indikator.
• Indikator memiliki trayek perubahan warna yang berbeda-beda.
• Dengan demikian dari uji larutan dengan beberapa indikator akan diperoleh daerah irisan pH larutan.
• Contoh, suatu larutan dengan brom timol biru (6,0– 7,6) berwarna biru dan dengan fenolftalein (8,3–10,0) tidak berwarna, maka pH larutan itu adalah 7,6–8,3.
• Hal ini disebabkan jika brom timol biru berwarna biru, berarti pH larutan lebih besar dari 7,6 dan jika dengan fenolftalein tidak berwarna, berarti pH larutan kurang dari 8,3.

Konsep Asam-Basa Bronsted dan Lowry

• Menurut Bronsted dan Lowry, asam adalah spesi yang memberi proton, sedangkan basa adalah spesi yang menerima proton pada suatu reaksi pemindahan proton.

 

•  Perhatikan contoh berikut.

NH₄ ⁺ _(aq)  +  H₂O_(l)  ⎯→  NH_3(aq) + H₃O⁺_(aq)
asam                basa
H₂O_(l)  + NH_3(aq) ⎯⎯→  NH₄⁺_(aq)  +  OH^–_(aq)
asam          basa

•  Pada contoh di atas terlihat bahwa air dapat bersifat sebagai asam (donor proton) dan sebagai basa (akseptor proton).
• Zat seperti itu bersifat amfiprotik (amfoter).

• Konsep asam-basa dari Bronsted-Lowry ini lebih luas daripada konsep asam-basa Arrhenius karena hal-hal berikut :

1. Konsep asam-basa Bronsted-Lowry tidak terbatas dalam pelarut air, tetapi juga menjelaskan reaksi asam-basa dalam pelarut lain atau bahkan reaksi tanpa pelarut.
2. Asam-basa Bronsted-Lowry tidak hanya berupa molekul, tetapi juga dapat berupa kation atau anion. Konsep asam-basa ronsted-Lowry dapat menjelaskan sifat asam dari NH4Cl. Dalam NH4Cl, yang bersifat asam adalah ion NH4+ karena dalam air dapat melepas proton.

Asam dan Basa Konjugasi

• Suatu asam setelah melepas satu proton akan membentuk spesi yang disebut basa konjugasi dari asam tersebut.
• Sedangkan basa yang telah menerima proton menjadi asam konjugasi.
• Perhatikan tabel berikut.

• Pasangan asam-basa setelah terjadi serah-terima proton dinamakan asam-basa konjugasi.

Konsep Asam-Basa LEWIS

• Teori asam basa Lewis

Asam menurut Lewis adalah zat yang dapat menerima pasangan electron (akseptor pasangan electron)
Basa menurut Lewis adalah zat yang dapat memberikan pasangan electron (donor pasangan electron).

Lewis mengamati bahwa molekul BF₃ juga dapat berperilaku seperti halnya asam (H+) sewaktu bereaksi dengan NH₃. Molekul BF₃ dapat menerima sepasang elektron dari molekul NH₃ untuk membentuk ikatan kovalen antara B dan H.
Teori asam basa Lewis lebih luas dibandingkan Arhenius dan Bronsted Lowry , karena :

• Teori Lewis dapat menjelaskan reaksi asam basa yang berlangsung dalam pelarut air, pelarut bukan air, dan tanpa pelarut sama sekali.
• Teori Lewis dapat menjelaskan reaksi asam basa yang tidak melibatkan transfer proton (H⁺), seperti reaksi antara BF₃ dan NH₃.

Contoh :
Tunjukkan bagaimana reaksi asam basa antara larutan HCl dan NaOH menurut teori Arhenius dapat dijelaskan dengan menggunakan teori Lewis

Reaksi antara larutan HCl dan NaOH ;
HCl_(aq) + NaOH_(aq)  ↔ NaCl_(aq) + H₂O_(l)
Untuk menjelaskan reaksi ini menggunakan teori Lewis, nyatakan reaksi sebagai reaksi ion:
HCl ↔ H⁺ + Cl^-                      NaOH ↔ Na⁺ + OH^-
NaCl ↔ Na⁺  + Cl^-                  H₂O
Reaksi ion bersihnya adalah :
H⁺ + OH^-↔ H₂O_(l)
Ikatan kovalen koordinasi antara H dan O yang terbentuk akibat transfer sepasang elektron dari OH^- ke H⁺

 ^{Sumber : http://alfikimia.wordpress.com/kelas-xi/larutan-asam-basa/a-pengertian-asam-basa/}

STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK

STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK.


 STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK
Teori Atom Bohr dan
Mekanika Kuantum
TUJUAN PEMBELAJARAN
Setelah mengikuti pembelajaran siswa dapat :
1. menjelaskan teori atom Bohr dan mekanika kuantum,
2. menentukan bilangan kuantum dan bentuk-bentuk orbital,
3. menjelaskan kulit dan subkulit serta hubungannya dengan bilangan kuantum,
4. menyusun konfigurasi elektron berdasarkan prinsip Aufbau, aturan Hund, dan azas larangan
Pauli,
5. menentukan letak unsur dalam tabel periodik berdasarkan konfigurasi elektron
A. Teori Atom Bohr dan Teori Mekanika Kuantum
Bohr yang menyatakan:
1. Elektron dalam atom mempunyai tingkat energi tertentu atau elektron
bergerak mengelilingi inti dalam lintasan tertentu.
2. Pada lintasannya elektron tidak menyerap atau memancarkan energi.
3. Elektron dapat pindah dari satu tingkat ke tingkat energi yang lain. Jika
elektron pindah ke tingkat energi yang lebih tinggi elektron tersebut
dikatakan dalam keadaan tereksitasi.
Pada tahun 1923 Louis de Broglie mengemukakan bahwa semua materi
memiliki sifat gelombang dan setiap partikel yang bergerak memiliki sifat gelombang
dengan panjang gelombang tertentu. Elektron yang bergerak mengelilingi inti,
gerakannya seperti sebuah gelombang, keberadaan dalam lintasannya tidak pasti.
Hal ini tidak sesuai dengan yang dikemukakan Bohr yaitu elektron bergerak pada lintasan tertentu.
Pada tahun 1926 Erwin Schrodinger dan Werner Heisenberg mengemukakan
teori bahwa lokasi elektron dalam atom tidak dapat ditentukan secara pasti, yang
dapat ditentukan hanyalah daerah kemungkinan keberadaan elektron. Oleh karena
keberadaan elektron diperkirakan dengan mekanika kuantum maka teori ini disebut teori atom mekanika kuantum.
B. Bilangan Kuantum dan Bentuk Orbital
1. Bilangan Kuantum
Schrodinger menggunakan tiga bilangan kuantum yaitu bilangan kuantum
utama (n), bilangan kuantum azimut (l), dan bilangan kuantum magnetik (m).
Ketiga bilangan kuantum tersebut menjelaskan tingkat energi, bentuk, dan orientasi
elektron di dalam orbital. Selain ketiga bilangan kuantum tersebut ada bilangan
kuantum spin (s) yang menunjukkan perputaran elektron pada sumbunya.
a. Bilangan Kuantum Utama
Bilangan kuantum utama memiliki lambang n. Harga n melambangkan tingkat
energi elektron atau kulit elektron. Harga n untuk berbagai kulit elektron yaitu
sebagai berikut.
Elektron pada kulit ke-1, memiliki harga n = 1.
Elektron pada kulit ke-2, memiliki harga n = 2.
Elektron pada kulit ke-3, memiliki harga n = 3.
Elektron pada kulit ke-4, memiliki harga n = 4.
b. Bilangan Kuantum Azimut
Bilangan kuantum azimut memiliki lambang l. Bilangan kuantum azimut
menyatakan tingkat energi elektron pada subkulit. Subkulit elektron mempunyai
lambang s, p, d, f. Huruf-huruf tersebut berasal dari kata sharp (s), principal (p),
diffuse (d), dan fundamental (f) yang diambil dari nama-nama seri spektrum unsur.
Harga l untuk berbagai subkulit yaitu sebagai berikut.
Elektron pada subkulit s memiliki harga l = 0
Elektron pada subkulit p memiliki harga l = 1
Elektron pada subkulit d memiliki harga l = 2
Elektron pada subkulit f memiliki harga l = 3
Hubungan harga n dengan l adalah harga l mulai dari 0 sampai dengan n-1.
Contoh:
Jika n = 1 maka l = 0.
Jika n = 2 maka l = 0, 1.
Jika n = 3 maka l = 0, 1, 2.
Jika n = 4, maka l = 0, 1, 2, 3.
c. Bilangan Kuantum Magnetik
Bilangan kuantum magnetik memiliki lambang m yang menunjukkan arah
orbital elektron. Bilangan kuantum magnetik menyatakan jumlah orbital pada
subkulit elektron. Bilangan kuantum ini bernilai negatif, nol, dan positif. Secara
matematika harga m dapat ditulis mulai dari -l sampai dengan +l. Harga m untuk berbagai l atau sib kulit.
Tabel 1.1 Harga m untuk berbagai subkulit

Tabel 1.2 Harga bilangan kuantum n, l, danm untuk berbagai bilangan kuantum

d. Bilangan Kuantum Spin


Bilangan kuatum spin dengan lambang s, menyatakan arah perputaran
elektron pada sumbunya.
Bilangan kuantum suatu elektron
di dalam orbital dapat memiliki harga
spin + 1/2 dan -1/2,tetapi kesepakatan para tokoh kimia,untuk elektron pertama didalam orbital harga spinnya =+1/2.
Contoh Soal

 
2. Bentuk Orbital
Elektron-elektron bergerak pada setiap orbitalnya. Orbital-orbital mempunyai
bentuk yang berbeda-beda sesuai dengan arah gerakan elektron di dalam atom.Bentuk berbagai orbital adalah sebagai berikut:
a. Orbital s

Orbital s digambarkan berbentuk bola dengan inti sebagai pusat.
b. Orbital p
Orbital p terdiri atas 3 orbital, masing-masing berbentuk balon terpilin dengan
arah dalam ruang sesuai dengan sumbu x, y, dan z. Perhatikan Gambar


  c. Orbital d
Bentuk orbital d terdiri atas lima orbital yaitu dx2 –y2 , dxz, dz2 , dxy, dan dyz.

 
C. Konfigurasi Elektron
Konfigurasi elektron merupakan distribusi elektron-elektron di dalam orbitalorbital
suatu atom. Distribusi elektron didasarkan pada tingkat-tingkat energi dari
orbital. Konfigurasi elektron harus memenuhi berbagai aturan atau prinsip. Berikut
ini dijelaskan beberapa aturan atau prinsip tentang konfigurasi elektron
1. Prinsip Aufbau
Subkulit atau orbital-orbital elektron mempunyai tingkat energi yang berbeda.
Tingkat-tingkat energi dan subkulit elektron dari periode ke-1 sampai ke-7
digambarkan seperti Gambar 1.5(a).
Menurut Aufbau, elektron dalam atom sedapat mungkin memiliki energi yang
terendah maka berdasarkan urutan tingkat energi orbital, pengisian konfigurasi
elektron dimulai dari tingkat energi yang paling rendah ke tingkat energi yang
tertinggi. Cara pengisian elektron pada subkulit dapat digambarkan seperti Gambar



  Urutan subkulit dari energi terendah sampai tertinggi yaitu sebagai berikut.
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 6f, 7d
Contoh:
Konfigurasi elektron dari atom-atom 2He, 3Li, 7N, 11Na, 18Ar, 22Ti, dan 26Fe adalah sebagai barikut:


Prinsip Aufbau adalah:
Elektron-elektron dalam suatu atom selalu berusaha menempati subkulit yang
tingkat energinya rendah. Jika subkulit yang tingkat energinya rendah sudah
penuh, baru elektron berikutnya akan mengisi subkulit yang tingkat energinya
lebih tinggi.
2. Prinsip Eksklusi atau Prinsip Larangan Pauli
Helium memiliki dua elektron yang terletak pada orbital yang sama. Kedua
elektron memiliki harga bilangan kuantum n, l, dan m yang sama, tetapi bilangan
kuantum s berbeda yaitu + 1/2
dan – 1/2
. Harga bilangan kuantum masing-masing
elektron pada He adalah: n = 1, l = 0, m = 0, s = + 1/2
dan n = 1, l = 0, m = 0, s = – 1/2
Atas dasar pengamatan ini ahli fisika Austria Wolfgang Pauli merumuskan
suatu prinsip yang dikenal dengan prinsip eksklusi atau larangan Pauli.
Prinsip larangan Pauli adalah:
Tidak ada dua elektron di dalam atom memiliki empat bilangan kuantum
3. Aturan Hund
Konfigurasi elektron dapat pula ditulis dalam bentuk diagram orbital. Contoh
diagram orbital yaitu:
1s 2s 2p
Elektron-elektron di dalam orbital-orbital suatu subkulit cenderung untuk tidak
berpasangan. Elektron-elektron pada subkulit akan berpasangan setelah semua
orbital terisi satu elektron.
Misalnya konfigurasi elektron pada diagram orbital dari unsur O dengan nomor
atom 8 adalah

Aturan pengisian elektron tersebut sesuai dengan aturan Hund. Aturan Hund
menyatakan:
Pada subkulit yang orbitalnya lebih dari satu, elektron-elektron akan mengisi
dulu semua orbital, sisanya baru berpasangan.
Contoh Soal
Buat konfigurasi elektron dan diagram orbital dari titanium, besi, nikel, dan tembaga
dengan nomor atom berturut-turut 22, 26, 28, dan 29!
Penyelesaian:

Penulisan konfigurasi elektron suatu atom dapat disingkat dengan menuliskan
lambang atom golongan VIIIA pada periode sebelumnya diikuti konfigurasi sisanya.
Contoh:
8O : 1s2 2s2 2p4 ditulis 8O : (He) 2s2 2p4
17Cl : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 ditulis 17Cl : (Ne) 3s2 3p5
23V : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3 ditulis 23V : (Ar) 4s2 3d3

II. SISTEM PERIODIK
Dasar dan Penyusunan Sistem Periodik Unsur Modern
Sistem periodik unsur modern (lihat gambar) disusun berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat. Lajur horizontal, yang selanjutnya disebut periode, disusun menurut kenaikan nomor atom, sedangkan lajur vertikal, yang selanjutnya disebut golongan, disusun menurut kemiripan sifat.
Unsur segolongan bukannya mempunyai sifat yang sama, melainkan mempunyai kemiripan sifat. Setiap unsur memiliki sifat khas yang membedakannya dari unsur lainnya. Unsur-unsur dalam sistem periodik dibagi menjadi dua bagian besar, yaitu unsur-unsur yang menempati golongan A yang disebut unsur golongan utama, dan unsur-unsur yang menempati golongan B yang disebut unsur transisi (James E. Brady, 1990).
Sistem periodik unsur modern yang disebut juga sistem periodik bentuk panjang, terdiri atas 7 periode dan 8 golongan. Periode 1, 2, dan 3 disebut periode pendek karena berisi sedikit unsur, sedangkan periode lainnya disebut periode panjang. Golongan terbagi atas golongan A dan golongan B. Unsur-unsur golongan A disebut golongan utama, sedangkan golongan B disebut golongan transisi. Golongan-golongan B terletak antara golongan IIA dan IIIA. Golongan B mulai terdapat pada periode 4.
Dalam sistem periodik unsur yang terbaru, golongan ditandai dengan golongan 1 sampai dengan golongan 18 secara berurutan dari kiri ke kanan. Dengan cara ini, maka unsur transisi terletak pada golongan 3 sampai dengan golongan 12. Cara seperti itu dapat dilihat pada sistem periodik unsur pada gambar


  a. Periode
Sistem periodik unsur modern mempunyai 7 periode. Unsur-unsur yang mempunyai jumlah kulit yang sama pada konfigurasi elektronnya, terletak pada periode yang sama.

 
b. Golongan
Sistem periodik unsur modern mempunyai 8 golongan utama (A).
Unsur-unsur pada sistem periodik modern yang mempunyai elektron
valensi (elektron kulit terluar) sama pada konfigurasi elektronnya, maka
unsur-unsur tersebut terletak pada golongan yang sama (golongan
utama/A).

SUMBER : http://wikenovi.wordpress.com/kimia-kelas-xi-2/struktur-atom-dan-sistem-periodik-3/