tag:blogger.com,1999:blog-36105860742049442292024-03-13T19:30:15.082-07:00Kimia is ChemistryKimia = Chemical, Chimiques, Chimico, Chemikalie, Chemisch, Químico, Chimicae, Chimic, Kemijske, hóa học, Chemiczny 化学, 화학cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.comBlogger352125tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-52450510828926373602012-02-04T12:59:00.001-08:002012-02-04T12:59:27.154-08:00Sifat-Sifat Klorida Unsur Periode 3<h1><br />
</h1><div class="time">Ditulis oleh <a href="http://www.chem-is-try.org/author/Jim_Clark/" title="Posts by Jim Clark"></a>Ramadhan wahyu</div>Halaman ini membahas struktur klorida unsur periode 3 (natrium sampai sulfur), sifat-sifat fisikanya dan reaksinya dengan air.<br />
Klor dan argon tidak dibahas – tidak ada artinya kita membahas "kloro klorida", dan argon tidak dibahas karena tidak membentuk klorida.<br />
<h2><b>Ringkasan</b></h2><h3><b>Klorida</b></h3>Klorida yang akan dibahas adalah:<br />
<br />
<table border="0" cellpadding="10" class="aligncenter"><tbody>
<tr><td>NaCl</td><td>MgCl<sub>2</sub></td><td>AlCl<sub>3</sub></td><td>SiCl<sub>4</sub></td><td>PCl<sub>5</sub></td><td>S<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub></td></tr>
<tr><td><br />
</td><td><br />
</td><td><br />
</td><td><br />
</td><td>PCl<sub>3</sub></td></tr>
</tbody></table>Ada tiga klorida sulfur, tetapi hanya satu yang disebutkan berdasarkan silabus di UK (untuk tingkat A atau yang sederajat) yaitu S<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub>.<br />
Seperti yang akan anda lihat nanti, aluminium klorida dalam beberapa kondisi berupa dimer, Al<sub>2</sub>Cl<sub>6</sub>.<br />
<h3><b>Struktur</b></h3>Natrium klorida dan magnesium klorida merupakan molekul ionik (berikatan ion) dan terdiri dari kisi-kisi ion raksasa pada temperatur kamar.<br />
Aluminium klorida dan fosfor(V) klorida rumit! Keduanya mengalami perubahan struktur dari ionik menjadi kovalen pada saat padatannya berubah menjadi cair atau uap. Ada penjelasan mengenai hal ini pada halaman berikutnya.<br />
<h3><b>Titik leleh dan titik didih</b></h3>Natrium dan magnesium klorida merupakan padatan dengan titik leleh dan titik didih yang tinggi karena banyaknya panas yang dibutuhkan untuk memecah daya tarik ionik yang kuat.<br />
Sisanya (selain natrium dan magnesium klorida) merupakan cairan atau padatan dengan titik leleh yang rendah. Kita lewati aluminium klorida dan fosfor(V) klorida yang cukup rumit, molekul yang lain mempunyai daya tarik intermolekuler yang lebih lemah seperti gaya dispersi van der Waals. Hal ini mengubah ketergantungan pada ukuran dan bentuk molekul, tetapi akan selalu jauh lebih lemah dari ikatan ionik.<br />
<h3><b>Konduktivitas elektrik</b></h3>Natrium dan magnesium klorida merupakan molekul ionik dan leburannya dapat mengalami <b><i>elektrolisis</i></b> pada saat meleleh. Sifat listriknya disebabkan oleh gerakan ion-ion dan muatannya pada elektroda.<br />
Pada contoh aluminium klorida dan fosfor(V) klorida, padatannya tidak dapat menghantarkan listrik karena ion-ionnya tidak dapat bergerak bebas. Dalam bentuk cair (bentuk ini dapat diperoleh – keduanya menyublim pada tekanan normal), keduanya berubah menjadi bentuk kovalen, yang juga tidak menghantarkan listrik.<br />
Klorida-klorida yang lain tidak dapat menghantarkan listrik baik sebagai padatan maupun leburan karena tidak memiliki ion ataupun elektron yang dapat bergerak.<br />
<h3><b>Reaksi dengan air</b></h3>Sebagai perkiraan, klorida ionik sederhana (natrium dan magnesium klorida) larut dalam air.<br />
Klorida-klorida lain bereaksi dengan air dengan berbagai cara yang masing-masing akan dijelaskan. Reaksi dengan air dikenal dengan <b><i>hidrolisis</i></b>.<br />
<h2><b>Masing-masing klorida</b></h2><h3><b>Natrium klorida, NaCl</b></h3>Natrium klorida merupakan senyawa ionik sederhana yang terdiri dari susunan raksasa ion natrium dan klorida.<br />
Gambaran kecil dari kisi natrium klorida terlihat seperti ini:<br />
<div align="center"><img height="86" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/naclspfil.gif" width="198" /></div>Secara normal dapat digambarkan dalam bentuk pecahan:<br />
<div align="center"><img height="169" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/naclexpl.gif" width="275" /></div>Daya tarik yang kuat antara ion positif dan negatif memerlukan banyak energi panas untuk memecahnya, sehingga natrium klorida memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi.<br />
Natrium klorida dalam bentuk padatan tidak dapat menghantarkan listrik karena tidak memiliki elektron dan ion-ion yang dapat bergerak bebas. Namun demikian lelehannya dapat mengalami elektrolisis.<br />
Natrium klorida mudah larut dalam air menghasilkan larutan netral.<br />
<h3><b>Magnesium klorida, MgCl<sub>2</sub></b></h3>Magnesium klorida juga merupakan senyawa ionik, tetapi dengan pengaturan ion-ion yang lebih rumit karena jumlah ion kloridanya dua kali lebih banyak dari ion magnesium.<br />
Sama dengan natrium klorida, panas yang dibutuhkan untuk mengatasi daya tarik diantara ion-ion juga besar, sehingga titik leleh dan titik didihnya juga tinggi.<br />
Magnesium klorida padat bukan konduktor listrik karena ion-ionnya tidak bergerak bebas. Namun demikian, dapat mengalami elektrolisis jika ion-ionnya menjadi bebas karena meleleh.<br />
Magnesium klorida larut dalam air menghasilkan larutan asam lemah (pH = kira-kira 6).<br />
Jika ion magnesium dipecah dari kisi padatannya dan berubah menjadi larutan, ada daya tarik yang cukup antara ion-ion 2+ dan molekul air untuk membentuk ikatan koordinasi (kovalen dativ) antara ion magnesium dan pasangan elektron bebas di sekitar molekul air.<br />
Ion heksaakuamagnesium terbentuk, [Mg(H<sub>2</sub>O)<sub>6</sub>]<sup>2+</sup>.<br />
<img height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/padding.gif" width="40" /><img height="19" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/mgcl2diss.gif" width="370" /><br />
Ion ini bersifat asam – tingkat keasamannya tergantung pada berapa banyak elektron dalam molekul air yang didorong ke arah logam sebagai ion pusat. Hidrogen menjadi lebih positif dan lebih mudah ditarik oleh basa.<br />
Pada contoh magnesium, banyaknya perubahan sangat kecil, dan hanya dalam proporsi yang kecil dari atom hidrogen yang diambil oleh basa – pada contoh ini, oleh molekul air dalam larutan.<br />
<img height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/padding.gif" width="40" /><img height="19" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/mgionacid1.gif" width="373" /><br />
<b>Catatan: </b>alasan penanda warna adalah untuk mencoba menghindari kekeliruan antara molekul air yang menempel pada ion dengan molekul air dalam larutan.<br />
Keberadaan ion hidroksonium dalam larutan menyebabkannya terlalu asam. Faktanya ion-ion hidroksonium itu tidak terbentuk (posisi kesetimbangan bergeser ke kiri), artinya larutan hanya sebagai asam lemah.<br />
Anda dapat juga mengubah persamaan terakhir dalam bentuk yang disederhanakan:<br />
<img height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/padding.gif" width="40" /><img height="19" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/mgionacid2.gif" width="361" /><br />
Ion-ion hidrogen dalam larutan merupakan ion-ion hidroksonium. Jika anda menggunakan bentuk ini, perlu dituliskan bentuk/wujudnya.<br />
<h3><b>Aluminium klorida, AlCl<sub>3</sub></b></h3>Elektronegativitas meningkat dalam satu periode, sampai pada aluminium perbedaan elektronegativitas antara aluminium dan klorida tidak cukup untuk membentuk ikatan ion sederhana.<br />
Menjadi lebih sulit karena struktur aluminium klorida berubah dengan naiknya temperatur.<br />
Pada temperatur kamar, aluminium dalam aluminium klorida berkoordinasi 6. Artinya tiap aluminium dikelilingi oleh 6 klor. Strukturnya merupakan kisi ionik – meskipun dengan banyak karakter kovalen.<br />
Pada tekanan atmosfer normal, aluminium klorida menyublim (berubah dari padat menjadi uap) pada sekitar 180°C. Jika tekanan dinaikkan 2 atmosfer, akan meleleh pada temperatur 192°C.<br />
Kedua temperatur tersebut, tentu saja, sangat tidak tepat untuk senyawa ionik – terlalu rendah. Daya tarik antar molekulnya lemah – tidak sekuat daya tarik antar ion.<br />
Koordinasi aluminium berubah pada temperatur ini. Berubah menjadi koordinasi 4 – tiap aluminium dikelilingi 4 klor bukan 6.<br />
Yang terjadi adalah berubahnya kisi awal menjadi molekul Al<sub>2</sub>Cl<sub>6</sub>. Jika anda telah membaca halaman pada ikatan koordinasi yang telah disebutkan di atas, anda akan mendapatkan strukturnya sebagai berikut:<br />
<div align="center"><img height="156" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/al2cl6.gif" width="330" /></div>Perubahan ini artinya, tentu saja, anda telah kehilangan semua karakter ionik – yang menjelaskan mengapa aluminium klorida menguap atau meleleh (tergantung pada tekanannya).<br />
Terdapat kesetimbangan antara dimer-dimer dan molekul sederhana AlCl<sub>3</sub>. Jika temperatur naik lebih jauh lagi, posisi kesetimbangan bergeser lebih ke kanan.<br />
<img height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/padding.gif" width="40" /><img height="17" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/al2cl6eqm.gif" width="200" /><br />
<h3><i>Ringkasan</i></h3><ul><li>Pada temperatur kamar, aluminium klorida padat mempunyai kisi ionik dengan banyak karakter kovalen.</li>
<li>Pada temperatur sekitar 180 – 190°C (tergantung pada tekanannya), aluminium klorida berubah menjadi bentuk molekul, Al<sub>2</sub>Cl<sub>6</sub>. Ini menyebabkannya meleleh atau menguap karena daya tarik intermolekulernya melemah.</li>
<li>Dengan sedikit kenaikan temperatur akan pecah menjadi molekul sederhana AlCl<sub>3</sub>.</li>
</ul>Aluminium klorida padat tidak menghantarkan listrik pada suhu kamar karena ion-ionnya tidak bergerak bebas. Leburan aluminium klorida (hanya mungkin dengan menaikkan tekanan) tidak menghantarkan listrik karena tidak adanya ion.<br />
Reaksi aluminium klorida dengan air menarik. Jika anda meneteskan air pada aluminium klorida padat, anda mendapatkan reaksi yang hebat menghasilkan awan dari uap gas hidrogen klorida.<br />
Jika anda menambahkan aluminium klorida padat ke dalam air yang berlebih, ini masih belum jelas, selain menghasilkan gas hidrogen klorida, anda mendapatkan terbentuknya larutan asam. Suatu larutan aluminium klorida pada konsentrasi normal (sekitar 1 mol dm<sup>-3</sup>, sebagai contoh) akan mempunyai pH sekitar 2 -3. Larutan yang lebih pekat pH-nya akan lebih rendah lagi.<br />
Aluminium klorida bereaksi dengan air lebih dari sekedar larut. Pada contoh pertama, ion heksaakuaaluminium terbentuk bersama dengan ion klorida.<br />
<img height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/padding.gif" width="40" /><img height="19" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/alcl3h2o.gif" width="370" /><br />
Anda akan melihat bahwa hal ini sama dengan persamaan magnesium klorida yang diberikan di atas – perbedaannya hanya pada muatan ionnya.<br />
Muatan tambahan itu mendorong elektron dari molekul air tertarik oleh aluminium dengan kuat. Yang menyebabkan hidrogen lebih positif dan lebih mudah dihilangkan dari ion. Dengan kata lain, ion ini lebih asam dibandingkan pada magnesium.<br />
Kesetimbangan ini (yang manapun yang anda tulis) lebih cenderung ke kanan, dan larutan yang terbentuk lebih asam – ada ion hidroksonium yang lebih banyak.<br />
<img height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/padding.gif" width="40" /><img height="19" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/alionacid1.gif" width="373" /><br />
Atau, lebih sederhananya:<br />
<img height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/padding.gif" width="40" /><img height="19" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/alionacid2.gif" width="361" /><br />
Hidrogen klorida tidak dapat terbentuk jika tidak ada air yang cukup.<br />
Semua itu terjadi karena panas yang dihasilkan oleh reaksi dan konsentrasi larutan yang terbentuk, ion hidrogen dan ion klorida pada campuran bergabung sebagai molekul hidrogen klorida yang berupa gas. Dengan air yang sangat berlebih, temperatur tidak akan terlalu tinggi untuk terjadinya hal tersebut – ion-ion tetap berada dalam larutan.<br />
<h3><b>Silikon tetraklorida, SiCl<sub>4</sub></b></h3>Silikon tetraklorida merupakan kovalen klorida sederhana. Perbedaan elektronegativitas antara silikon dan klor tidak cukup untuk membentuk ikatan ion.<br />
Pada temperatur kamar silikon tetraklorida berupa cairan yang tak berwarna yang berubah menjadi gas dalam udara lembab. Daya tarik antar molekul yang ada hanya gaya dispersi van der Waals.<br />
Silikon tetraklorida tidak menghantarkan listrik karena tidak memiliki ion atau elektron yang dapat bergerak.<br />
Pada udara yang lembab membentuk gas karena bereaksi dengan air dari udara menghasilkan hidrogen klorida. Jika anda menambahkan air ke dalam silikon tetraklorida, ada reaksi yang hebat yang menghasilkan silikon dioksida dan gas hidrogen klorida. Pada air yang sangat berlebih, hidrogen klorida, pasti, akan terlarut menghasilkan larutan asam kuat yang mengandung asam korida.<br />
<img height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/padding.gif" width="40" /><img height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/sicl4hydr.gif" width="275" /><br />
<h2><b>Klorida-klorida fosfor</b></h2>Ada dua klorida fosfor – fosfor(III) klorida, PCl<sub>3</sub>, dan fosfor(V) klorida, PCl<sub>5</sub>.<br />
<h3><b><i>Fosfor(III) klorida (fosfor triklorida), PCl<sub>3</sub></i></b></h3>Senyawa ini merupakan klorida kovalen lain yang sederhana – juga berupa gas/asap cair pada temperatur kamar.<br />
Senyawa ini merupakan cairan karena hanya ada gaya dispersi van der Waals dan daya tarik dipol-dipol diantara molekul-molekulnya. Tidak dapat menghantarkan listrik karena tidak memiliki ion atau elektron yang dapat bergerak.<br />
Fosfor(III) klorida bereaksi hebat dengan air. Anda akan mendapatkan asam fosfit, H<sub>3</sub>PO<sub>3</sub>, dan gas hidrogen klorida (atau larutan yang mengandung asam klorida jika digunakan air dalam jumlah banyak).<br />
<img height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/padding.gif" width="40" /><img height="16" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/pcl3h2o.gif" width="269" /><br />
<b><i>Fosfor(V) klorida (fosfor pentaklorida), PCl<sub>5</sub></i></b><br />
Sayang sekali, struktur fosfor(V) klorida lebih rumit.<br />
Fosfor(V) klorida merupakan padatan putih yang menyublim pada 163°C. Pada temperatur yang lebih tinggi lagi, lebih banyak fosfor(V) klorida yang terdissosiasi (terpecah secara reversibel) menghasilkan fosfor(III) klorida dan klor.<br />
<img height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/padding.gif" width="40" /><img height="17" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/pcl5diss.gif" width="208" /><br />
Fosfor(V) klorida padat mengandung ion – inilah mengapa fosfor(V) klorida berwujud padat pada temperatur kamar. Pembentukan ion melibatkan dua molekul PCl<sub>5</sub>.<br />
Ion klorida beralih dari molekul awal yang satu ke molekul awal lainnya, menghasilkan ion positif, [PCl<sub>4</sub>]<sup>+</sup>, dan ion negatif, [PCl<sub>6</sub>]<sup>-</sup>.<br />
<div align="center"><img height="63" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/pcl5ions.gif" width="408" /></div>Pada 163°C, fosfor(V) klorida berubah menjadi bentuk molekul sederhana yang mengandung molekul PCl<sub>5</sub>. Karena diantara keduanya hanya ada gaya dispersi van der Waals, maka molekul menguap.<br />
Fosfor(V) klorida padat tidak menghantarkan listrik karena ion-ionnya tidak bergerak bebas.<br />
Fosfor(V) klorida bereaksi hebat dengan air menghasilkan gas hidrogen klorida. Seperti klorida kovalen lain, jika terdapat cukup air, ia akan terlarut menghasilkan larutan yang mengandung asam klorida.<br />
Reaksi terjadi dalam dua langkah. Pertama, dengan air dingin, dihasilkan fosfor oksiklorida, POCl<sub>3</sub>, dengan HCl.<br />
<img height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/padding.gif" width="40" /><img height="16" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/pcl5h2oa.gif" width="254" /><br />
Jika air mendidih, fosfor(V) klorida bereaksi lebih lanjut menghasilkan asam fosfor(V) dan lebih banyak HCl. Asam fosfor(V) juga dikenal sebagai asam fosfat atau asam ortofosfat.<br />
<img height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/padding.gif" width="40" /><img height="16" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/pcl5h2ob.gif" width="271" /><br />
Keseluruhan persamaan pada air mendidih hanya kombinasi dari ini:<br />
<img height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/padding.gif" width="40" /><img height="16" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/pcl5h2oc.gif" width="263" /><br />
<h3><b>Disulfur diklorida, S<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub></b></h3>Disulfur diklorida merupakan salah satu dari tiga klorida sulfur, hanya satu yang dibahas pada silabus tingkat A di UK. Disulfur diklorida merupakan salah satu senyawa yang terbentuk ketika klor bereaksi dengan sulfur panas.<br />
Disulfur diklorida merupakan cairan kovalen sederhana – oranye dan berbau tak sedap!<br />
Bentuk ini sulit untuk digambarkan dengan pasti! Semua atom bergabung dalam suatu garis – tetapi terpilin:<br />
<div align="center"><img height="147" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/s2cl2shape.gif" width="296" /></div>Alasan untuk menggambarkan bentuknya adalah untuk memberikan gambaran tentang daya tarik intermolekuler yang mungkin. Pada molekul tidak ada bidang simetri dan itu artinya molekul akan memiliki keseluruhan dipol permanen.<br />
Bentuk cairnya akan memiliki gaya dispersi van der Waals dan daya-tarik dipol-dipol.<br />
Dalam disulfur diklorida tidak ada ion-ion dan elektron yang dapat bergerak/berpindah – sehingga tidak dapat menghantarkan listrik.<br />
Disulfur diklorida bereaksi lambat dengan air menghasilkan hidrogen sulfida dan berbagai sulfur – mengandung asam dan anion (ion negatif).cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com1tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-81563412920608612152012-02-04T12:58:00.003-08:002012-02-04T12:58:50.125-08:00Sifat-Sifat Hidroksida Periode 3<h1><br />
</h1><div class="time">Ditulis oleh Ramadhan wahyu</div>Halaman ini menjelaskan secara singkat tentang sifat-sifat kimia "hidroksida" unsur-unsur periode 3 dari natrium hingga klor dalam satu periode.<br />
<h2><strong>Ringkasan</strong></h2><h3><strong>Natrium dan magnesium hidroksida</strong></h3>Keduanya mengandung ion hidroksida, dan merupakan hidroksida basa sederhana.<br />
<h3><strong>Aluminium hidroksida</strong></h3>Aluminium hidroksida, seperti halnya aluminium oksida, bersifat mfoter – memiliki sifat basa sekaligus asam.<br />
<h3><strong>"Hidroksida-hidroksida" lain</strong></h3>Semuanya mempunyai gugus -OH yang berikatan kovalen dengan atom dari periode 3. Semua senyawa ini bersifat asam – berkisar dari asam silikat yang sangat lemah (salah satu yang ditunjukkan di bawah) sampai asam sulfat dan asam klor(VII) yang sangat kuat.<br />
<div align="center"><img alt="" height="317" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/ohacids.gif" width="318" /></div>Ada asam-asam yang lain (juga mengandung gugus -OH) yang dibentuk oleh unsur-unsur ini, tetapi berada dalam bentuk oksidasi tertingginya.<br />
<h2><strong>Menambahkan beberapa detail</strong></h2><h3><strong>Natrium dan magnesium hidroksida</strong></h3>Keduanya bersifat basa karena mengandung ion-ion hidroksida – suatu basa kuat.<br />
Keduanya bereaksi dengan asam membentuk garam. Sebagai contoh, dengan asam klorida encer, anda mendapatkan larutan natrium klorida yang tak berwarna atau magnesium klorida.<br />
<img alt="" height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/padding.gif" width="40" /><img alt="" height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/naohhcl.gif" width="247" /><br />
<img alt="" height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/padding.gif" width="40" /><img alt="" height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/mgohhcl.gif" width="283" /><br />
<h3><strong>Aluminium hidroksida</strong></h3>Aluminium hidroksida merupakan senyawa amfoter.<br />
Seperti natrium atau magnesium hidroksida, akan bereaksi dengan asam. Ini menunjukkan sisi sifat basanya.<br />
Dengan asam klorida encer, terbentuk larutan aluminium klorida yang tak berwarna.<br />
<img alt="" height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/padding.gif" width="40" /><img alt="" height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/alohhcl.gif" width="276" /><br />
Tetapi aluminium hidroksida juga mempunyai sifat asam. Dalam hal ini akan bereaksi dengan larutan natrium hidroksida menghasilkan larutan natrium tetrahidroksoaluminat yang tak berwarna.<br />
<img alt="" height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/padding.gif" width="40" /><img alt="" height="15" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/alohnaoh.gif" width="257" /><br />
<h3><strong>"Hidroksida-hidroksida" lain</strong></h3>Sedikit mengingatkan apa yang kita bahas di sini:<br />
<div align="center"><img alt="" height="317" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/ohacids.gif" width="318" /></div>Tidak ada yang tidak mengandung ion hidroksida. Pada masing-masing contoh gugus -OH berikatan kovalen dengan unsur periode 3, dan ada kemungkinan hidrogen pada gugus -OH ditarik oleh basa. Dengan kata lain, semua senyawa ini merupakan asam.<br />
Tetapi kekuatannya bervariasi:<br />
<ul><li>Asam ortosilikat merupakan asam yang sangat lemah.</li>
<li>Asam fosfor(V) merupakan asam lemah – meskipun sedikit lebih kuat daripada asam organik sederhana seperti asam etanoat.</li>
<li>Asam sulfat dan asam klor(VII) merupakan asam yang sangat kuat.</li>
</ul>Faktor utama dalam menentukan kekuatan asam adalah seberapa stabil anionnya (ion negatif) jika satu hidrogen dilepaskan. Ini tergantung pada seberapa banyak muatan negatif dapat disebarkan di sekitar ion yang tersisa.<br />
Jika seluruh muatan negatif berada pada atom oksigen dari gugus -OH, oksigen akan menarik kembali ion hidrogen. Ion hidrogen yang telah dilepaskan akan dengan mudah diambil kembali dan menjadi asam yang lemah.<br />
Pada bagian lain, jika muatan dapat disebarkan (terdelokalisasi) ke seluruh bagian ion, ion tidak akan menarik kembali hidrogen dengan mudah. Asam akan menjadi kuat.<br />
Kemungkinan, muatan negatif terdelokalisasi oleh interaksi dengan oksigen ikatan rangkap dua.<br />
Sebagai contoh, pada asam klor(VII), ion yang dihasilkan adalah ion klor(VII) (juga dikenal sebagai ion perklorat), ClO<sub>4</sub><sup>-</sup>.<br />
Struktur ionnya tidak tetap seperti ini:<br />
<div align="center"><img alt="" height="109" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/clo4a.gif" width="110" /></div>Muatan negatif terdelokalisasi ke seluruh ion, dan semua ikatan klor-oksigen adalah sama.<br />
<div align="center"><img alt="" height="110" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/anorganik/clo4b.gif" width="126" /></div>Ketika asam sulfat kehilangan satu ion hidrogen dan membentuk ion hidrogensulfat, HSO<sub>4</sub><sup>-</sup>, muatan dapat disebarkan ke ketiga oksigen (satu yang asli dengan muatan negatif, dan dua ikatan rangkap dua sulfur-oksigen). Ini masih merupakan delokalisasi yang efektif, dan asam sulfat hampir sekuat asam klor(VII).<br />
<strong>Catatan: </strong>asam sulfat, tentu saja, dapat kehilangan ion hidrogen kedua dari gugus -OH dan membentuk ion sulfat. Bagaimanapun, itu sedikit sulit. Jika anda kehilangan hidrogen kedua, anda dapat menggunakan keempat oksigen untuk delokalisasi muatan – tetapi sekarang anda mendelokalisasikan <em>dua</em> muatan negatif bukan hanya satu. Ion hidrogen sulfat bukanlah asam kuat. Kekuatannya sama dengan asam fosfor(V).<br />
<br />
Asam fosfor(V) merupakan asam yang lebih lemah daripada asam sulfat karena ia hanya mempunyai satu ikatan rangkap fosfor-oksigen yang dapat digunakan untuk membantu delokalisasi muatan pada ion yang terbentuk dengan hilangnya satu ion hidrogen – jadi muatan pada ion itu kurang terdelokalisasi secara efektif.<br />
Pada asam ortosilikat, tidak ada ikatan rangkap silikon-oksigen untuk mendelokalisasikan muatan. Itu artinya ion yang terbentuk oleh hilangnya ion hidrogen tidak stabil, dan akan merebut kembali hidrogennya.cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com1tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-14186174114889633552012-02-04T12:58:00.001-08:002012-02-04T12:58:14.884-08:00Pendahuluan tentang Merkuri<h1><br />
</h1><div class="tags"><strong>Kata Kunci: </strong> Barometer, Spignometer, Termometer, Tragedi Minamata</div><div class="time">Ditulis oleh Ramadhan wahyu</div>Merkuri merupakan salah satu unsur kimia yang sangat berbahaya. Unsur ini hadir dalam kehidupan kita sehari-hari dalam berbagai bentuk. Amalgam yang digunakan pada penambalan gigi merupakan salah satu contoh pemakaian merkuri dalam dunia kedokteran. Berbagai senyawa merkuri tertentu digunakan sebagai pestisida dan fungisida dalam bidang pertanian. Termometer, Barometer dan Spignometer merupakan alat-alat yang menggunakan logam merkuri sebagai standar ukur. Selain itu berbagai senyawa merkuri digunakan sebagai preparat dalam praktikum dan penelitian.<br />
Tragedi Minamata di Jepang merupakan salah satu kasus pencemaran merkuri yang menjadi sorotan dunia. Kasus yang persis sama juga terjadi di Indonesia. Pembuangan limbah pengolahan (<em>tailing</em>) tambang emas yang mengandung merkuri milik PT Newmont, mencemari teluk Buyat. Akibatnya ratusan keluarga terpaksa di relokasi, karena lingkungan tersebut sudah terkontaminasi oleh merkuri sehingga tidak layak lagi digunakan sebagai tempat tinggal.<br />
Pemakaian merkuri dan senyawanya yang sangat luas, menyebabkan unsur ini mudah masuk dan mencermari lingkungan. Asosiasi Makanan dan Obat-obatan Amerika (FDA) mengkategorikan merkuri sebagai logam pencemar ketiga terbanyak setelah timbal dan arsen (Patrick; 2002). Fakta ini menimbulkan kekhawatiran bahwa manusia semakin mudah terkontaminasi oleh merkuri. Kehadiran merkuri dalam tubuh manusia menyebabkan berbagai efek negatif. Denaturasi protein, inhibisi kerja enzim, gangguan biosintesa protein dan lemak, gangguan transport antar membran, gangguan pada sistem saraf pusat, merupakan sebagian efek yang ditimbulkan oleh merkuri.<br />
Sayangnya, merkuri yang masuk dalam tubuh manusia tidak mudah keluar dengan sendirinya. Unsur ini terakumulasi dalam tubuh manusia terutama pada ginjal, hati dan otak. Akumulasi ini dalam jangka waktu yang lama, dapat menyebabkan gangguan dan kerusakan bagi organ-organ tersebut. Oleh karena itu, unsur merkuri yang berada dalam tubuh manusia mesti dikeluarkan. Salah satu metoda yang telah digunakan adalah terapi khelasi menggunakan 2,3-<em>dimercapto-succinic acid</em> (DMSA).<br />
<strong>A. </strong><strong>Merkuri</strong><br />
Merkuri dilambangkan dengan Hg, akronim dari <em>Hydragyrum</em> yang berarti perak cair. Merkuri merupakan salah satu unsur logam yang terletak pada golongan II B pada sistem periodik, dengan nomor atom 80 dan nomor massa 200.59. Logam merkuri dihasilkan secara alamiah diperoleh dari pengolahan bijihnya, Cinabar, dengan oksigen (Palar;1994).<br />
<a href="http://www.chem-is-try.org/wp-content/uploads/2009/05/merkuri_01.jpg"><img alt="merkuri_01" class="alignleft size-full wp-image-6248" height="18" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/uploads/2009/05/merkuri_01.jpg" title="merkuri_01" width="157" /></a><br />
Logam merkuri yang dihasilkan ini, digunakan dalam sintesa senyawa senyawa anorganik dan organik yang mengandung merkuri. Dalam kehidupan sehari-hari, merkuri berada dalam tiga bentuk dasar, yaitu : merkuri metalik, merkuri anorganik dan merkuri organik.cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com1tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-16477979228740475542012-02-04T12:57:00.001-08:002012-02-04T12:57:42.664-08:00Merkuri metalik<h1><br />
</h1><div class="tags"><strong>Kata Kunci: </strong> elektrolisis natrium klorida, Merkuri metalik</div><div class="time">Ditulis oleh <a href="http://www.chem-is-try.org/author/syaputra-irwan/" title="Posts by Syaputra Irwan"></a>Ramadhan wahyu</div>Merkuri metalik dikenal juga dengan istilah merkuri unsur (<em>mercury element</em>), merupakan bentuk logam dari merkuri. logam ini berwarna perak. Jenis merkuri ini digunakan pada alat-alat laboratorium seperti termometer raksa, termostat, spignometer, barometer dan lainya. Logam merkuri Berwujud cair pada suhu kamar (25<sup>0</sup>C) dengan titik beku (-39<sup>0</sup>C), Merupakan logam yang paling mudah menguap, memiliki tahanan listrik yang sangat rendah, sehingga digunakan sebagai penghantar listrik yang baik, dapat membentuk alloy dengan logam lain (disebut juga dengan amalgam)<br />
Merkuri metalik digunakan secara luas dalam industri, diantaranya sebagai katoda dalam elektrolisis natrium klorida untuk menghasilkan soda kautik dan gas klorin. Logam ini juga digunakan proses ektraksi logam mulia, terutama ekstraksi emas dari bijihnya, digunakan juga sebagai katalis dalam industri kimia serta sebagai zat anti kusam dalam cat.<br />
Merkuri metalik dapat masuk kedalam tubuh manusia melalui saluran pernapasan. Termometer merkuri yang pecah merupakan salah satu contohnya. Ketika termometer pecah, sebagian dari merkuri menguap ke udara. Merkuri metalik tersebut dapat terhirup oleh manusia yang berada di dekatnya. Delapan puluh persen (80%) dari merkuri uap yang terhirup, diabsorbsi oleh alveoli paru-paru. Merkuri metalik ini masuk dalam sistem peredaran darah manusia dan dengan bantuan hidrogen peroksidase merkuri metalik akan dikonversi menjadi merkuri anorganik.<br />
Penggunaan merkuri metalik yang lain dan paling umum adalah pada amalgam gigi. Amalgam gigi mengandung 50 % unsur merkuri, 35 % perak, 9 % timah 6 % tembaga dan seng. Amalgam ini digunakan sebagai penambal gigi berlobang. Tambalan amalgam melepaskan partikel mikroskopik dan uap merkuri. Kegiatan mengunyah dan meminum makanan dan minuman yang panas menaikan frekuensi lepasnya tambalan gigi. Uap merkuri tersebut akan di serap oleh akar gigi, selaput lendir dari mulut dan gusi, dan ditelan, lalu sampai ke kerongkongan dan saluran cerna.<br />
Merkuri metalik dalam saluran gastrointestinal akan dikonversi menjadi merkuri sulfida dan diekskresikan melalui feces. Para peneliti dari <em>Universitas Of Calgari</em> melaporkan bahwa 10 % merkuri yang berasal dari amalgam pada akhirnya terakumulasi di dalam organ-organ tubuh (McCandless;2003). Merkuri metalik larut dalam lemak dan didistribusikan keseluruh tubuh. Merkuri metalik dapat menembus <em>Blood-Brain Barier</em> (B3) atau <em>Plasenta Barier. </em>Keduanya merupakan selaput yang melindungi otak atau janin dari senyawa yang membahayakan. Setelah menembus <em>Blood-Brain Barier</em>, merkuri metalik akan terakumulasi dalam otak. Sedangkan merkuri yang menembus <em>Placenta Barier</em> akan merusak pertumbuhan dan perkembangan janin.cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com1tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-7096341177755737712012-02-04T12:56:00.001-08:002012-02-04T12:56:34.658-08:00Merkuri Organik<h1><br />
</h1><div class="tags"><strong>Kata Kunci: </strong> Merkuri disiano diamida, Merkuri Organik, Metil merkuri, metil merkuri asetat, metil merkuri nitril, Thimerosal</div><div class="time">Ditulis oleh Ramadhan wahyu</div>Merkuri organik (RHg, R<sub>2</sub>Hg, ArHg) merupakan bentuk senyawa merkuri yang paling berbahaya. Sebagian besar peristiwa keracunan merkuri disebabkan oleh senyawa ini. Merkuri organik digunakan secara luas pada industri pertanian, industri pulp dan kertas, dan dalam bidang kedokteran. Senyawa ini juga dapat terbentuk dari metabolisme merkuri metalik atau dari merkuri anorganik dengan bantuan mikroorganime tertentu baik dalam lingkungan perairan ataupun dalam tubuh manusia.<br />
Merkuri disiano diamida (CH<sub>3</sub>-Hg-NHCNHNHCN), metil merkuri nitril (CH3-Hg-CN), metil merkuri asetat (CH3-Hg-COOH) dan senyawa etil merkuri klorida (C2H5-Hg-Cl) merupakan senyawa-senyawa merkuri organik yang digunakan sebagai penghalang pertumbuhan jamur pada produk pertanian. Senyawa-senyawa ini juga digunakan sebagai insektisida dan pemakaiannya dilakukan dengan cara penyemprotan pada areal yang luas, bahkan kadang kala dengan menggunakan pesawat terbang. Penyemprotan pada areal yang luas tersebut dapat membunuh organime lain, karena senyawa-senyawa ini dengan bantuan angin akan menyebar secara meluas.<br />
Fenil merkuri asetat (FMA) digunakan dalam industri pulp dan kertas. Penggunaan FMA bertujuan untuk mencegah pembentukan kapur dan anti bakteri/jamur pada pulp dan kertas basah selama proses penyimpanan. Hal ini sangat berbahaya karena kertas seringkali digunakan sebagai penmbungkus makanan.<br />
Thimerosal mengandung 49.6 % etil merkuri, yang digunakan secara luas sejak tahun 1930-an sebagai antibakteri pada vaksin hepatitis. Pengunaan vaksin hepatitis yang mengandung thimerosal terhadap ibu hamil dan bayi lima tahun (balita) diduga menyebabkan meningkatnya epidemik autisme, suatu kelainan pada sistem saraf yang ditandai dengan menurunnya kemampuan interaksi sosial (McCandless;2003).<br />
<a href="http://www.chem-is-try.org/wp-content/uploads/2009/05/merkuri_02.jpg"><img alt="Thimerosal" class="size-full wp-image-6258 alignnone" height="108" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/uploads/2009/05/merkuri_02.jpg" title="Thimerosal" width="183" /></a><br />
Gambar 1. Struktur molekul Thimerosal<br />
Metil merkuri merupakan senyawa organik yang paling yang paling berbahaya yang telah dipelajari oleh manusia. Metilasi merkuri dapat terjadi dalam tubuh organime manapun, termasuk manusia. Metil merkuri dapat berikatan dengan basa adenine. Posisi ikatan metil merkuri pada basa adenin bergantung pada pH (Kaim; 1951).<br />
Adanya variasi posisi metilmerkuri ini dapat menjelaskan bagaimana merkuri sangat berbahaya terhadap kesehatan manusia. Dalam jaringan tubuh manusia terdapat 30 % adenina, 30 % timina, 20 % sitosina dan 20 % guanina Merkuri yang terikat pada adenina dapat mengganggu enzim, mengganggu biosintesis protein dan lemak serta merusak DNA dan RNA.cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com1tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-26053312793142362292012-02-04T12:55:00.003-08:002012-02-04T12:55:46.952-08:00Merkuri Anorganik<h1><br />
</h1><div class="tags"><strong>Kata Kunci: </strong> garam, Merkuri anorganik, merkuri klorida, merkuri nitrat, merkuri oksida</div><div class="time">Ditulis oleh Ranadhan wahyu</div>Merkuri anorganik (Hg<sup>+</sup>, Hg<sup>2+</sup>) merupakan senyawa merkuri dalam bentuk garam. Contohnya merkuri nitrat (Hg(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>), merkuri klorida (HgCl<sub>2</sub>) dan merkuri oksida (HgO). Jenis merkuri ini banyak digunakan pada kosmetika, obat pencahar, pemutih gigi, obat diuretik dan antiseptik. Merkuri anorganik juga dapat terbentuk dari metabolisme merkuri metalik atau organomerkuri.<br />
Berdasarkan hasil penelitian pada beberapa hewan percobaan, senyawa merkuri anorganik seperti merkuri nitrat (Hg(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>), merkuri klorida (HgCl<sub>2</sub>) dan merkuri oksida (HgO), menumpuk terutama di dalam organ hati, ginjal dan otak. Ekskresi senyawa tersebut melalui urin sangat sedikit, hanya sekitar 2,3 % (Palar, 1994).<br />
Keracunan merkuri anorganik terutama meliputi masalah saluran pencernaan ( <em>colitis, gingivitis, stomatitis</em>, dan permasalahan kelenjar saliva) serta kelainan metabolismee tubuh (<em>proteinuria, hematuria,</em> <em>dysuria</em> dan <em>uremia).</em> Iritasi kulit dapat terjadi apabila senyawa ini kontak dengan kulit.<br />
Dalam tubuh manusia merkuri anorganik dapat membentuk kompleks dengan gluthation pada hati dan disekresikan dalam bentuk kompleks merkuri-glutathion atau merkuri-sistein. Selain membentuk kompleks dengan gluthation dan sistein, merkuri anorganik juga membentuk kompleks dengan garam empedu yang selanjutnya disekresikan bersamaan dengan feces. Sayangnya kompleks merkuri anorganik dengan garam empedu ini dalam usus besar dapat diabsorbsi kembali kedalam tubuh manusia.cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-34443047400299115572012-02-04T12:55:00.001-08:002012-02-04T12:55:03.017-08:00Terapi khelasi merkuri dengan DMSA<h1><br />
</h1><div class="tags"><strong>Kata Kunci: </strong> DMSA, keracunan logam berat, Terapi khelasi merkuri</div><div class="time">Ditulis oleh Ramadhan wahyu</div>Khelasi (<em>Chelation</em>), berasal dari bahasa Yunani <em>chele</em> yang berarti sepit, merujuk kepada tangan kepiting atau kalajengking. Khelasi merupakan suatu proses reversible pembentukan ikatan dari suatu ligan, yang disebut khelator atau agen khelasi, dengan suatu ion logam membentuk suatu komplek metal yang disebut khelat. Tipe ikatan yan terbetuk dapat berupa ikatan kovalen atau ikatan kovalen koordinasi<br />
Terapi khelasi merupakan suatu metoda yang digunakan dalam mengatasi keracunan logam berat seperti merkuri. Dalam metoda ini digunakan senyawa organik tertentu yang dapat mengikat merkuri dan mengeluarkannya dari dalam tubuh manusia. Senyawa tersebut memiliki gugus atom dengan pasangan elektron bebas, elektron tersebut akan digunakan dalam pembentukan ikatan dengan merkuri. Salah satu senyawa organik yang bisa digunakan sebagai khelator adalah dimercaprol, 2,3-dimercaptosuccinic acid (DMSA).<br />
2,3-dimercapto-succinic acid (DMSA) merupakan senyawa organik larut dalam air, yang mengandung dua gugus tiol (-SH). DMSA merupakan khelator yang efektif dan aman digunakan dalam penanganan keracunan logam berat seperti timbal, arsen dan merkuri. Senyawa ini telah digunakan dalam penanganan keracunan merkuri sejak tahun 1950-an di Jepang, Rusia dan Republik Rakyat China, dan sejak tahun 1970-an digunakan di Eropa dan Amerika Serikat.<br />
<a href="http://www.chem-is-try.org/wp-content/uploads/2009/05/merkuri_05.jpg"><img alt="merkuri_05" class="size-full wp-image-6267 alignnone" height="112" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/uploads/2009/05/merkuri_05.jpg" title="merkuri_05" width="185" /></a><br />
Gambar 4. Senyawa 2,3-<em>dimercapto-succinic acid</em> (DMSA)<strong></strong><br />
Senyawa organik yang dikenal juga dengan nama dagang <em>chemet</em> ini merupakan khelator yang efektif dalam penanganan keracunan logam berat seperti timbal, arsen dan merkuri. Serangkaian penelitian menunjukkan bahwa DMSA mampu mengeluarkan 65 % merkuri dari dalam tubuh manusia dalam selang waktu tiga jam (Patrick : 2002)<br />
DMSA relatif aman digunakan sebagai khelator. Pada manusia normal, manusia, yang tidak terkontaminasi merkuri, 90 % DMSA yang diabsorbsi tubuh, diekskresikan melalui urin dalam bentuk disulfida dengan gugus thiol sistein. Sedangkan sisanya berada dalam bentuk bebas atau tanpa ikatan dengan gugus lain.<br />
Dalam upaya mempercepat proses pengeluaran merkuri dalam tubuh manusia, DMSA dapat digunakan bersamaan dengan khelator lain seperti ALA (<em>Alpha Lipoic Acid</em>). DMSA juga dapat digunakan bersamaan dengan anti oksidan, seperti vitamin E dan vitamin C, dalam upaya mengurangi gangguan kesehatan sebagai akibat pembentukan radikal bebas oleh merkuri (Patrick : 2003)cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-489905456896057082012-02-04T12:55:00.000-08:002012-02-04T12:55:00.755-08:00Toksisitas dan transformasi merkuri<h1><br />
</h1><div class="tags"><strong>Kata Kunci: </strong> denaturasi protein, Toksisitas merkuri, transformasi merkuri</div><div class="time">Ditulis oleh <a href="http://www.chem-is-try.org/author/syaputra-irwan/" title="Posts by Syaputra Irwan"></a>Ramadhan wahyu</div>Toksisitas merkuri tergantung kepada jenis merkuri, rute masuknya kedalam tubuh, dosis dan umur saat terjadi paparan. Merkuri organik merupakan jenis merkuri yang paling berbahaya bagi manusia. Diduga merkuri ini dapat melewati <em>Blood Brain Barier</em> (BBB) dan <em>Placenta Barier</em>. Meskipun demikian merkuri ini tidak bisa keluar dari otak. Namun akan terakumulasi dalam otak dalam jangka waktu yang lama.<br />
Keracunan akut yang disebabkan oleh merkuri umumnya terjadi pada pekerja-pekerja industri, pertambangan, dan pertanian yang menggunakan merkuri sebagai bahan baku, katalis dan atau pembentuk amalgam ataupun pestisida. Keracunan akut terjadi karena pemaparan merkuri langsung dalam dosis besar. Merkuri (II) klorida (HgCl<sub>2</sub>) sebesar 29 mg/kg BB dapat menyebabkan kematian. Merkuri (II) iodide (HgI<sub>2</sub>) baru menyebabkan kematian bila konsentrasinya melewati 357 mg/kgBB. Sedangkan merkuri sianida (HgCN) dapat menyebabkan kematian hanya dengan konsentrasi 10 mg/kgBB. Keracunan akut dapat terjadi bila konsentrasi merkuri diatas 0.5 mg/kgBB.<br />
Keracunan kronis merupakan yang disebabkan secara perlahan dan berlangsung dalam selang waktu yang panjang. Penderita keracunan kronis biasanya tidak menyadari bahwa dirinya mengalami kontaminasi merkuri. Sebab konsentrasi yang masuk sedikit demi sedikit sehingga tidak memperlihatkan pengaruh yang jelas. Namun keracunan kronis lebih berbahaya karena masuknya merkuri ini secara terus menerus akan menumpuk dalam tubuh. Penderita biasanya adalah teknisi laboratorium, analis kimia, dan pengerajin emas (tukang emas).<em> </em><br />
Semua orang mendapatkan paparan merkuri dalam jumlah yang sedikit. Paparan tersebut diduga berasal dari merkuri pada Thimerosal, yang terkandung hampir pada semua vaksin hepatitis B. Vaksinasi pada bayi kurang lebih 18 bulan memberikan 12.5-50 µg merkuri. Janin dan bayi memiliki sensitivitas yang lebih tinggi dari pada orang dewasa. Pada bayi sistem ekskresi dan sistem kekebalan tubuh belum berkembang dengan sempurna, sehingga merkuri lebih mudah merusak jaringan tubuh bahkan akan terakumulasi dalam jaringan tubuh.<br />
Olek karena itu, <em>Environment Protection Agency</em> (EPA) menetapkan batas aman paparan merkuri 0,1 mg/kgBB/hari. <em>Agency for Toxic Substance and Disease Registry</em> (ATSDR) menetapkan 0,3 mg/kgBB/hari. Sementara <em>Food and Drug Agency</em> (FDA) menetapkan 0,4 mg/kgBB/hari dan <em>World Health Organitation</em> (WHO) mentapkan 0,47 mg/kgBB/hari.(Ardyanto;2007)<br />
Paparan merkuri tidak hanya berasal dari Thimerosal yang terkandung pada vaksin. Aktivitas volkanik (letusan gunung berapi) dan pemakaian bahan bakar fosil juga menghasilkan merkuri dalam jumlah sedikit. Pemaparan merkuri yang mengkhawatirkan berasal dari pembuangan limbah industri. Pengolahan limbah yang tidak tepat mengakibatkan merkuri mencemari lingkungan dan masuk dalam rantai makanan serta mengalami transformasi dari satu jenis menjadi jenis lain(Charles;2005)<br />
Merkuri dapat membentuk ikatan dengan gugus thiol, ikatan yang terbentuk sangat kuat dan stabil hal ini disebabkan oleh tingginya kosntanta kestabilan merkuri-thiol . Dalam pembentukan kompleks merkuri dengan gugus thiol (baik itu berasal dari gluthatioein, albumin, sistein dan lai-lain) merkuri akan berikatan dengan gugus thiol bebas yang tersedia.<br />
<a href="http://www.chem-is-try.org/wp-content/uploads/2009/05/merkuri_03.jpg"><img alt="merkuri_03" class="alignleft size-full wp-image-6261" height="149" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/uploads/2009/05/merkuri_03.jpg" title="merkuri_03" width="465" /></a><br />
<div style="text-align: center;">Gambar 2. Pengaruh metil merkuri terhadap gugus thiol pada residu sistein<strong></strong></div>Adanya merkuri yang terikat pada gugus thiol pada residu sistein ini menyebabkan fungsi dari sistein tidak berjalan dengan semestinya. Sebab gugus thiol sangat berperan dalam metabolisme tubuh, diantaranya adalah sebagai pusat aktif dari enzim. Adanya atom merkuri menyebabkan enzim tidak berfungsi sebab enzim bekerja secara spesifik.<br />
Ikatan merkuri yang lain adalah antara merkuri dengan disulfida. Pengaruh merkuri pada ikatan disulfida dapat menyebabkan dua hal. Pertama metil merkuri menyebabkan ikatan disulfida putus. Ikatan disulfida merupakan pembentuk struktur tersier dari suatu protein. Putusnya ikatan disulfida ini mengakibatkan protein kehilangan sifat biologisnya (denaturasi protein).<br />
<a href="http://www.chem-is-try.org/wp-content/uploads/2009/05/merkuri_04.jpg"><img alt="merkuri_04" class="alignleft size-full wp-image-6262" height="237" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/uploads/2009/05/merkuri_04.jpg" title="merkuri_04" width="459" /></a><br />
<div style="text-align: center;">Gambar 3. Pengaruh metil merkuri terhadap ikatan disulfida</div>Akibat lebih lanjut adalah merkuri membentuk suatu jembatan mengantikan ikatan disulfida sebelumnya. Meskipun kelihatan tidak berpengaruh terhadap struktur awalnya, namum secara alami tubuh akan mendeteksi protein asing dalam tubuh. Reaksi penolakan bisa saja terjadi karena adanya pengaruh unsure merkuri dalam protein. Selanjutnya kompleks ini dapat menyebabkan kerusakan protein yang telah terbentuk. Mekanisme pembentukannya dapat diamati pada gambar 8.cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-17961269113627172462012-02-04T12:53:00.002-08:002012-02-04T12:53:39.070-08:00Proses pembentukan kompleks merkuri dengan DMSA<h1><br />
</h1><div class="tags"><strong>Kata Kunci: </strong> ikatan disulfida, Mekanisme khelasi merkuri</div><div class="time">Ditulis oleh <a href="http://www.chem-is-try.org/author/syaputra-irwan/" title="Posts by Syaputra Irwan"></a>Ramadhan wahyu</div>Mekanisme khelasi merkuri dengan menggunakan DMSA terjadi melalui beberapa proses. Pada penggunaan oral, DMSA diabsorbsi dalam usus halus dan diedarkan keseluruh tubuh. Satu gugus thiol pada DMSA akan berikatan dengan gugus thiol pada residu sistein, membentuk suatu ikatan disulfida. Gugus thiol DMSA yang lain berada dalam bentuk bebas. Gugus thiol bebas ini akan berperan dalam mengikat merkuri.<br />
<a href="http://www.chem-is-try.org/wp-content/uploads/2009/05/merkuri_06.jpg"><img alt="merkuri_06" class="size-full wp-image-6270 alignnone" height="212" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/uploads/2009/05/merkuri_06.jpg" title="merkuri_06" width="447" /></a><br />
Gambar 5. Pembentukan ikatan disulfida antara residu sistein dengan DMSA<strong></strong><br />
Proses selanjutnya adalah pengikatan merkuri oleh DMSA yang terikat pada residu sistein. Gugus thiol bebas pada DMSA akan mengikat merkuri yang terikat pada residu sistein. Jika merkuri yang terikat pada residu sistein merupakan metil merkuri (CH<sub>3</sub>Hg<sup>+</sup>), maka yang pertama terjadi adalah pemutusan ikatan CH<sub>3</sub>-Hg, setelah ikatan ini putus akan terbentuk kompleks (sistein)-S-Hg-S-(DMSA)-S-S-(sistein).<br />
Meskipun ikatan thiol-Hg sangat kuat, namun ikatan ini dapat putus dengan kehadiran gugus thiol atau gugus disulfida yang lain. Pada kompleks (sistein)-S-Hg-S-(DMSA)-S-S-(sistein), gugus disulfida pada (DMSA)-S-S-(sistein) saling mempengaruhi ikatan thiol-merkuri pada (sistein)-S-Hg-. Adanya pengaruh ini menyebabkan pembentukan ikatan thiol pada DMSA dengan merkuri pada residu sistein. Pembentukan ikatan yang baru menyebabkan ikatan disulfida (DMSA)-S-S-(sistein) dan ikatan thiol-merkuri (sistein)-S-Hg putus. Putusnya ikatan tersebut menghasilkan residu-residu sistein yang bebas merkuri dan bebas DMSA, serta menghasilkan khelat DMSA-merkuri.<br />
<a href="http://www.chem-is-try.org/wp-content/uploads/2009/05/merkuri_07.jpg"><img alt="merkuri_07" class="alignnone size-full wp-image-6271" height="479" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/uploads/2009/05/merkuri_07.jpg" title="merkuri_07" width="464" /></a><br />
Gambar 6. Mekanisme khelasi merkuri oleh DMSA<br />
Komplek Hg-DMSA dengan bentuk ini yang stabil lebih larut dalam air. Dengan demikian kompleks akan lebih mudah diekskresikan dari tubuh melalui urine. Akhirnya merkuri dapat dikeluarkan dari dalam tubuh.cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-57306824517835752772012-02-04T12:53:00.000-08:002012-02-04T12:53:07.636-08:00Penetapan Kadar Logam Dengan Ekstraksi Menggunakan Metode Air-Acetylene Flame<h1><br />
</h1><div class="time">Ditulis oleh <a href="http://www.chem-is-try.org/author/ikhsan-firdaus/" title="Posts by Ikhsan Firdaus"></a>Ramadhan wahyu </div>Metode ekstraksi ini digunakan untuk menetapkan kadar logam berkonsentrasi kecil. Logam-logam yang dapat ditetapkan yaitu Kadmium, Kromium, Kobalt, Tembaga, Besi, Timbal, Mangan, Nikel Perak dan Seng. Metode ini terdiri dari tahap pengkelatan dengan Ammonium Pyrrolidine Dithiocarbamate (APDC) dan pengektraksian dalam Methyl Isobuthyl Ketone (MIBK), lalu dilakukan pengukuran dengan menggunakan metode air-acetylene flame. Dengan metode ini diharapkan kadar logam yang sedikit tersebut dapat diukur dengan tepat dan kesalahan pengukuran yang kecil, jika dibandingkan dengan metode secara langsung.<br />
<strong>Alat-alat yang dibutuhkan</strong><br />
1. Spektrofotometri Serapan Atom dan alat-alat pelengkapnya<br />
2. <em>Burner Head</em>. Konfirmasi dengan petunjuk penggunaan alat SSA mengenai <em>Burner Head</em> yang cocok untuk pengukuran metode ini<br />
<strong>Peraksi dan Bahan yang dibutuhkan</strong><br />
1. Udara bebas (sumber O<sub>2</sub>)<br />
2. Asetilen<br />
3. Logam murni bebas air<br />
4. Methyl Isobuthyl Ketone (MIBK), grade pereaksi. Untuk analisis sekelumit, digunakan MIBK murni dengan <em>redistillation </em>(destilasi kembali) atau dengan <em>sub-boiling distillation</em><br />
5. Larutan Ammonium Pyrrolidine Dithiocarbamate (APDC)<br />
6. Asam Nitrat pekat,<sub> </sub>HNO<sub>3</sub> kemurnian tinggi<br />
7. Larutan Logam Standar<br />
8. Larutan Kalium Permanganat, KMnO<sub>4</sub> 5% (w/v)<br />
9. Natrium Sulfat, Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> anhidrat<br />
10. Larutan campuran Air-MIBK jenuh: Campurkan satu bagian MIBK murni dengan satu bagian air pada corong pisah. Kocok selama 30 detik dan pisahkan. Buang bagian yang terlarut pada air. Lalu simpan lapisan MIBK.<br />
11. Larutan Hydroxylamine Hydrochloride 10% (w/v)<br />
<strong>Prosedur</strong><br />
1. <strong>Operasional Instrument</strong><br />
Setelah posisi burner tepat, aspirasikan larutan air-MIBK jenuh dalam api dan kurangi secara bertahap laju fuel sampai warna api sama seperti sebelum pengaspirasian pelarut<br />
2. <strong>Standarisasi</strong><br />
Pilih tiga konsentrasi dari larutan logam standar dimana kira-kira kandungan logam dalam sampel berada pada kisaran konsentrasi standar yang telah ditentukan. Adjust 100 ml dari setiap standar dan 100 ml dari blanko logam-bebas air sampai pH 3 dengan penambahan HNO<sub>3</sub> 1N atau NaOH 1N. Untuk ekstraksi unsur tunggal, gunakan kisaran pH dibawah ini untuk memperoleh efisiensi ekstraksi yang optimum:<br />
<table border="1" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody>
<tr><td valign="top" width="165"><div align="center"><strong>Unsur</strong></div></td><td valign="top" width="270"><div align="center"><strong>Kisaran pH untuk Ekstraksi Optimum</strong></div></td></tr>
<tr><td valign="top" width="165"><div align="center">Ag</div><div align="center">Cd</div><div align="center">Co</div><div align="center">Cr</div><div align="center">Cu</div><div align="center">Fe</div><div align="center">Mn</div><div align="center">Ni</div><div align="center">Pb</div><div align="center">Zn</div></td><td valign="top" width="270"><div align="center">2-5 (kompleks, labil)</div><div align="center">1-6</div><div align="center">2-10</div><div align="center">3-9</div><div align="center">0,1-8</div><div align="center">2-5</div><div align="center">2-4 (kompleks, labil)</div><div align="center">2-4</div><div align="center">0,1-6</div><div align="center">2-6</div></td></tr>
</tbody></table><strong> </strong><br />
<strong>Catatan</strong>: Untuk ekstraksi Ag dan Pb nilai pH optimumnya adalah 2,3 ± 0,2. Mn cepat membentuk senyawa kompleks pada temperatur ruangan, yang mengakibatkan berkurangnya respon instrument. Pendinginan ekstraks sampai 0<sup>o</sup>C dapat mencegah pembentukan senyawa kompleks selama beberapa jam. Jika hal ini tidak mungkin dan Mn tidak dapat dianalisis segera setelah ekstraksi, gunakan prosedur analisis lainnya.<br />
Transfer setiap larutan standar dan blanko 200 ml kepada setiap labu ukur, tambahkan 1ml larutan APDC , dan kocok untuk mencampurkan. Tambahkan 10 ml MIBK dan kocok dengan kuat selama 30 detik. Volume rasio maksimal untuk sampel dengan MIBK adalah 40. Setiap isi dipisahkan kedalam lapisan organic yang mengandung air, lalu tambahkan air dengan hati-hati (sesuaikan ke pH yang sama dimana ekstraksi dilaksanakan). Pada labu ukur, lapisan organik dibawa ke leher labu dan dapat dideteksi untuk diaspirasikan kedalam api.<br />
Aspirasikan langsung ekstraksi organik kedalam api (nolkan instrument pada blanko air-MIBK jenuh) dan catat absorbansinya.<br />
Siapkan kurva kalibrasi dengan memplot pada absorbansi dari ektraksi standar pada kertas grafik linear kepada masing-masing konsentrasinya sebelum ekstraksi.<br />
3. <strong>Analisis sampel</strong><br />
Siapkan sampel dengan cara yang sama seperti penyiapan standar. Bilas atomizer dengan mengaspirasikan larutan air-MIBK jenuh. Tangani pengaspirasian ekstraks organik seperti diatas secara langsung ke dalam api dan catat absorbansinya.<br />
<strong> </strong><br />
Dengan mengikuti prosedur ekstraksi diatas hanya hexavalent kromium saja yang diukur. Untuk menetapkan total kromium, oksidasikan trivalent kromium menjadi hexavalent kromium dengan mendidihkan sampel dan ditambahkan larutan KMnO<sub>4</sub> secukupnya setetes demi setetes untuk memberikan warna pink ketika larutan didihkan selama 10 menit. Hilangkan kelebihan KMnO<sub>4</sub> dengan menambahkan 1 sampai 2 tetes larutan Hydroxylamine Hydrochloride kedalam larutan yang mendidih, biarkan selama 2 menit untuk berlangsungnya reaksi. Jika warna pink tetap ada, tambahkan 1 sampai 2 tetes lagi larutan Hydroxylamine Hydrochloride dan tunngu selama 2 menit. Panaskan lagi selama 5 menit. Dinginkan, ekstrak dengan MIBK dan aspirasikan.<br />
Selama ekstraksi, jika terbentuk emulsi pada larutan air-MIBK, tambahkan Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> anhidrat untuk memperoleh fase organik yang homogen. Pada kasus ini, juga tambahkan Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> untuk semua standar dan blanko.<br />
Untuk mencegah masalah dengan tidak stabilnya komplekson ekstrak logam, tetapkan logam sesegera mungkin stelah ekstraksi.<br />
<strong>Perhitungan</strong><br />
Hitung konsentrasi dari setiap ion logam pada mikrogram per liter dengan indikasi sesuai dengan kurva kalibrasi.cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-63393417466225197522012-02-04T12:48:00.001-08:002012-02-04T12:48:54.304-08:00Tembakau untuk Penderita DiabetesBidang pertanian saat ini menghasilkan perkembangan bioteknologi molekular yang pesat, yang dapat menawarkan cara yang lebih murah daripada pembuatan vaksin dan obat tradisional melalui pabrik. Para ilmuwan telah menemukan tembakau yang menyehatkan setelah memodifikasi faktor genetiknya. Tembakau ini dapat digunakan untuk mengobati diabetes tipe 1.<br />
<br />
Peneliti Eropa mengatakan telah menghasilkan tembakau yang mengandung senyawa anti-inflamasi (anti-peradangan) yang disebut interleukin-10 (IL-10) yang dapat membantu pasien diabetes tipe 1 yang masih menggantungkan insulin. Sejumlah perusahaan kimia pertanian, termasuk Bayer dan Syngenta, telah mencari cara untuk membuat kompleks protein dalam tanaman obat-obatan, meskipun membutuhkan proses yang lambat.<br />
<br />
Pada saat ini, kebanyakan obat-obatan dan vaksin diproduksi melalui kultur sel dan kultur jaringan. Namun, Mario Pezzotti dari Universitas Verona, yang memimpin studi tentang tembakau yang diterbitkan dalam jurnal BMC Biotechnology, percaya bahwa tembakau tumbuh lebih efisien semenjak tanaman dunia memiliki biaya rendah untuk menghasilkan protein obat.<br />
<br />
Berbagai jenis tanaman telah dipelajari oleh sejumlah ilmuwan di seluruh dunia, tetapi tembakau merupakan tanaman yang paling digemari dalam hal riset. &#8220;Tembakau adalah tanaman yang fantastis karena mudah mentransformasi genetik dan dengan mudah dapat mempelajari seluruh tanaman dari satu sel,&#8221; ungkap Pezzotti. Kelompoknya bekerja dan menaruh minat terhadap tembakau raksasa, yaitu Philip Morris, yang mendukung konferensi tanaman berbasis obat di Verona pada bulan Juni.<br />
<br />
Pezzotti dan koleganya &#8211; yang menerima dana untuk penelitiannya dari Uni Eropa &#8211; sekarang berencana untuk megujicobakan tanaman tersebut ke tikus yang memiliki penyakit autoimmune untuk mengetahui responnya.<br />
<br />
Selanjutnya, mereka ingin menguji apakah pengulangan dosis kecil dapat membantu mencegah penyakit kencing manis pada orang, ketika diberikan bersamaan dengan senyawa lain yaitu glutamic acid decarboxylase (GAD65), yang juga telah diproduksi di tanaman tembakau.<br />
<br />
Diamyd, perusahaan bioteknologi di Swedia sudah menguji secara konvensional vaksin GAD65 terhadap penderita diabetes dalam masa uji coba klinis. Bidang pertanian molekuler belum menghasilkan produk komersial pertama, walaupun Israel Protalix BioTherapeutics telah melakukan uji klinis lanjutan pada enzim untuk pengobatan penyakit Gaucher yang dihasilkan melalui kultur sel wortel. Protalix rencana untuk mengirimkan obatnya untuk persetujuan dari Amerika Serikat dan Israelcemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-1634362513166648252012-02-04T12:37:00.000-08:002012-02-04T12:37:05.983-08:00Entalpi dan Perubahan Entalpi (ΔH)<h1><br />
</h1><div class="tags"><strong>Kata Kunci: </strong> Diagram Entalpi, entalpi, Hukum Kekekalan Energi, Perubahan Entalpi</div><div class="time">Ditulis oleh <a href="http://www.chem-is-try.org/author/budiutami/" title="Posts by Budi Utami"></a>Ramadhan wahyu</div>Entalpi (H) adalah jumlah energi yang dimiliki sistem pada tekanan tetap. Entalpi (H) dirumuskan sebagai jumlah energi yang terkandung dalam sistem (E) dan kerja (W).<br />
H = E + W<br />
dengan:<br />
W = P × V<br />
E = energi (joule)<br />
W = kerja sistem (joule)<br />
V = volume (liter)<br />
P = tekanan (atm)<br />
Hukum kekekalan energi menjelaskan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi hanya dapat diubah dari bentuk energi yang satu menjadi bentuk energi yang lain. Nilai energi suatu materi tidak dapat diukur, yang dapat diukur hanyalah perubahan energi (ΔE). Demikian juga halnya dengan entalpi, entalpi tidak dapat diukur, kita hanya dapat mengukur perubahan entalpi (ΔH).<br />
ΔH = H<sub>p</sub> – H<sub>r</sub><br />
dengan:<br />
ΔH = perubahan entalpi<br />
H<sub>p</sub> = entalpi produk<br />
H<sub>r</sub> = entalpi reaktan atau pereaksi<br />
a. Bila H produk > H reaktan, maka ΔH bertanda positif, berarti terjadi penyerapan kalor dari lingkungan ke sistem.<br />
b. Bila H reaktan > H produk, maka ΔH bertanda negatif, berarti terjadi pelepasan kalor dari sistem ke lingkungan.<br />
<img alt="" class="alignnone size-full wp-image-16731" height="184" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/uploads/2012/01/image.jpg" width="384" /><br />
Secara matematis, perubahan entalpi (ΔH) dapat diturunkan sebagai berikut.<br />
H = E + W (1)<br />
Pada tekanan tetap:<br />
ΔH = ΔE + PΔV (2)<br />
ΔE = q + W (3)<br />
W<sub>sistem</sub> = –PV (4)<br />
Substitusi persamaan (3) dan (4) dalam persamaan (2):<br />
H = (q + W) + PΔV<br />
H = (q – PΔV) + PΔV<br />
H = q<br />
Jadi, pada tekanan tetap, perubahan entalpi (ΔH) sama dengan kalor (q) yang diserap atau dilepas (James E. Brady, 1990).<br />
Macam-macam reaksi kimia berdasarkan kalor yang dibebaskan/kalor yang diserap (Martin S. Silberberg, 2000):<br />
a. Reaksi kimia yang membutuhkan atau menyerap kalor disebut reaksi endoterm.<br />
Contoh:<br />
Reaksi pemutusan ikatan pada molekul unsur H<sub>2</sub> adalah:<br />
H<sub>2</sub> → 2 H ΔH = +a kJ<br />
Reaksi endoterm dengan ΔH bertanda positif (+).<br />
b. Reaksi kimia yang membebaskan kalor disebut reaksi eksoterm.<br />
Contoh:<br />
Reaksi pembentukan ikatan pada molekul unsur H<sub>2</sub> adalah:<br />
2H → H<sub>2</sub> ΔH = –a kJ<br />
Reaksi eksoterm dengan ΔH bertanda (–).<br />
Diagram entalpi (diagram tingkat energi)<br />
<img alt="" class="alignnone size-full wp-image-16732" height="213" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/uploads/2012/01/image1.jpg" width="414" />cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-17540638419864673432011-12-07T07:31:00.000-08:002011-12-07T07:31:23.354-08:00Sel-sel yang digunakan dalam praktek<h1><br />
</h1><div class="time">Ditulis oleh Ramadhan wahyu</div><h3>a. Baterai timbal</h3>Nilai sel terletak pada kegunaannya. Di anara berbagai sel, sel timbal (aki) telah digunakan sejak 1915. Berkat baterai ini, mobil dapat mencapai mobilitasnya, dan akibatnya menjadi alat transportasi terpenting saat ini. Baterai timbal dapat bertahan kondisi yang ekstrim (temperatur yang bervariasi, shock mekanik akibat jalan yang rusak, dsb) dan dapat digunakan secara kontinyu beberapa tahun.<br />
Dalam baterai timbal, elektroda negatif adalah logam timbal dan elektroda positifnya adala timbal yang dilapisi timbal oksida, dan kedua elektroda dicelupkan dalam asam sulfat, larutan elektrolitnya. Reaksi elektrodanya adalah sebagai berikut:<br />
<table border="1"><tbody>
<tr><td><table border="0" cellpadding="2" cellspacing="0"><tbody>
<tr><th colspan="2" height="16" valign="top" width="545">Reaksi elektroda baterai timbal</th></tr>
<tr><th height="21" valign="bottom" width="487">Elektroda negatif: Pb + HSO4 – –> PbSO4 + H+ +2e-</th><td height="21" valign="middle" width="58">(10.24)</td></tr>
<tr><th height="21" valign="bottom" width="487">Elektroda positif: PbO2 + HSO4 – + 3H+ +2e- –> PbSO4 + 2H2O</th><td height="21" valign="middle" width="58">(10.25)</td></tr>
<tr><th height="17" valign="bottom" width="487">Reaksi total: Pb(s) + PbO2(s) + 2H+(aq) + 2HSO4 -(aq) –> 2PbSO4(s) + 2H2O(l)</th><td height="17" valign="bottom" width="58">(10.26)</td></tr>
</tbody></table></td></tr>
</tbody></table>Potensial satu sel sekitar 2 V, dan dalam praktek, enam sel dihubungkan dengan seri untuk mendapatkan potensial 12 V. Saat discas, asam sulfat akan dikonsumsi dan kerapatannya akan berkurang dari nilai awal 1,28 g cm<sup>-3</sup>. Jadi, dengan mengukur kerapatan larutan elektrolit, kondisi sel dapat dimonitor.<br />
Dalam prakteknya, sebelum penurunan kerapatan larutan elektrolitnya terlalu besar, arus listrik diberikan yang akan membalik arah reaksi. Proses ini disebut mencas. Sel yang dapat dicas disebut sel reversibel dan yang tidak dapat dicas (seperti sel kering) disebut sel ireversibel.<br />
Selama dicas, timbal sulfat akan terdekomposisi menjadi timbal dan timbal oksida, dan asam sulfat yang dikonsumsi akan dihasilkan kembali. Air yang terbentuk akan digunakan kembali. Namun, air cenderung menguap, dan reaksi samping, elektrolisis air, yang pasti menyertai, dan dengan demikian penting untuk menambahkan air terdistilasi ke dalam baterai timbal. Baru-baru ini jenis baru elektroda yang terbuta dari paduan timbal dan kalsium, yang dapat mencegah elektrolisis air telah dikembangkan. Baterai modern dengan jenis elektroda ini adalah sistem tertutup dan disebut dengan baterai penyimpan tertutup yang tidak memerlukan penambahan air.<br />
<h3>b. Sel lain</h3>Sel Leclanché ditemukan oleh insinyur Perancis Georges Leclanché (1839-1882) lebih dari seratus tahun yang lalu. Berbagai usaha peningkatan telah dilakukan sejak itu, tetapi, yang mengejutkan adalah desain awal tetap dipertahankan, yakni sel kering mangan.<br />
Sel kering mangan terdiri dari bungkus dalam zink sebagai elektroda negatif, batang karbon (grafit) sebagai elektroda positif dan pasta MnO<sub>2</sub> dan NH<sub>4</sub>Cl yang berperan sebagai larutan elektrolit (Gambar 10.4).<br />
<img alt="" height="309" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_109.jpg" width="440" /><br />
<div align="center">Gambar 10.4 Struktur sel kering mangan. Walaupun digunakan paling meluas, detail reaksi elektrodanya<br />
sampai saat ini belum jelas.</div><div align="center">Elektroda negatif: Zn –> Zn<sup>2+</sup> + 2e<sup>-</sup> (10.27)</div><div align="center">Elektroda positif: 2MnO<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O + 2e<sup>-</sup>–> Mn<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + 2OH<sup>- </sup>(10.28)</div>Potensial sel kering mangan sekitar 1,5 V. Dalam sel kering alkali, padatan KOH atau NaOH digunakan sebagai ganti NH<sub>4</sub>Cl. Reaksi elektrodanya adalah.<br />
<div align="center">Elektroda negatif: Zn + 2OH<sup>-</sup>–> ZnO + H<sub>2</sub>O + 2e<sup>- </sup>(10.29)</div><div align="center">Elektroda positif: 2MnO<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O + 2e<sup>-</sup>–> Mn<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + 2OH<sup>- </sup>(10.30)</div>Umur sel kering mangan diperpendek oleh korosi zink akibat keasaman NH<sub>4</sub>Cl. Sel kering alkali bebas masalah ini karena di dalamnya bersifat basa. Jadi umur sel kering alkali lebih panjang.<br />
Mirip dengan baterai timbal, sel nikel-kadmium juga reversibel. Lebih lanjut, dimungkinkan untuk membuat sel nikel-kadmium lebih kecil dan lebih ringan daripada sel timbal. Jadi sel ini digunakan sebagai catu daya alat-alat portabel. Reaksi elektrodanya adalah<br />
<div align="center">Elektroda negatif: Cd + 2OH<sup>-</sup>–> Cd(OH)<sub>2</sub> + 2e<sup>- </sup>(10.31)</div><div align="center">Elektroda positif: NiO<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>O + 2e<sup>-</sup>–> Ni(OH)<sub>2</sub> + 2OH<sup>- </sup>(10.32)</div><h3>c. Sel Bahan Bakar</h3>Desaian sel bahan bakar sedemikian sehingga reaktannya secara kontinyu diberikan ke sel. Sel bahan bakar digunakan dalam proyek Apollo menggunakan kalor pembentukan air dari hidrogen dan oksigen. Biasanya kalor pembentukan dibuang sebagai panas. Dalam sel bahan bakr energi termal diubah menjadi energi listrik. Reaksi elektrodanya adalah:<br />
<div align="center">Elektroda negatif: 2H<sub>2</sub> + 4OH<sup>-</sup>–> 4H<sub>2</sub>O + 4e<sup>- </sup>(10.33)</div><div align="center">Elektroda positif: O<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup>–> 4OH<sup>- </sup>(10.34)</div><div align="center">Reaksi total: 2H<sub>2</sub> + O<sub>2 </sub>–> 2H<sub>2</sub>O (10.35)</div>Struktur sel bahan bakar ditunjukkan di Gambar 10.5.<br />
<img alt="" height="213" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_110.jpg" width="453" /><br />
<div align="center">Gambar 10.5 Struktur sel bahan bakar. Kalor pembakaran yang dihasilkan dari reaksi oksigen dan hidrogen diubah menjadi energi listrik.</div>Walaupun sejumlah besar tenaga dan dana telah dipompakan ke proyek ini, sampai saat ini el bahan bakar yang ekonomis belum dapat dibuat. Namun, di masa depan, besar kemungkinan sel bahan bakar akan digunakan praktis bila dan hanya bila persediaan hidrogen yang stabil dan murah dapat direalisasikan. Studi di arah ini kini sedang digalakkan.cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-60498982680821929602011-12-07T07:30:00.002-08:002011-12-07T07:30:19.338-08:00Lahirnya konsep sintesis<h1><br />
</h1><div class="time">Ditulis oleh Ramadhan wahyu</div>Kimia memiliki banyak aspek, tetapi ada tiga daerah umum: studi struktur material, studi reaksi material, dan sintesis material. Dulunya dianggap bahwa sintesis lebih dan tidak terlalu teoritis empiris bila dibandingkan dengan studi struktur dan reaksi. Namun, dengan berkembangnya struktur dan reaksi, sintesis juga perlahan menjadi lebih berlandaskan teori dan tersistematisasi. Di bab ini kita akan secara sekilas melihat perkembangan terbaru sintesis modern. Bab ini diharapkan dapat memberikan pengenalan tentang peran penting sintesis dalam kimia modern.<br />
Salah satu tujuan utama kimia adalah menciptakan material penting, atau <strong>sintesis</strong> material. Dari zaman alkemi, tujuan ini adalah tujuan terpenting yang akan dicapai. Tidak mudah untuk mencapai tujuan ini. Alkemi menyumbangkan karyanya pada lahirnya kimia modern dengan berbagi teknik eksperimen dan alat yang dikembangkannya. Teknik semacam refluks dan distilasi adalah prestasi dari kerja alkemi. Namun bagi alkemi prestasi ini bukan yang mereka cari. Mreka tidak pernah mencapai tujuan utama yang mereka canangkan mensintesis emas, walaupun beberapa mereka melaporkan kesuksesan itu.<br />
Alasan kegagalannya jelas. Kerja mereka berdasarkan atas hipotesis yang salah: teori empat unsur Aristoteles (Bab 1). Target mereka, emas, adalah unsur, tetapi mereka menganggap sejenis senyawa dan menganggap senyawa yang mereka cari dapat diperoleh dengan mencampurkan empat unsur dalam proporsi yang tepat.<br />
Konsep sintesis modern lahir setelah teori atom lahir dan struktur molekul dielusidasi berdasarkan teori atom. Situasi semacam ini akhirnya dicapai di pertengahan abad 19. Teori valensi Kekulé dan Couper diusulkan sekitar tahun 1858. Tidak semua kimiawan pada waktu itu siap menggunakan teori valensi Kekulé , yang dicirikan dengan penggunaan ikatan antar atom. Konsep valensi masih kabur, dan beberapa kimiawan menganggap valensi tidak lebih dari proporsi berbagai jenis atom dalam molekul.<br />
Kimiawan Rusia Aleksandr Mikhailovich Butlerov (1828-1886) dengan semangat mendukung teori Kekulé-Couper dan mendeklarasikan bahwa satu dan hanya satu rumus kimia yang berkaitan dengan satu senyawa dan atom-atom dalam molekul diikat satu sama lain sesuai dengan teori ikatan valensi, serta menolak asumsi umum bahwa atom tersusun secara acak dalam molekul.<br />
Menurutnya, valensi bukan hanya ukuran proporsi atom dalam molekul, valensi juga mendefinisikan pola ikatan antar atom dalam molekul. Ialah yang pertama menggunakan istilah <strong>struktur kimia</strong> di tahun 1861.<br />
Menurut teorinya, akan ada isomer bila terdapat dua atau lebih cara atom-atom berikatan untuk satu rumus rasional. Di sekitar waktu itu, kimiawab Jerman, Adolph Wilhelm Hermann Kolbe (1818-1884) berhasl mensintesis isopropil alkohol (CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>CHOH dan Butlerov sendiri berhasil mensitesis t-butil alkohol (CH<sub>3</sub>)<sub>3</sub>COH. Keberhasilan ini membuktikan adanya alkohol primer dan tersier dan kemudian mengukuhkan konsep struktur kimia.<br />
Kimiawan Perancis Michel Eugène Chevreul (1786-1889), seorang kontempori, menemukan bahwa lemak adalah senyawa asam lemah (asam karboksilat alifatik) dan gliserin, dan zat mirip lemak dapat diperoleh dari reaksi antara asam lemak dan gliserin. Berthelot menulsi buku teks “Kimia Organik” tahun 1860 yang didalamnya ia menggunakan istilah “sintesis”. Ia mendeklarasikan secara prinsip seyawa organik apapun dapat disintesis dari karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen.<br />
Jadi, filosofi dasar kimia sintesis dikukuhkan di pertengahan abad 19. Secara praktis sintesis bukan berarti mudah. Di tahun 1856, seorang anak muda Inggris William Henry Perkin (1838-1907), yang juga asisten August Wilhelm von Hofmann (1818-1892) , yang waktu itu di London karena diminta membuat sistem untuk pendidikan kimia, berusaha mensintesis kuinin. Kuinin diketahui sebagai obat khusus untuk malaria.<br />
Di waktu itu, belum ada metoda sintesis senyawa serumit kuinin dari senyawa organik sederhana. Perkin memiliki ide bahwa kuinin mungkin dapat dihasilkan dari oksidasi aliltoluidin, yang rumus rasionalnya mirip dengan kuinin. Fakta sebenarnya hal ini tidak mungkin, dan memang usaha sintesisnya gagal. Alih-alih mendapatkan kuinin, Perkin mendapatkan pewarna yang cantik, yang disebut Mauve atau Mauvein, yang kemudian menjadi pewarna sintetis pertama yang digunakan untuk keperluan praktis. Sukes tak terencana ini menumbuhkan industri kimia dengan cepat. Namun, kesukaran sintesis organik tetap tak terpecahkan.<br />
<img alt="" height="486" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_112.jpg" width="500" /><br />
<div align="center">Gambar 11.1 Keberuntungan besar! Dengan oksidasi aliltoluidin Perkin mendapatkan,<br />
Bukan kuinin yang ia cari, tetapi pewarna buatan, Mauve.</div>Baru 88 tahun kemudian di tahun 1944 kimiawan Amerika Robert Burns Woodward (1917-1979) dapat mensintesis kuinin dengan pendekatan sistematis.cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-84282429805499905082011-12-07T07:30:00.001-08:002011-12-07T07:30:39.747-08:00Elektrolisis<h1><br />
</h1><div class="time">Ditulis oleh Ramadhan wahyu</div><h3>a. Sel dan elektrolisis</h3>Dalam sel, reaksi oksidasi reduksi berlangsung dengan spontan, dan energi kimia yang menyertai reaksi kimia diubah menjadi energi listrik. Bila potensial diberikan pada sel dalam arah kebalikan dengan arah potensial sel, reaksi sel yang berkaitan dengan negatif potensial sel akan diinduksi. Dengan kata lain, reaksi yang tidak berlangsung spontan kini diinduksi dengan energi listrik. Proses ini disebut elektrolisis. Pengecasan baterai timbal adalah contoh elektrolisis.<br />
Reaksi total sel Daniell adalah<br />
<div align="center">Zn + Cu<sup>2+</sup>(aq) –> Zn<sup>2+</sup>(aq) + Cu (10.36)</div>Andaikan potensial lebih tinggi dari 1,1 V diberikan pada sel dengan arah kebalikan dari potensial yang dihasilkan sel, reaksi sebaliknya akan berlangsung. Jadi, zink akan mengendap dan tembaga akan mulai larut.<br />
<div align="center">Zn<sup>2+</sup>(aq) + Cu –> Zn + Cu<sup>2+</sup>(aq) (10.37)</div>Gambar 10.6 menunjukkan representasi skematik reaksi kimia yang terjadi bila potensial balik diberikan pada sel Daniell. Bandingkan dengan Gambar 10.2.<br />
<img alt="" height="245" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_111.jpg" width="493" /><br />
<div align="center">Gambar 10.6 Electrolisis. Reaksi kebalikan dengan yang terjadi pada sel Daniell akan berlangsung. Zink mengendap sementara tembaga akan melarut.</div><h3>b. Hukum elektrolisis Faraday</h3>Di awal abad ke-19, Faraday menyelidiki hubungan antara jumlah listrik yang mengalir dalam sel dan kuantitas kimia yang berubah di elektroda saat elektrolisis. Ia merangkumkan hasil pengamatannya dalam dua hukum di tahun 1833.<br />
<table border="1"><tbody>
<tr><td>Hukum elektrolisis Faraday<br />
<ol><li>Jumlah zat yang dihasilkan di elektroda sebanding dengan jumlah arus listrik yang melalui sel.</li>
<li>Bila sejumlah tertentu arus listrik melalui sel, jumlah mol zat yang berubah di elektroda adalah konstan tidak bergantung jenis zat. Misalnya, kuantitas listrik yang diperlukan untuk mengendapkan 1 mol logam monovalen adalah 96 485 C(Coulomb) tidak bergantung pada jenis logamnya.</li>
</ol></td></tr>
</tbody></table>C (Coulomb) adalah satuan muatan listrik, dan 1 C adalah muatan yang dihasilkan bila arus 1 A (Ampere) mengalir selama 1 s. Tetapan fundamental listrik adalah konstanta Faraday F, 9,65 x10<sup>4 </sup>C, yang didefinisikan sebgai kuantitas listrik yang dibawa oleh 1 mol elektron. Dimungkinkan untuk menghitung kuantitas mol perubahan kimia yang disebabkan oleh aliran arus listrik yang tetap mengalir untuk rentang waktu tertentu.<br />
<strong>Contoh soal 10.7 hukum elektrolisis Faraday</strong><br />
Arus sebesar 0,200 A mengalir melalui potensiometer yang dihubungkan secara seri selama 20 menit. Satu potensiometer memiliki elektrode Cu/CuSO<sub>4</sub> dan satunya adalah elektrode Pt/ H<sub>2</sub>SO<sub>4 </sub>encer. Anggap Ar Cu = 63,5. Tentukan<br />
<ol><li>jumlah Cu yang mengendap di potensiometer pertama.</li>
<li>Volume hidrogen pada S. T. P. yang dihasilkan di potensiometer kedua.</li>
</ol>Jawab <br />
Jumlah muatan listrik yang lewat adalah 0,200 x 20 x 60 = 240, 0 C.<br />
<ol><li>Reaksi yang terlibat adalah Cu<sup>2+</sup> + 2e<sup>-</sup>–> Cu, maka massa (w) Cu yang diendapkan adalah. w (g) = [63,5 (g mol<sup>-1</sup>)/2] x [240,0 (C)/96500(C mol<sup>-1</sup>)] = 0,079 g</li>
<li>Karena reaksinya 2H<sup>+</sup> + 2e<sup>-</sup>–> H<sub>2</sub>, volume hidrogen yang dihasilkan v (cm<sup>3</sup>) adalah.<br />
v (cm<sup>3</sup>) = [22400 (cm<sup>3</sup>mol<sup>-1</sup>)/2] x [240,0(C)/96500(C mol<sup>-1</sup>)] = 27,85 cm<sup>3 </sup></li>
</ol><h3>c. Elektrolisis penting di industri</h3>Elektrolisis yang pertama dicoba adalah elektrolisis air (1800). Davy segera mengikuti dan dengan sukses mengisolasi logam alkali dan alkali tanah. Bahkan hingga kini elektrolisis digunakan untuk menghasilkan berbagai logam. Elektrolisis khususnya bermanfaat untuk produksi logam dengan kecenderungan ionisasi tinggi (misalnya aluminum). Produksi aluminum di industri dengan elektrolisis dicapai tahun 1886 secara independen oleh penemu Amerika Charles Martin Hall (1863-1914) dan penemu Perancis Paul Louis Toussaint Héroult (1863-1914) pada waktu yang sama. Sukses elektrolisis ini karena penggunaan lelehan Na<sub>3</sub>AlF<sub>6</sub> sebagai pelarut bijih (aluminum oksida; alumina Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>).<br />
Sebagai syarat berlangsungnya elektrolisis, ion harus dapat bermigrasi ke elektroda. Salah satu cara yang paling jelas agar ion mempunyai mobilitas adalah dengan menggunakan larutan dalam air. Namun, dalam kasus elektrolisis alumina, larutan dalam air jelas tidak tepat sebab air lebih mudah direduksi daripada ion aluminum sebagaimana ditunjukkan di bawah ini.<br />
<div align="center">Al<sup>3+</sup> + 3e<sup>-</sup>–> Al potensial elektroda normal = -1,662 V (10.38)</div><div align="center">2H<sub>2</sub>O +2e<sup>-</sup>–> H<sub>2</sub> + 2OH<sup>- </sup>potensial elektroda normal = -0,828 V (10.39)</div>Metoda lain adalah dengan menggunakan lelehan garam. Masalahnya Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> meleleh pada suhu sangat tinggi 2050 °C, dan elektrolisis pada suhu setinggi ini jelas tidak realistik. Namun, titik leleh campuran Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> dan Na<sub>3</sub>AlF<sub>6</sub> adalah sekitar 1000 °C, dan suhu ini mudah dicapai. Prosedur detailnya adalah: bijih aluminum, bauksit mengandung berbagai oksida logam sebagai pengotor. Bijih ini diolah dengan alkali, dan hanya oksida aluminum yang amfoter yang larut. Bahan yang tak larut disaring, dan karbon dioksida dialirkan ke filtratnya untuk menghasilkan hidrolisis garamnya. Alumina akan diendapkan.<br />
<div align="center">Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>(s) + 2OH<sup>-</sup>(aq)–> 2AlO<sub>2</sub><sup>-</sup> (aq) + H<sub>2</sub>O(l) (10.40)</div><div align="center">2CO<sub>2</sub> + 2AlO<sub>2 </sub><sup>-</sup>(aq) + (n+1)H<sub>2</sub>O(l) –> 2HCO<sub>3</sub><sup>- </sup>(aq) + Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>·nH<sub>2</sub>O(s) (10.41)</div>Alumina yang didapatkan dicampur dengan Na<sub>3</sub>AlF<sub>6</sub> dan kemudian garam lelehnya dielektrolisis. Reaksi dalam sel elektrolisi rumit. Kemungkinan besar awalnya alumina bereaksi dengan Na<sub>3</sub>AlF<sub>6 </sub>dan kemudian reaksi elektrolisis berlangsung.<br />
<div align="center">Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + 4AlF<sub>6</sub><sup><sup>3</sup><sup>-</sup></sup>–> 3Al<sub>2</sub>OF<sub>6</sub><sup>2-</sup> + 6F<sup>- </sup>(10.42)</div>Reaksi elektrodanya adalah sebagai berikut.<br />
<div align="center">Elektroda negatif: 2Al<sub>2</sub>OF<sub>6</sub><sup>2-</sup> + 12F<sup>-</sup> + C –> 4AlF<sub>6</sub><sup>3-</sup> + CO<sub>2</sub> + 4e<sup>- </sup>(10.43)</div><div align="center">Elektroda positif: AlF<sub>6</sub><sup><sup>3</sup><sup>-</sup></sup> + 3e<sup>-</sup>–> Al + 6F<sup>-</sup> (10.44)</div>Reaksi total: 2Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + 3C –> 4Al + 3CO<sub>2 </sub>(10.45) Kemurnian aluminum yang didapatkan dengan prosedur ini kira-kira 99,55 %. Aluminum digunakan dalam kemurnian ini atau sebagai paduan dengan logam lain. Sifat aluminum sangat baik dan, selain itu, harganya juga tidak terlalu mahal. Namun, harus diingat bahwa produksi aluminum membutuhkan listrik dalam jumlah sangat besar.<br />
Latihan<br />
<strong>10.1 Bilangan oksidasi </strong><br />
Tentukan bilangan oksidasi setiap unsur yang ditandai dengan hurugf tebal dalam senyawa berikut.<br />
(a) <strong>H</strong>Br (b) Li<strong>H</strong> (c) <strong>C</strong>Cl4 (d) <strong>C</strong>O (e) <strong>Cl</strong>O<sup>- </sup>(f) <strong>Cl</strong><sub>2</sub>O<sub>7</sub> (g) H<sub>2</sub><strong>O</strong><sub>2</sub> (h) <strong>Cr</strong>O<sub>3</sub> (i) <strong>Cr</strong>O4<sup>2-</sup> (j) <strong>Cr</strong><sub>2</sub>O<sub>7</sub><sup>2- </sup><br />
10.1 Jawab<br />
(a) +1 (b) -1 (c) +4 (d) +2 (e) +1 (f) +7 (g) -1 (h) +6 (i) +6 (j) +6<br />
<strong>10.2 Reaksi oksidasi reduksi</strong><br />
Untuk tiap reaksi berikut, tentukan bilangan oksidasi atom berhuruf tebal. Tentukan oksidan dan reduktan dan tentukan perubahan bilangan oksidasinya.<br />
(a) <strong>Pb</strong>O<sub>2</sub> + 4H<sup>+</sup> + <strong>Sn</strong><sup>2+ </sup>–> <strong>Pb</strong><sup>2+</sup> + <strong>Sn</strong><sup>4+</sup> + 2H<sub>2</sub>O<br />
(b) 5<strong>As</strong><sub>2</sub>O<sub>3</sub> + 4<strong>Mn</strong>O<sub>4</sub><sup>- </sup>+ 12H<sup>+ </sup>–> 5<strong>As</strong><sub>2</sub>O<sub>5</sub> + 4Mn<sup>2+</sup> + 6H<sub>2</sub>O<br />
10.2 Jawab<br />
(a) Pb: +4 –> +2 direduksi. Sn: +2 –> +4 dioksidasi<br />
(b) As: +3 –> +5 dioksidasi. Mn: +7 –> +2 direduksi<br />
<strong>10.3 Titrasi oksidasi reduksi</strong><br />
0,2756 g kawat besi dilarutkan dalam asam sedemikian sehingga Fe<sup>3+</sup> direduksi menjadi Fe<sup>2+</sup>. Larutan kemudian dititrasi dengan K<sub>2</sub>Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub> 0,0200 mol.dm<sup>-3</sup> dan diperlukan 40,8 cm<sup>3</sup> larutan oksidan untuk mencapai titik akhir. Tentukan kemurnian (%) besinya.<br />
10.3 Jawab<br />
99,5 %<br />
<strong>10.4 Potensial sel</strong><br />
Tentukan potensial sel (pada 25°C) yang reaksi totalnya diberikan dalam persamaan berikut. Manakah yang akan merupakan sel yang efektif?<br />
<ol><li>Mg + 2H<sup>+ </sup>–> Mg<sup>2+</sup> + H<sub>2 </sub></li>
<li>Cu<sup>2+</sup> + 2Ag –> Cu + 2Ag<sup>+ </sup></li>
<li>2Zn<sup>2+</sup> + 4OH<sup>-</sup>–> 2Zn + O<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>O</li>
</ol>10.4 Jawab<br />
<ol><li>Mg –> Mg<sup>2+</sup> +2e<sup>-</sup>, +2,37 V. 2H<sup>+</sup> + 2e<sup>-</sup>–> H<sub>2</sub>, 0,00 V; potensial sel: +2,37 V,efektif.</li>
<li>Cu<sup>2+</sup> + 2e<sup>-</sup>–> Cu, 0,337 V. Ag–> Ag<sup>+</sup> + e<sup>-</sup>, -0,799 V, potensial sel: -0,46 V,tidak efektif.</li>
<li>Zn<sup>2+</sup> + 2e<sup>-</sup>–> Zn, -0,763 V. 4OH<sup>-</sup>–> 4e<sup>-</sup> + O<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>O, -0.401 V potensial sel: -1,16 V, tidak efektif.</li>
</ol><strong>10.5 Persamaan Nernst </strong><br />
Hitung potensial sel (pada 25°C) yang reaksi selnya diberikan di bawah ini.<br />
Cd + Pb<sup>2+ </sup>–> Cd<sup>2+</sup> + Pb<br />
[Cd<sup>2+</sup>] = 0,010 mol dm<sup>-3</sup>; [Pb<sup>2+</sup>] = 0,100 mol dm<sup>-3 </sup><br />
10.5 Jawab<br />
0,30 V<br />
<strong>10.6 Hukum Faraday</strong><br />
Bismut dihasilkan dengan elektrolisis bijih sesuai dengan persamaan berikut. 5,60 A arus listrik dialirkan selama 28,3 menit dalam larutan yang mengandung BiO<sup>+</sup>. Hitung massa bismut yang didapatkan.<br />
BiO<sup>+</sup> + 2H<sup>+</sup> + 3e<sup>- </sup>–> Bi + H<sub>2</sub>O<br />
10.6 Jawab<br />
6,86 gcemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-41880907143832131212011-12-07T07:29:00.000-08:002011-12-07T07:29:22.584-08:00Sintesis organik<h1><br />
</h1><div class="time">Ditulis oleh Ramadhan wahyu</div>Dibandingkan dengan sintesis senyawa anorganik, sintesis senyawa organik jauh lebih sukar. Kelahiran kimia organik dinisbahkan pada sintesis urea CO(NH<sub>2</sub>)<sub>2</sub> (suatu senyawa organik umum) dengan memanaskan amonium sianat (senyawa anorganik), pertama dilakukan oleh kimiawan Friedrich Wöhler (1800-1882). Hanya akhir-akhir ini saja desain dan sintesis senyawa yang diinginkan mungkin dilakukan.<br />
Reaksi yang digunakan dalam sintesis organik dapat digolongkan menjadi dua golongan;<br />
<ol><li>pembentukan ikatan karbon-karbon</li>
<li>pengubahan gugus fungsi</li>
</ol>Sebagian besar reaksi yang Anda pelajari di sekolah menengah adalah konversi gugus fungsi, seperti yang ditunjukkan di bawah ini.<br />
<img alt="" height="124" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_116.jpg" width="575" /><br />
Bagi bidang sintesis organik pembentukan ikatan C-C dan pengubahan gugus fungsi seperti roda kendaraan. Tidak pantas menanyakan mana yang lebih penting. Berbagai reaksi pembentukan ikatan C-C telah dilaporkan. Berdasarkan gaya dorong reaksinya, reaksi ini dapat digolongkan atas tiga jenis, kondensasi aldol, reaksi Grignard dan reaksi Diels-Alder. Di sini dua yang terakhir yang akan dibahas.<br />
<h3>a. Reaksi Grignard</h3>Reaksi Grignard ditemukan oleh kimiawan Perancis Auguste Victor Grignard (1871-1935) di tahun 1901. Tahap awal reaksi adalah reaksi pembentukan metilmagnesium iodida, reagen Grignard, dari reaksi antara alkil halida (metil iodida dalam contoh di bawah ini) dan magnesium dalam dietil eter kering.<br />
<div align="center">CH<sub>3</sub>I + Mg –> CH<sub>3</sub>MgI (11.17)</div>Anda pasti melihat bahwa magnisium terikat langsung dengan karbon. Senyawa semacam ini yang sering disebut sebagai reagen Grignard dengan ikatan C-logam dimasukkan dalam golongan senyawa organologam. Ikatan C-logam sangat labil dan mudah menghasilkan kabanion seperti CH<sub>3</sub>- setelah putusnya ikatan logam-karbon. Ion karbanion cenderung menyerang atom karbom bermuatan positif. Telah dikenal luas bahwa atom karbon gugus aldehida atau gugus keton bermuatan positif karena berikatan dengan atom oksigen yang elektronegatif. Atom karbon ini akan diserang oleh karbanion menghasilkan adduct yang akan menghasilkan alkohol sekunder dari aldehida atau alkohol terseir dari keton setelah hidrolisis.<br />
<div align="left">C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>CHO + CH<sub>3</sub>MgI –> C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>CH(CH<sub>3</sub>)OMgI (11.18)</div><div align="left">benzaldehida</div><div align="left">C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>CH(CH<sub>3</sub>)OMgI + HCl –> C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>CH(CH<sub>3</sub>)OH + MgClI (11.19)</div><div align="left">1-fenilletanol</div><div align="left">C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>COC<sub>2</sub>H<sub>5</sub> + CH<sub>3</sub>MgI –> C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>CH(CH<sub>3</sub>)(C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>) OMgI (11.20) <br />
propiofenon</div><div align="left">C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>CH(CH<sub>3</sub>)(C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)OMgI + HCl –> C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>CH(CH<sub>3</sub>)(C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)OH + MgClI (11.21) <br />
2-fenil-2-butanol</div>Reaksi Grignard adalah contoh reaksi senyawa oragnologam. Karena berbagai jenis aldehida dan keton mudah didapat, berbagai senyawa organik dapat disintesis dengan bantuan reaksi Grignard.<br />
<strong>Contoh Soal 11.1 Reaksi Grignard </strong><br />
Dalam teks disebutkan kombinasi C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>COC<sub>2</sub>H<sub>5</sub> dan CH<sub>3</sub>MgI digunakan untuk mensintesis 2fenil-2-butanol C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>CH(CH<sub>3</sub>)(C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)OH. Indikasikan kombinasi lain yang dapat digunakan untuk menghasilkan senyawa yang sama.<br />
<strong>Jawab </strong><br />
Tiga jenis gugus alkil ada dalam produk akhirnya. Gugus alkil ini mungkin merupakan bagian bahan awal. Jadi, selain kombinasi C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>COC<sub>2</sub>H<sub>5</sub> dan CH<sub>3</sub>MgI, dua kemungkinan kombinasi lain juga dapat diterima ??<br />
<ol><li>acetofenon C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>COCH<sub>3</sub> dan etilmagnesium iodida C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>MgI</li>
<li>etilmetilketon CH<sub>3</sub>COC<sub>2</sub>H<sub>5</sub> dan fenilmagnesium iodida C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>MgI</li>
</ol><h3>b. Reaksi Diels-Alder</h3>Gaya dorong reaksi Grignard adalah tarik-menarik antara dua muatan listrik yang berbeda antara dua atom karbon. Reaksi semacam ini disebut dengan reaksi ionik atau reaksi polar. Ada pula jenis lain reaksi organik. Salah satunyaa adalah reaksi radikal, yang gaya dorongnya adalah radikal reaktif yang dihasilkan dalam reaksi. Bila dihasilkan radikal fenil, radikal ini akan menyerang molekul benzene akan menghasilkan bifenil.<br />
C<sub>6</sub>H<sub>5</sub><img alt="" border="0" height="11" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/radikal.gif" width="12" /> + C<sub>6</sub>H<sub>6 </sub>–> C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>- C<sub>6</sub>H<sub>5</sub> + H<img alt="" border="0" height="11" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/radikal.gif" width="12" /> 11.22)<br />
Sebagian besar reaksi organik diklasifikasikan dalam reaksi ionik dan reaksi radikal. Di pertengahan pertama abad 20, kemudian muncul, golongan lain reaksi yang tidak dapat dimasukkan dalam dua golongan tadi. Salah satu yang khas adalah reaksi Diels-Alder yang ditemukan di tahun 1928 oleh dua kimiawan Jerman Paul Hermann Diels (1876-1954) dan Kurt Alder (1902-1958).<br />
Dalam reaksi ini butadiena yang secara muatan netral bereaksi dengan anhidrida maleat yang juga netral menghasilkan produk siklik.<br />
<img alt="" height="80" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_117.jpg" width="400" /><br />
Menariknya, ternyata kemudaian banyak contoh reaksi semacam ini: diena (senyawa dengan ikatan rangkap) dan alkena diaktivasi oleh gugus karbonil dan bereaksi menghasilkan produk siklik. Harus ditambahkan bahwa tidak ada reaksi antara dua molekul butadiena atau dua anhidrida maleat.<br />
Di tahun 1965, dua kimiawan Amerika, Woodward dan Roald Hoffmann (1935-) menjelaskan bahwa jenis reaksi ini bukan reaksi ionik maupun reaksi radikal, tetapi reaksi yang dihasilkan oleh tumpang tindih orbital molekul dua reaktan. Interpretas ini memungkinakan elusidasi mekanisme reaksi yang sebelumnya belum dikenal.<br />
Menurut mereka, interaksi yang disukai akan ada bila salah satu reaktan (misalnya butadiena) memiliki empat elektron π dan reaktan lain (misalnya anhidrida maleat) memiliki elektron πmenghasilkan produk siklik. Dapat ditunjukkan bahwa orbital molekul yang terisi dengan energi tertinggi [highest occupied molecular orbitals (HOMO)] dan orbital molekul tak terisi terendah [lowest unoccupied molecular orbitals (LUMO)] yang mngatur jalannya reaksi. Pada waktu yang sama Kenichi Fukui (1918-1999) menamakan orbital-orbital ini orbital frontir (frontier orbital).<br />
Pentingnya reaksi yang dibahas ini jelas dengan diberikannya hadiah Nobel untuk Grignard, Diels, Adler, Woodward, Hoffmann dan Fukui.<br />
<table bgcolor="#cccccc" border="0"><tbody>
<tr><td bgcolor="#999999"><h3>Selingan- Klimaks Sintesis Organik</h3></td></tr>
<tr><td>Dari awal kimia organik, sintesis organik dapat dianggap sebagai inti kimia organik.<br />
Kimia organik dapat dikatakan mencapai puncaknya sekiatar pertengahan abad 20 ketika Woodward paling aktif dalam bidang ini. Woodward berhasil mensintesis kuinin (1944), striknin (1954), khlorofil (1960) dan sefalosporin (1966). Ia mendapatkan anugerah Nobel tahun 1965.<br />
<div align="center"><img alt="" border="0" height="169" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/woodward.jpg" width="120" /></div><div align="center">Robert Burns Woodward (1017-1979)</div>Yang paling penting dari prestasi Woodward adala keberhasilan sintesis vitamin B12 yang diilakukannya dengan kerjasama dengan kimiawan Swiss Albert Eschenmoser (1925-). Kedua kelompok riset ini masing-masing separuh molekulnya. Setelah spesies targetnya disintesis, keduanya digabung menghasilkan vitamin B12.</td></tr>
</tbody></table><h3>c. Sintesis asime trik</h3>Sebagaimana telah dibahas di Bab 4, banyak senyawa organik alami, semacam asam amino, gula dan steroid, memiliki atom karbon asimetrik. Kuinin, yang dikenalkan di bab ini juga mengandung atom karbon asimetrik. Atom karbon asimetrik memainkan peran dalam aktivitas fisiologis semua senyawa ini. Harus ditambahkan bahwa dalam banyak kasus hanya satu dari pasangan enansiomer ini bermanfaat bagi manusia. Dengan demikian, apakah kita dapat mencapai sintesis asimetrik, seni sintesis selektif satu dari pasangan enansiomer, adalah isu yang sangat penting.<br />
Dalam contoh-contoh sintesis asimetrik yang berhasil, senyawa dengan atom karbon asimetrik, seperti terpen, asam amino dan gula, dipilih sebagai salah satu reaktan. Atom karbon asimetrik mungkin akan lebih menyukai pembentukan salah satu enansiomer. Pembentukan selektif salah satu isomer mungkin dipengaruhi oleh efek sterik. Dalam kasus tertentu, laju reaksi mungkin berbeda antara kedua stereoisomer. Dalam kasus lain, kesetimbangan antara dua produk isomer akan bergeser ke salah satu sisi kesetimbangan. Sintesis selektif isomer yang penting akan sangat penting dan topik yang paling banyak dilakukan di kimia organik abad 21.<br />
Terdapat pula pendekatan yang lebih sukar yakni tidak digunakannya senyawa dengan atom karbon asimetrik. Bila sintesis asimetrik ini dapat direalisasikan, kita dapat mengatakan bahwa kimia telah dapat meniru alam!<br />
<strong>Latihan</strong><br />
<strong>11.1 Proses Solvay</strong><br />
Jawablah pertanyaan tentang proses Solvay:<br />
<ol><li>Tuliskan persamaan reaksi dari bahan awal menjadi natrium karbonat.</li>
<li>Beri nama gas yang digunakan secara berulang dalam proses ini.</li>
<li>Hitung massa natrium karbonat yang dapat diperoleh dari 1 ton natrium khlorida.</li>
</ol>Jawab.<br />
(1) lihat teks. (2) CO<sub>2</sub>, NH<sub>3</sub> (3) 0,906 ton<br />
<strong>11.2 Reaksi Grignard </strong><br />
Anda diharapkan mensintesis alkohol C<sub>3</sub>H<sub>7</sub>C(CH<sub>3</sub>)(C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)OH dengan reaksi Grignard. Tuliskan semua kombinasi yang mungkin (aldehida atau keton) dan reagen Grignard (yang didapatkan dari bromida).<br />
Jawab:<br />
CH<sub>3</sub>COC<sub>2</sub>H<sub>5</sub> dan C<sub>3</sub>H<sub>7</sub>MgBr, C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>COC<sub>3</sub>H<sub>7</sub> dan CH<sub>3</sub>MgBr, CH<sub>3</sub>COC<sub>3</sub>H<sub>7</sub> dan C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>MgBrcemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-42963774122909311682011-12-07T07:28:00.000-08:002011-12-07T07:28:32.139-08:00Material murni dan campuran<h1><br />
</h1><div class="time">Ditulis oleh Ramadhan wahyu</div>Dalam banyak kasus kita tidak dapat menggunakan material tanpa pemurnian baik material itu dari alam (misalnya, minyak mentah) atau yang disintesis di laboratorium. Pemisahan atau pemurnian dengan metoda tertentu perlu dilakukan. Dalam buku ini telah dibahas sintesis material telah dibahas, maka bab ini akan membahas pemurnian. Dalam praktek, sintesis dan pemurnian tidak dapat dipisahkan satu sama lain. Kita akan melihat bahwa ketika metoda pemisahan-pemurnian baru dikembangkan, kimia akan mendapat kemajuan yang besar.<br />
Material dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok, murni dan campuran. Pernyataan ini Anda telah dapatkan di halaman pertama buku SMA, dan nampak sebagai sesuatu yang jelas. Namun, dalam kenyataan ini bukanlah hal sederhana. Pertama, sebagain besar material di sekitar kita adalah campuran, dan sebagian besar adalah campuran multikomponen. Udara adalah contoh yang baik. Komponen utama udara adalah nitrogen dan oksigen. Jadi udara adalah campuran, bukan material murni. Lebih lanjut, akan diperlihatkan dengan analisis yang rinci bahwa udara mengandung sejumlah kecil uap air, karbon dioksida dan beberapa gas dalam jumlah kecil.<br />
Dapat dinyatakan bahwa di dunia ini tidak ada material yang benar-benar murni. Anda mungkin mengira bahwa air terdistilasi adalah air yang murni sempurna. Anda terlalu optimistik! Sejumlah tertentu karbon dioksida masih terlarut dalam air ini. Selain itu sejumlah sangat kecil ion natrium mungkin masih ada, ion ini mungkin berasal dari dinding alat distilasi. Diperlukan cara tertentu untuk menghilangkan ion ini.<br />
Mensintesis material tertentu atau mengekstraksi material dari alam memiliki tujuan teknologis tertentu. Dalam banyak kasus material murni diperlukan. Jadi seni sintesis dan pemurnian adalah dua sisi dari mata uang yang sama.cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-32263195659080641772011-12-07T07:25:00.002-08:002011-12-07T07:25:35.113-08:00Analisis unsur<h1><br />
</h1><div class="time">Ditulis oleh Ramadhan wahyu</div>Tulisan yang diberikan di bagian selingan berikut menyarankan bahwa sukar untuk mendefinisikan “bahan yang murni sempurna”. Cara yang lebih praktis adalah mendefinisikan selisih dari murni sempurna. Harus ditambahkan bahwa, tanpa metoda yang tepat untuk memperkirakan kemurnian, kita tidak dapat memutuskan keefektifan metoda pemurnian tertentu. Singkatnya, tanpa itu tidak mungkin diputuskan apakah senyawa tertentu murni atau tidak.<br />
Ambil contoh senyawa organik. Sampai pertengahan abad 20, kriteria kemurnian senyawa organik didasarkan atas beberapa percobaan: analisis unsur dan pengukuran sifat fisik seperti titik leleh dan titik didih. Hasil analisis unsur harus sama dengan nilai hasil perhitungan berdasarkan rumus molekul, dan konstanta fisik harus juaga sama dengan nilai yang dilaporkan di literatur (kriteria ini hanya dapat digunakan untuk senyawa yang telah diketahui).<br />
Analisis unsur senyawa organik dilakukan dengan cara sebagai berikut. Sejumlah massa tertentu sampel dibakar dan karbon dioksida dan air yang dihasilkan dijebak dengan absorben yang tepat, dan peningkatan massa absorben kemudian ditentukan. Peningkatan massa absorben diakibatkan oleh karbon dioksida dan air yang diserap. Dari nilai ini jumlah karbon dan hidrogen dalam sampel dapat ditentukan. Metoda pembakaran telah dikenal sejak dulu. Metoda ini telah digunakan oleh Lavoisieur dan secara signifikan disempurnakan oleh Liebig. Metoda modern untuk menentukan jumlah karbon dioksida dan air adalah dengan kromatografi gas bukan dengan metoda penimbangan. Namun, prinsipnya tidak berubah sama sekali.<br />
Harus dinyatakan bahwa kemungkinan percobaan mempengaruhi hasil tidak terhindarkan. Pekerjaan menimbang tidak dapat bebas kesalahan (termasuk ketidakakuratan neracanya).<br />
<table border="0"><tbody>
<tr><td bgcolor="#999999"><h3>Selingan- Air murni sempurna</h3></td></tr>
<tr><td bgcolor="#cccccc">Buku teks kimia menyatakan bahwa hasil kali ion air murni adalah 10<sup>-14</sup> (mol dm<sup>-3</sup>))<sup>2</sup> pada 25??C. Bila Anda mencoba menentukan hasil kali ion air murni yang diperoleh dari distilasi biasa dengan mengukur hantarannya, Anda akan mendapatkan nilai yang lebih besar dari nilai teroritis ini.<br />
<img alt="" border="0" class="alignleft" height="151" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/friedlich_wilhelm.jpg" width="100" />Fisikawan Jerman Friedlich Wilhelm Georg Kohlrausch (1840- 1910) membanting tulang untuk mendapatkan data fisik yang akurat. Ia menyadari bahwa ia harus sangat hati-hati dalam menentukan hantaran listrik untuk mendapatkan data yang sangat akurat.<br />
Ia membuat alat dari kuarsa (bukan gelas!) untuk mencegah kontaminasi dari alat gelas. Dengan mengalirkan nitrogen yang dimurnikan, ia berulang-ulang mendestilasi air. Hantaran air yang didapatkan sangat kecil, dari 1/100 sampai 1/1000 hantran air terdestilasi biasa. Dari nilai hantaran yang ia dapatkan, ia menghitung nilai hasil kali ion air yang nilainya sama dengan nilai hasil teori.</td></tr>
</tbody></table>Menjebak karbon dioksida dan air juga merupakan prosedur yang sukar. Kontaminasi oleh karbon dioksida dan air dari udara merupakan sumber kesalahan juga. Mempertimbangkan semua hal ini, biasanya bila perbedaan antara hasil percobaan dan teori kurang dari 0,3%, maka perbedaan itu dapat diterima. Ini merupakan contoh yang baik untuk definisi praktis kemurnian.<br />
Kriteria kemurnian empiris yang lain adalah uji titik-leleh-campuran. Metoda ini didasarkan atas fakta berikut. Bila titik leleh campuran dua padatan dengan titik leleh yang sama ditentukan, titik lelehnya akan menurun bila dua senyawa itu tidak identik. Uji ini dulunya merupan fondasi logis kimia organik dalam perkembangan bidang ini terutama saat menambahkan anggota baru dalam keluarga senyawa. Bila satu dari dua senyawa itu tidak murni, akan diamati penurunan titik leleh.<br />
Masalahnya waktu itu adalah bagaimana kimiawan dapat memperoleh sampel ya ng dapat dianalisis dengan benar dan tidak menunjukkan penurunan titik leleh.cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-35028770417560237202011-12-07T07:25:00.000-08:002011-12-07T07:25:25.334-08:00Kromatografi<h1><br />
</h1><div class="time">Ditulis oleh Ramadhan wahyu</div>Walaupun agak tidak terlalu jelas, kontribusi kromatografi pada perkembangan kimia modern tidak dapat dipandang rendah. Tanpa teknik kromatografi, sintesis senyawa murni (atau hampir murni) akan sangat sukar , dan dalam banyak kasus, hampir tidak mungkin.<br />
Di awal abad ke-20, kimiawan Rusia Mikhail Semënovich Tsvet (1872-1919) menyiapkan kolom yang diisi dengan serbuk kalsium karbonat, dan kedalamnya dituangkan campuran pigmen tanaman yang dilarutkan dalam eter. Secara mengejutkan, pigmen memisahkan dan membentuk lapisan berwarna di sepanjang kolom. Ia menamakan kromatografi pada teknik pemisahan baru ini (1906). Kemudian kimiawan dari Swiss Richard Martin Willstätter (1872-1942) menerapkan teknik ini untuk risetnya yakni khlorofil untuk menunjukkan manfaat teknik ini, dan sejak itu banyak perhatian diberikan pada kromatografi.<br />
Kromatografi adalah teknik untuk memisahkan campuran menjadi komponennya dengan bantuan perbedaan sifat fisik masing-masing komponen. Alat yang digunakan terdiri atas kolom yang di dalamnya diisikan fasa stasioner (padatan atau cairan). Campuran ditambahkan ke kolom dari ujung satu dan campuran akan bergerak dengan bantuan pengemban yang cocok (fasa mobil). Pemisahan dicapai oleh perbedaan laju turun masing-masing komponen dalam kolom, yang ditentukan oleh kekuatan adsorpsi atau koefisien partisi antara fasa mobil dan fasa diam (stationer).<br />
Komponen utama kromatografi adalah fasa stationer dan fasa mobil dan kromatografi dibagi menjadi beberapa jenis bergantung pada jenis fasa mobil dan mekanisme pemisahannya, seperti ditunjukkan di Tabel 12.1<br />
<div align="center">Tabel 12.1 Klasifikasi kromatografi</div><table border="1"><tbody>
<tr><td align="center" bgcolor="#cccccc">Kriteria</td><td align="center" bgcolor="#cccccc">Nama</td></tr>
<tr><td>Fasa mobil</td><td>Kromatografi cair, kromatografi gas<br />
Kromatografi adsorpsi, kromatografi partisi</td></tr>
<tr><td>Mekanisme</td><td>Kromatografi pertukaran ion<br />
kromatografi gel</td></tr>
<tr><td>Fasa stationer</td><td>Kromatografi kolom, kromatografi lapis tipis,<br />
kromatografi kertas</td></tr>
</tbody></table>Beberapa contoh kromatografi yang sering digunakan di laboratorium diberikan di bawah ini.<br />
<h3>a. Kromatografi partisi</h3>Prinsip kromatografi partisi dapat dijelaskan dengan hukum partisi yang dapat diterapkan pada sistem multikomponen yang dibahas di bagian sebelumnya. Dalam kromatografi partisi, ekstraksi terjadi berulang dalam satu kali proses. Dalam percobaan, zat terlarut didistribusikan antara fasa stationer dan fasa mobil. Fasa stationer dalam banyak kasus pelarut diadsorbsi pada adsorben dan fasa mobil adalah molekul pelarut yang mengisi ruang antar partikel yang ter adsorbsi.<br />
Contoh khas kromatografi partisi adalah kromatografi kolom yang digunakan luas karena merupakan sangat efisien untuk pemisahan senyawa organik (Gambar 12.3).<br />
Kolomnya (tabung gela) diisi dengan bahan seperti alumina, silika gel atau pati yang dicampur dengan adsorben, dan pastanya diisikan kedalam kolom. Larutan sampel kemudian diisikan kedalam kolom dari atas sehingga sammpel diasorbsi oleh adsorben. Kemudian pelarut (fasa mobil; pembawa) ditambahkan tetes demi tetes dari atas kolom.<br />
Partisi zat terlarut berlangsung di pelarut yang turun ke bawah (fasa mobil) dan pelarut yang teradsorbsi oleh adsorben (fasa stationer). Selama perjalanan turun, zat terlarut akan mengalami proses adsorpsi dan partisi berulang-ulang. Laju penurunan berbeda untuk masing-masing zat terlarut dan bergantung pada koefisien partisi masing-masing zat terlarut. Akhirnya, zat terlarut akan terpisahkan membentuk beberapa lapisan.<br />
Akhirnya, masing-masing lapisan dielusi dengan pelarut yang cocok untuk memberikan spesimen murninya. Nilai R didefinisikan untuk tiap zat etralrut dengan persamaan berikut.<br />
<div align="center"> R = (jarak yang ditempuh zat terlarut) / (jarak yang ditempuh pelarut/fasa mobil).</div><img alt="" height="331" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_124.jpg" width="309" /><br />
<div align="center">Gambar 12.3 Diagram skematik kromatografi</div><h3>b. Kromatografi kertas</h3>Mekanisme pemisahan dengan kromatografi kertas prinsipnya sama dengan mekanisme pada kromatografi kolom. Adsorben dalam kromatografi kertas adalah kertas saring, yakni selulosa. Sampel yang akan dianalisis ditotolkan ke ujung kertas yang kemudian digantung dalam wadah. Kemudian dasar kertas saring dicelupkan kedalam pelarut yang mengisi dasar wadah. Fasa mobil (pelarut) dapat saja beragam. Air, etanol, asam asetat atau campuran zat-zat ini dapat digunakan.<br />
Kromatografi kertas diterapkan untuk analisis campuran asam amino dengan sukses besar. Karena asam amino memiliki sifat yang sangat mirip, dan asam-asam amino larut dalam air dan tidak mudah menguap (tidak mungkin didistilasi), pemisahan asam amino adalah masalah paling sukar yang dihadapi kimiawan di akhir abad 19 dan awal abad 20. Jadi penemuan kromatografi kertas merupakan berita sangat baik bagi mereka.<br />
Kimiawan Inggris Richard Laurence Millington Synge (1914-1994) adalah orang pertama yang menggunakan metoda analisis asam amino dengan kromatografi kertas. Saat campuran asam amino menaiki lembaran kertas secara vertikal karena ada fenomena kapiler, partisi asam amino antara fasa mobil dan fasa diam (air) yang teradsorbsi pada selulosa berlangsung berulang-ulang. Ketiak pelarut mencapai ujung atas kertas proses dihentikan. Setiap asam amino bergerak dari titik awal sepanjang jarak tertentu. Dari nilai R, masing-masing asam amino diidentifikasi.<br />
Kromatografi kertas dua-dimensi (2D) menggunakan kertas yang luas bukan lembaran kecil, dan sampelnya diproses secara dua dimensi dengan dua pelarut.<br />
<img alt="" height="267" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_125.jpg" width="552" /><br />
<div align="center">Gambar 12.4 Contoh hasil kromatografi kertas pigmen dari <br />
www.indigo.com/ science-supplies/filterpaper. html</div><h3>c. Kromatografi gas</h3>Campuran gas dapat dipisahkan dengan kromatografi gas. Fasa stationer dapat berupa padatan (kromatografi gas-padat) atau cairan (kromatografi gas-cair).<br />
Umumnya, untuk kromatografi gas-padat, sejumlah kecil padatan inert misalnya karbon teraktivasi, alumina teraktivasi, silika gel atau saringan molekular diisikan ke dalam tabung logam gulung yang panjang (2-10 m) dan tipis. Fasa mobil adalah gas semacam hidrogen, nitrogen atau argon dan disebut gas pembawa. Pemisahan gas bertitik didih rendah seperti oksigen, karbon monoksida dan karbon dioksida dimungkinkan dengan teknik ini.<br />
Dalam kasus kromatografi gas-cair, ester seperti ftalil dodesilsulfat yang diadsorbsi di permukaan alumina teraktivasi, silika gel atau penyaring molekular, digunakan sebagai fasa diam dan diisikan ke dalam kolom. Campuran senyawa yang mudah menguap dicampur dengan gas pembawa disuntikkan ke dalam kolom, dan setiap senyawa akan dipartisi antara fasa gas (mobil) dan fasa cair (diam) mengikuti hukum partisi. Senyawa yang kurang larut dalam fasa diam akan keluar lebih dahulu.<br />
Metoda ini khususnya sangat baik untuk analisis senyawa organik yang mudah menguap seperti hidrokarbon dan ester. Analisis minyak mentah dan minyak atsiri dalam buah telah dengan sukses dilakukan dengan teknik ini.<br />
Efisiensi pemisahan ditentukan dengan besarnya interaksi antara sampel dan cairannya. Disarankan untuk mencoba fasa cair standar yang diketahui efektif untuk berbagai senyawa. Berdasarkan hasil ini, cairan yang lebih khusus kemudian dapat dipilih. Metoda deteksinya, akan mempengaruhi kesensitifan teknik ini. Metoda yang dipilih akan bergantung apakah tujuannya analisik atau preparatif.<br />
<h3>d. HPLC</h3>Akhir-akhir ini, untuk pemurnian (misalnya untuk keperluan sintesis) senyawa organik skala besar, HPLC (high precision liquid chromatography atau high performance liquid chromatography) secara ekstensif digunakan. Bi la zat melarut dengan pelarut yang cocok, zat tersebut dapat dianalisis. Ciri teknik ini adalah penggunaan tekanan tinggi untuk mengirim fasa mobil kedalam kolom. Dengan memberikan tekanan tinggi, laju dan efisiensi pemisahan dapat ditingkatkan dengan besar.<br />
Silika gel atau oktadesilsilan yang terikat pada silika gel digunakan sebagai fasa stationer. Fasa stationer cair tidak populer. Kolom yang digunakan untuk HPLC lebih pendek daripada kolom yang digunakan untuk kromatografi gas. Sebagian besar kolom lebih pendek dari 1 m.<br />
Kromatografi penukar ion menggunakan bahan penukar ion sebagai fasa diam dan telah berhasil digunakan untuk analisis kation, anion dan ion organik.<br />
<h3>Latihan</h3><strong>12.1 Distilasi fraktional</strong><br />
Tekanan uap dua cairan A dan B adalah 1,50 x 10<sup>4</sup> N m<sup>-2</sup> dan 3,50 x 10<sup>4</sup> N m<sup>-2</sup> pada 20°C. dengan menganggap campuran A dan B mengikuti hukum Raoult, hitung fraksi mol A bila tekanan uap total adalah 2,90 x 10<sup>4</sup> N m<sup>-2</sup> pada 20°C.<br />
12.1 Jawab <br />
Fraksi mol A, n<sub>A</sub>, dinyatakan dengan.<br />
(n<sub>A</sub> x 1,50 x 10<sup>4</sup>) + (1 – n<sub>A</sub>) x 3,50 x 10<sup>4</sup> = 2,90 x 10<sup>4 </sup>∴ n<sub>A</sub> = 0,30cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-43155444219908128672011-12-07T07:24:00.000-08:002011-12-07T07:24:39.918-08:00Awal mula penentuan struktur<h1><br />
</h1><div class="time">Ditulis oleh Ramadhan wahyu</div>Sintesis dan pemurnian bahan bukan tujuan final bagi kimiawan. Yang harus didefinisikan adalah struktur bahan yang telah disintesis dan dimurnikan. Tahap ini kadang merupaka tahap yang palin sukar. Harus diakui bahwa sampai paruh akhir abad ke-20, kimiawan tidak dibekali dengan alat yang cukup untuk mengataso kesukaran ini. Beberapa kimiawan mengusulkan struktur yang tidak tepat bahkan untuk beberapa tahun. Namun, situasinya berubah drastis sejak dikembangkan berbagai teknik spektroskopi. NMR (<em>Nuclear magnetic resonance</em>) khususnya adalah metoda yang sangat unggul dibanding metoda-metoda yang lain. Untuk padatan kristalin, analisis kristalografi sinar-X terbukti sangat bermanfaat.<br />
Sebelum dikenalkan teknik spektroskopi, yakni sampai paruh pertama abad 20, penentuan struktur senyawa organik didasarkan atas perbandingan dengan senyawa yang strukturnya telah diketahui. Bila semua sifat fisik dan kimia senyawa identik dengan senyawa yang telah dideskripsikan di literatur, dapat disimpulkan bahwa senyawa yang sedang dipelajari identik dengan snyawa yang strukturnya telah diketahui. Kriteria ini masih diadopsi hingga kini walaupun perbandingan yang dilakukan mungkin berbeda.<br />
Bila sifat fisik dan kimia senyawa yang diselidiki tidak tepat dengan senyawa apapun yang sudah dikenal di literatur, besar kemungkinan senyawa ini adalah senyawa baru, belum pernah disintesis atau belum pernah dilaporkan. Dalam kasus semacam ini, masalah baru mungkin muncul. Bagaimana orang dapat menentukan struktur senyawa yang sama sekali baru? Metoda penentuan struktur berubah drastis pada pertengahan abad 20. Metoda tradisional, walaupun sederhana, sangat memakan waktu dan sukar dalam praktek: jadi, pertama struktur senyawa yang baru disintesis diasumsikan, dan kemudian suatu rute tertentu didesain untuk mengubah senyawa ini menjadi senyawa yang telah diketahui. Pengubahan itu mungkin memerlukan beberapa tahap. Sepanjang perubahan struktur yang disebabkan oleh tiap tahap teridentifikasi, pengubahan yang berhasil sampai senyawa yang diketahui merupakan bukti struktur yang diasumsikan. Harus ditambahkan bahwa reaksi untuk pengubahan ini dipilih dari reaksi yang hanya melibatkan gugus fungsi dan bukan kerangka molekulnya.<br />
Kini penentuan struktur terutama dilakukan dengan metoda spektroskopik dan difraksi. Di bab ini, pertama akan dibahas metoda penentuan struktur yang tersedia sebelum zaman modern, baru setelah itu teknik modern didiskusikan. Harus ditambahkan kini tersedia banyak metoda untuk menentukan struktur. Misalnya, perhitungan kimia kuantum mungkin juga merupakan sumber informasi yang bermanfaat.<br />
<h3>a. Uji titik leleh campuran</h3>Metoda ini telah secara ringkas dibahas di bab sebelumnya (Bab 12..2). Seebelum pertengahan ada 20, prosedur utama dalam penentuan struktur senyawa organik adalah untuk membuktikan bahwa senyawanya identik dengan senyawa yang telah diketahui. Bukti ini terutama dicapai dengan uji titik leleh campuran (uji campuran). Metoda ini didasarkan prinsip bahwa titik leleh padatan paling tinggi ketika padatan itu murni. Bila dua sampel A dan B memiliki titik leleh yang sama, maka ditentukan titik leleh A murni, B murni dan campuran sejumlah sama A dan B. Bila hasil ketiganya sama, terbukti bahwa A dan B identik.<br />
Dalam praktek, terdapat beberapa kerumitan. Titik leleh tidak selalu tajam, dan bahan cenderung meleleh dalam rentang suhu tertentu. Jadi, tidak mudah untuk menyatakan apakah dua titik leleh sama atau tidak. Namun, metoda dan teorinya sederhana dan jelas, dan telah digunakan sebagai sarana identifikasi selama beberapa tahun.<br />
<h3>b. Penggunaan turunan padatan</h3>Bila sampelnya berwujud cairan atau gas, metoda titik leleh campuran tidak dapat digunakan. Bila sampel gas atau cairan memiliki gugus fungsi yang reaktif, sampel ini dapat diubah menjadi padatan yang mungkin menghasilkan kristal yang indah. Aldehida dan keton, yang sangat penting dalam kimia organik, cenderung berupa cairan bila m assa molekulnya rendah. Dalam kasus semacam ini senyawa ini biasanya diubah menjadi turunannya yang padat yang lewbih mudah ditangani untuk penentuan struktur. Pereaksi yang dapat bereaksi dengan aldehida dan keton,<br />
misalnya hidroksilamin NH<sub>2</sub>OH ??hidrazin NH<sub>2</sub>NH<sub>2</sub> dan fenilhidrazin C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>NHNH<sub>2 </sub>??Sfenilhidrazin terkenal karena kimiawan Jerman Emil Fischer (1852-1919) menggunakannya dengan sukses dalam risetnya pada topik gula. Beberapa reaksi untuk mendapatkan kristal turunannya diberikan di bawah ini.<br />
<table border="0"><tbody>
<tr><td>CH<sub>3</sub>CHO</td><td>+</td><td>NH<sub>2</sub>OH</td><td>–></td><td>CH<sub>3</sub>CH=NOH</td><td> +</td><td>H<sub>2</sub>O</td><td> (13.1)</td></tr>
<tr><td>Asetaldehida</td><td> </td><td>hidroksilamin</td><td> </td><td>asetaldoksim</td><td> </td><td> </td><td> </td></tr>
</tbody></table><br />
<table border="0"><tbody>
<tr><td>(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>C=O</td><td>+</td><td>C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>NHNH<sub>2 </sub></td><td>–></td><td>(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>C=NNH C<sub>6</sub>H<sub>5 </sub></td><td>+</td><td>H<sub>2</sub>O</td><td>(13.2)</td></tr>
<tr><td align="center">aseton</td><td> </td><td align="center">fenilhydrazin</td><td> </td><td align="center">asetonfenilhidrazon</td><td> </td><td> </td><td> </td></tr>
</tbody></table>Senyawa turunan yang kristalin dapat digunakan untuk penentuan struktur senyawa yang tidak diketahui. Prosedurnya sama dengan yang dibahas di atas<br />
<h3>c. Perbandingan sifat fisik</h3>Sifat fisik lain seperti titik didih, indeks bias, momen dipol, dan rotasi spesifik untuk senyawa yang optik aktif dapat memberikan onformasi yang bermanfaat. Data semacam ini dapat memberikan informasi pda sifat keseluruhan molekul. Kadang, sifat molekul keseluruhan dapat merupakan jumlah dari berbagai kontribusi bagian-bagian senyawa. Dalam kasus sperti ini, informasi pada bagian tertentu senyawa dapat diperoleh. Misalnya, penggunaan momen dipol µ akan diberikan di bawah ini.<br />
Momen dipol hasil perconaan untuk nitrobenzen (3,98 D) dan khlorobenzen (1,58 D), arah momen dipolnya ditentukan dengan sifat elektronik gugus fungsi (misalnya keelektronegatifan) (Gambar 13.1(a)). Dalam mendiskusikan momen dipol senyawa organik, momen ikatan C-C dan C-H diasumsikan nol. Jadi momen senyawa-senyawa tadi ditentukan terutama oleh momen ikatan gugus fungsinya.<br />
Momen dipol dua isomer khloronitrobenzen adalah 2,50 D dan 3,40 D. Karena momen ikatan telah diidentifikasi sebagai isomer para dan meta sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 13.1 (b).<br />
<img alt="" height="222" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_126.jpg" width="499" /><br />
<div align="center">Gambar 13.1 Momen dipol turunan benzen tersubstitusi. Perbandingan antara nilai yang diamati dan yang dihitung jelas menunjukkan orientasi relatif substituennya.</div><h3>d. Reaksi kualitatif</h3>Penentuan struktur senyawa organik biasanya meliputi dua pendekatan. Sebaliknya, informasi struktur secara kasar didapat dengan penentuan massa molekul, analisis unsur, dsb. Demikian juga informasi jenis dan jumlah gugus fungsi juga harus didapatkan. Jadi, informasi tentang molekul secaraa keseluruhan dan substituennya didapatkan secara seiring.<br />
Sebelum perkembangan spektroskopi, identifikasi gugus fungsi bergantung terutama pada kereaktifannya. Contoh khasnya adalah deteksi gugus karbonil (aldehida -CHO dan keton -C=O) dengan menggunakan reaksi cermin perak dan uji Fehling.<br />
Kini metoda seperti ini tidak pernah digunakan untuk mendeteksi aldehida di laboratorium riset manapun. Namun, reaksi semacam ini masih sangat penting tujuan pendidikan. Lebih lanjut, beberapa reaksi wa rna klasik masih digunakan. Contoh yang baik adalah reaksi ninhidrin, yang bahkan sekarang pun masih sangat bermanfaat untuk analisis asam amino.<br />
<h4><br />
</h4>cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-74924940504250569722011-12-07T07:22:00.002-08:002011-12-07T07:22:21.300-08:00Metode spektroskopik<h1><br />
</h1><div class="time">Ditulis oleh Ramadhan wahyu</div>Penggunaan spektroskopi sebagai sarana penentuan struktur senyawa memiliki sejarah yang panjang. Reaksi nyala yang populer berdasarkan prinsip yang sama dengan spektroskopi. Di pertengahan abad ke-19, kimiawan Jerman Robert Wilhelm Bunsen (1811-1899) dan fisikawan Jerman Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) berkerjasama mengembangkan spektrometer (Gambar 13.2). Dengan bantuan alat baru ini, mereka berhasil menemukan dua unsur baru, rubidium dan cesium. Kemudian alat ini digunakan banyak kimiawan untuk menemukan unsur baru semacam galium, indium dan unsur-unsur tanah jarang. Spektroskopi ntelah memainkan peran penting dalam penemuan gas-gas mulia.<br />
Metoda penyelidikan dengan bantuan spektrometer disebut spektrometri. Dengan sumber cahaya apapun, spektrometer terdiri atas sumber sinar, prisma, sel sampel, detektor dan pencatat. Fungsi prisma adalah untuk memisahkan sinar polimkromatis di sumber cahaya menjadi sinar monokromatis, dan dengan demikian memainkan peran kunci dalam spektrometer.<br />
Dalam spektrometer modern, sinar yang datang pada sampel diubah panjang gelombangnya secara kontinyu. Hasil percobaan diungkapkan dalam spektrum dengan absisnya menyatakan panjang gelombang (atau bilangan gelombang atau frekuensi) sinar datang dan ordinatnya menyatakan energi yang diserap sampel.<br />
<img alt="" height="301" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_127.jpg" width="547" /><br />
<div align="center">Gambar 13.2 Spektrometer yang dibuat oleh Bunsen dan Kirchhoff. Awalnya tetektor yang digunakan sangat sederhana (mata manusia).<br />
Kemudian pelat fotografi digunakan dengan ekstensif.</div><h3>a. Spektroskopi UV-VIS</h3>Umumnya spektroskopi dengan sinar ultraviolet (UV) dan sinar tampak (VIS) dibahas bersama karena sering kedua pengukuran dilakukan pada waktu yang sama. Karena spektroskopi UV-VIS berkaitan dengan proses berenergi tinggi yakni transisi elektron dalam molekul, informasi yang didapat cenderung untuk molekul keseluruhan bukan bagian-bagian molekulnya. Metoda ini sangat sensitif dan dengan demikian sangat cocok untuk tujuan analisis. Lebih lanjut, spetroskopi UV-VIS sangat kuantitatif dan jumlah sinar yang diserap oleh sampel diberikan oleh ungkapan hukum Lambert-Beer. Menurut hukum ini, absorbans larutan sampel sebanding dengan panjang lintasan cahaya d dan konsentrasi larutannya c.<br />
<table border="1"><tbody>
<tr><td><div align="center"><strong>The Lambert-Beer law</strong></div><div align="center">log<sub>10</sub> (I<sub>0</sub>/I) = εcd (13.3)</div><div align="center">ε koefisien ekstingsi molar, yang khas untuk zat terlarut pda kondisi pengukuran. I<sub>0</sub> dan I adalah intensitas cahaya setelah melewati pelarut murni dan larutan. I/I<sub>0</sub> juga disebut dengan transmitans T??/p></div></td></tr>
</tbody></table><strong>Contoh soal 13.1 Hukum Lambert-Beer</strong><br />
Suatu larutan dalam air senyawa X ditempatkan dalam sel berketabalan 1 cm dan absorbansnya pada λ = 366 nm ditentukan pada berbagai konsentrasi. Nilai transmitans dituliskan dalam tabel berikut.<br />
<table border="0" cellpadding="2" cellspacing="0" style="width: 560px;"><tbody>
<tr><th colspan="3" height="35" valign="top" width="153">c (10-4 mol dm-3) <br />
T</th><th height="35" valign="top" width="116">0,80 <br />
0,420</th><th height="35" valign="top" width="114">1,20 <br />
0,275</th><th height="35" valign="top" width="91">1,60 <br />
0,175</th><th height="35" valign="top" width="66">2,00 0,110</th></tr>
</tbody></table>Tentukan koefisien ekstingsi molar X.<br />
Jawab<br />
<table border="0" cellpadding="2" cellspacing="0"><tbody>
<tr><th height="35" valign="top" width="152">c (10-4 mol dm-3) <br />
A</th><td height="35" valign="top" width="111">0,80<br />
0,377</td><td colspan="3" height="35" valign="top" width="116">1,20 <br />
0,5 61</td><td height="35" valign="top" width="96">1,60 <br />
0,757</td><td height="35" valign="top" width="66">2,00 0,959</td></tr>
</tbody></table>Hubungan linear didapatkan bila A diplotkan terhadap c, yang menunjukkan hukum Lambert-Beer dipenuhi. Kemiringan plotnya sekitar 4,9 x 10<sup>3</sup> dm<sup>3</sup> mol<sup><sup>-</sup><sup>1 </sup></sup>??adi ε = (kemiringan)/d = 490 dm<sup>3</sup> mol<sup><sup>-</sup><sup>1 </sup></sup>??<br />
Dengan mengukur transmitans larutan sampel, dimungkinkan untuk menentukan konsentrasinya dengan menggunakan hukum Lambert-Beer. Karena spektroskopi UV-VIS sangat sensitif dan spektrometernya dapat dibuat dengan ukuran yang sangat kecil, metoda ini khususnya sangat bermanfaat untuk analisis lingkungan, dan khususnya cocok untuk pekerjaan di lapangan.<br />
Hukum Lambert-Beer dipenuhi berapapun panjang gelombang sinar yang diserap sampel. Panjang gelombang sinar yang diserap oleh sampel bergantung pada struktur molekul sampelnya. Jadi spektrometri UV-VIS dapat digunakan sebagai sarana penentuan struktur. Sejak 1876, kimiawan Swiss-Jerman Otto Nikolaus Witt (1853-1915) mengusulkan teori empiris warna zat (yang ditentukan oleh panjang gelombang sinar yang diserap) dan struktur bagian-bagiannya. Menurut teori ini, semua senyawa berwarna memiliki beberapa gugus tak jenuh seperti yang diberikan di Gambar 13.3. Gugus fungsi semacam ini disebut dengan kromofor. Semua senyawa pewarna dan pigmen memiliki kromofor.<br />
Terdapat beberapa faktor lain yang harus diperhatikan sehubungan dengan warna senyawa. Panjang konjugas linear adalah faktor yang penting. Misalnya, warna merah ß-karoten (Gambar 13.4) berasal dari sistem terkonjugasi, dan warna ini cocok dengan hasil perhitungan kimia kuantum.<br />
Terdapat beberapa gugus fungsi, seperti -NR<sub>2</sub>, -NHR, -NH<sub>2</sub>, -OH dan -OCH<sub>3</sub>, yang memiliki efek memekatkan warna kromofornya. Semua ini disebut auksokrom.<br />
<img alt="" height="261" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_128.jpg" width="453" /><br />
<div align="center"> <img alt="" height="112" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_129.jpg" width="342" /></div><div align="center">Gambar 13.4 Struktur ß-karoten. Warna merah wortel dan tomat adalah akibat sistem terkonjugasi yang panjang ini.</div>Namun, tidak mungkin menyimpulkan struktur senyawa dari senyawa dari warnanya atau panjang gelombang sinar yang diserapnya.<br />
<h3>b. Spektroskopi Infra merah (IR)</h3>Dibandingkan dengan panjang gelombang sinar ultraviolet dan tampak, panjang gelombang infra merah lebih panjang dan dengan demikian energinya lebih rendah. Energi sinar inframerah akan berkaitan dengan energi vibrasi molekul. Molekul akan dieksitasi sesuai dengan panjang gelombang yang diserapnya. Vibrasi ulur dan tekuk adalah cara vibrasi yang dapat diekstitasi oleh sinar dengan bilangan gelombag (jumlah gelombang per satuan panjang) dalam rentang 1200-4000 cm<sup>-1</sup>.<br />
Hampir semua gugus fungsi organik memiliki bilangan gelombang serapan khas di daerah yang tertentu. Jadi daerah ini disebut daerah gugus fungsi dan absorpsinya disebut absorpsi khas. Gambar 13. 5 menunjukkan spektra IR tiga senyawa karbonil. Semua senyawa memiliki serapan kuat di rentang 1700-1750 cm<sup>-1</sup>.<br />
Bilangan gelombang vibrasi ulur karbonil agak berbeda untuk aldehida, keton dan asam karboksilat, yang menunjukkan bahwa analisis bilangan gelombang karakteristik dengan teliti dapat memberikan informasi bagian struktur molekulnya. Di Tabel 13.1 serapan khas beberapa gugus ditabelkan. Serapan khas sungguh merupakan informasi yang kaya, tetapi anda harus ingat bahwa kekuatan absorpsi tidak memberikan informasi kuantitatif. Dalam hal ini, spektroskopi IR memang bersifat kualitatif, berbeda dengan spektrokopi UV-VIS dan NMR.<br />
Seperti jelas terlihat di Gambar 13.5, di daerah di bawah 1600 cm<sup>-1</sup>, terdapat beberapa puncak yang berhubungan dengan overtone dan kombinasi tone beberapa serapan, selain frekuensi serapan ulur dan tekuk beberapa ikatan tunggal. Walaupun sukar untuk menandai setiap puncak, pola umumnya khas untuk senyawa tersebut seprti sidik jari orang. Jadi, daerah ini disebut dengan daerah sidik jari. Anda harus ingat bahwa kecocokan spektra IR dua senyawa adalah bukti tak terbantahkan bahwa dua senyawa tersebut identik. Karena pembandingan dapat dilakukan dengan spektrum yang telah direkam, di sini tidak diperlukan sampel standar seperti yang diperlukan dalam uji titik leleh campuran. Uji titik leleh campuran mulai jarang digunakan sejak berkembangnya spektroskopi IR.<br />
Karena kayanya informasi dalam struktur senyawa organik, harus diakui<br />
<img alt="" height="767" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_130.jpg" width="575" /><br />
<div align="center">Gambar 13.5 Spektra IR tiga senyawa karbonil. (a) propanal CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>CHO; (b) aseton CH<sub>3</sub>COCH<sub>3</sub>; (c) asam propanoat CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>COOH</div><div align="center">Tabel 13.1 Serapan khas beberapa gugus.</div><img alt="" height="349" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_131.jpg" width="576" /><br />
bahwa spektra IR informasinya tak sekaya spektra NMR. Namun, spektroskopi IR tetap, akan tetap merupakan satu dari teknik yang paling sering digunakan untuk mendapatkan informasi struktur berbagai tipe senyawa. Keuntungan spektroskopi IR dibanding NMR adalah pengukurannya mudah dan sederhana, dan spektra IR tidak terlalu dipengaruhi oleh kondisi pengukuran.<br />
<strong>Contoh soal 13.2 Spektrum IR</strong><br />
Di Gambar 13.5, ditunjukkan spektra IR (a) propanal CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>CHO??b) aseton (CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>CO dan (c) asam propanoat CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>COOH. Tandai puncak-puncak yang ditandai dengan angka (1) dan (2) untuk setiap senyawa.<br />
Jawab (a) (1) C-H ulur (aldehida); (2) C=O ulur (b) (1) C-H ulur (2) C=O ulur (c) (1) O-H ulur; (2) C=O ulur.<br />
<table bgcolor="#cccccc" border="1"><tbody>
<tr><td align="center" bgcolor="#cccccc"><strong>Selingan- Penentuan struktur tetrodotoksin, racun dari ikan puffer</strong></td></tr>
<tr><td bgcolor="#ffffff">Tahun 1964 adalah tahun yang tidak terlupakan dalam sejarah kimia organik Jepang. Penentuan struktur tetrodotoksin, racun dari ikat puffer, adalah tema yang sangat menarik namun sukar pada waktu itu. Banyak kimiawan organik, termasuk Woodward, angkat tangan pada masalah ini. Di tahun itu, <em>International Conference on Natural Products Chemistry </em>diselenggarakan di Jepang, dan tiga periset — Woodward, Yoshimasa Hirata (1915-2000) dan Kyosuke Tsuda (1907-1999), melaporkan struktur tetrodotoksin yang telah mereka tentukan. Ketiganya identik!<br />
Kesuksesan mereka mengindikasikan bahwa saintis Jepang sekaliber peraih Nobel. Woodward menggunakan kristalografi sinar-X, dan Tsuda menggunakan data spektroskopi NMR.<br />
<div align="center"><img alt="" border="0" height="195" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/tetrodotoxin.gif" width="270" /></div><div align="center"><img alt="" border="0" height="221" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/yoshimasa-koshuke.jpg" width="382" /></div></td></tr>
</tbody></table>cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-66225096181035780132011-12-07T07:22:00.000-08:002011-12-07T07:22:00.742-08:00Spektroskopi NMR<h1><br />
</h1><div class="time">Ditulis oleh Ramadhan wahyu</div><h3>a. Prinsip</h3>Banyak inti (atau lebih tepat, inti dengan paling tidak jumlah proton atau neutronnya ganjil) dapat dianggap sebagai magnet kecil. Inti seperti proton (<sup>1</sup>H atau H-1) dan inti karbon-13 (<sup>13</sup>C atau C-13; kelimpahan alaminya sekitar 1%). Karbon -12 (<sup>12</sup>C), yang dijadikan standar penentuan massa, tidak bersifat magnet.<br />
Bila sampel yang mengandung <sup>1</sup>H atau <sup>13</sup>C (bahkan semua senyawa organik) ditempatkan dalam medan magnet, akan timbul interaksi antara medan magnet luar tadi dengan magnet kecil (inti). Karena ada interaksi ini, magnet kecil akan terbagi atas dua tingkat energi (tingkat yang sedikit agak lebih stabil (+) dan keadaan yang kurang stabel (-)) yang energinya berbeda. Karena dunia inti adalah dunia mikroskopik, energi yang berkaitan dengan inti ini terkuantisasi, artinya tidak kontinyu. Perbedaan energi antara dua keadaan diberikan oleh persamaan.<br />
<div align="center"><img alt="" border="0" height="12" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/delta.gif" width="12" />E = γhH/2π(13.4)</div>H kuat medan magnet luar (yakni magnet spektrometer), h tetapan Planck, γ tetapn khas bagi jenis inti tertentu, disebut dengan rasio giromagnetik dan untuk proton nilainya 2,6752 x 10<sup>8</sup> kg<sup><sup>-</sup><sup>1</sup></sup> s A (A= amper)??<br />
Bila sampel disinari dengan gelombang elektromagnetik ν yang berkaitan dengan perbedaan energi <img alt="" border="0" height="12" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/delta.gif" width="12" />E, yakni,<br />
<div align="center"><img alt="" border="0" height="12" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/delta.gif" width="12" />E = hν (13.5)</div>inti dalam keadaan (+) mengabsorbsi energi ini dan tereksitasi ke tingkat energi (-). Proses mengeksitasi inti dalam medan magnetik akan mengabsorbsi energi (resonansi) disebut nuclear magnetic resonance (NMR)??<br />
Frekuensi gelombang elektromagnetik yang diabsorbsi diungkapkan sebagai fungsi H.<br />
<div align="center">ν = γH/2π(13.6)</div>Bila kekuatan medan magnet luar, yakni magnet spektrometer, adalah 2,3490 T(tesla; 1 T = 23490 Gauss), ν yang diamati sekitar 1 x 10<sup>8</sup> Hz = 100 MHz??ilai frekuensi ini di daerah gelombang mikro.<br />
Seacara prinsip, frekuensi gelombang elektromagnetik yang diserap ditentukan oleh kekuatan magnet dan jenis inti yang diamati. Namun, perubahan kecil dalam frekuensi diinduksi oleh perbedaan lingkungan kimia tempat inti tersebut berada. Perubahan ini disebut pergeseran kimia.<br />
Dalam spektroskopi <sup>1</sup>H NMR, pergeseran kimia diungkapkan sebagai nilai relatif terhadap frekuensi absorpsi (0 Hz) tetrametilsilan standar (TMS) (CH<sub>3</sub>)<sub>4</sub>Si??ergeseran kimia tiga jenis proton dalam etanol CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>OH adalah sekitar 105??25 dan 490 Hz bila direkam dengan spektrometer dengan magnet 2 1140 T (90 MHz) (Gambar 13.6(a))??arena frekuensi absorpsi proton adalah 0,9 x 10<sup>8</sup>Hz (90 MHz), pergeseran kimia yang terlibat hanya bervariasi sangat kecil.<br />
<img alt="" height="290" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_133.jpg" width="495" /><br />
<div align="center">Gambar 13.6 1H spektra NMR etanol CH3CH2OH (a) spektrum resolusi rendah,<br />
(b) resolusi tinggi. Garis bertangga adalah integral intensitas absorpsi.</div>Frekuensi resonansi (frekuensi absorpsi) proton (atau inti lain) sebanding dengan kekuatan magnet spektrometer. Perbandingan data spektrum akan sukar bila spektrum yang didapat dengan magnet berbeda kekuatannya. Untuk mencegah kesukaran ini, skala δ, yang tidak bergantung pada kekuatan medan magnet, dikenalkan. Nilai δ didefinisikan sebagai berikut.<br />
<div align="center">δ = (<img alt="" border="0" height="12" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/delta.gif" width="12" />ν/ν) x 106 (ppm) (13.7)</div><img alt="" border="0" height="12" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/delta.gif" width="12" />ν perbedaan frekuensi resonansi (dalam Hz) inti yang diselidiki dari frekuensi standar TMS (dalam banyak kasus) dan ν frek uensi (dalam Hz) proton ditentukan oleh spektrometer yang sama. Anda harus sadar bahwa Hz yang muncul di pembilang dan penyebut persamaan di atas dan oleh karena itu saling meniadakan. Karena nilai <img alt="" border="0" height="12" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/delta.gif" width="12" />ν/ν sedemikian kecil, nilainya dikalikan dengan 10<sup>6</sup>. Jadi nilai δ diungkapkan dalam satuan ppm.<br />
Untuk sebagian besar senyawa, nilai δ proton dalam rentang 0-10 ppm. Nilai δ tiga puncak etanol di Gambar 13. 6 adalah 1,15; 3,6 dan 5,4??<br />
Penemuan pergeseran kimia memberikan berbagai kemajuan dalam kimia. Sejak itu spektroskopi NMR telah menjadi alat yang paling efektif untuk menentukan struktur semua jenis senyawa. Pergeseran kimia dapat dianggap sebagai ciri bagian tertentu struktur. Misalnya, pergeseran kimia proton dalam gugus metil sekitar 1 ppm apappun struktur bagian lainnya. Lebih lanjut, seperti yang ditunjukkan di Gambar 13.6, dalam hal spektra <sup>1</sup>H NMR, intensitas sinyal terintegrasi sebanding dengan jumlah inti yang relevan dengan sinyalnya. Hal ini akan sangat membantu dalam penentuan struktur senyawa organik.<br />
<table border="1"><tbody>
<tr><td align="center" bgcolor="#cccccc"><strong>Selingan- Penemuan pergeseran kimia</strong></td></tr>
<tr><td>Tahun 1964 adalah tahun yang tidak terlupakan sejarah kimia organik Jepang. Spektroskopi NMR awalnya diteliti oleh fisikawan yang tertarik pada sifat magnetik inti. Pengamatan pertama sinyal NMR dilakukan secara independen dan hampir simultan oleh dua fisikawan Amerika Felix Bloch (1905-1983) dan Edward Mills Purcell (1912-1987). Keduanya mendapatkan hadiah Nobel tahun 1952.<br />
Menurut teori ini, frekuensi resonansi proton air dan parafin (hidrokarbon) identik sepanjang inti, proton yang sama yang diukur. Namun, beberapa perbedaan kecil mungkin diamati antara nilai satu frekuensi resonansi dua sampel. Pertanyaan yang timbul adalah apakah perbedaan ini adalah sifat khas alami, atau karena ketidakpastian percobaan.<br />
Tak sengaja masalah ini diketahui oleh kimiawan yang kemudian menyarankan agar mereka mengukur spektrum etanol, dengan mengatakan bahwa etanol memiliki dua jenis proton, satu seperti air dan satunya seperti parafi. Saran ini diterima dan hasilnya sungguh menakjubkan. Jadi, pergeseran kimia ditemukan akibat kerjasama fisika dan kimia.<br />
<div align="center"><img alt="" height="361" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_135.jpg" width="533" /></div></td></tr>
</tbody></table><strong>Contoh soal 13.3 spektrum <sup>1</sup>H NMR</strong><br />
Sketsakan bentuk kira-kira spektrum <sup>1</sup>H NMR 1-propanol CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>OH, dan identifikasi asal tiap sinyal. Prosedur ini disebut dengan penandaan (assignment).<br />
Jawab<br />
Pola spektrumnya dekat dengan pola spektrum etanol kecuali satu sinyal tambahan dari -CH<sub>2</sub>. Sinyal ini diharapkan muncul antara δ 1 dan δ 5 di Gambar 13.5. Anda harus memperhatikan bahwa proton dekat atom oksigen akan beresonansi pada medan rendah (yakni spektrum sisi kiri).<br />
<h3>b. Kopiling spin-spin</h3>Bahkan bila pergeseran kimia adalah satu-satunya informasi yang dihasilkan oleh spektroskopi NMR, nilai informasi dalam penentuan struktural senyawa organik sangat besar maknanya. Selain itu, spektroskopi NMR dapat memberikan informasi tambahan, yakni informasi yang terkait dengan kopling spin-spin.<br />
Sebagaimana sudah Anda pelajari, tingkat energi inti (yakni, proton) terbelah menjadi keadaan berenergi tinggi dan rendah. Selain itu, tingkat-tingkat energi ini membelah lebih lanjut karena interaksi dengan inti tetangganya (inti-inti adalah magnet-magnet sangat kecil juga). Pembelahan ini sangat kecil tetapi akan memiliki akibat yang penting, yakni, pembelahannya tidak dipengaruhi oleh kekuatan medan magnet spektrometer. Pembelahannya hanya bergantung pada interaksi inti-inti.<br />
Bila spektrum <sup>1</sup>H NMR etanol diukur dengan kondi si lebih baik (uakni resolusi lebih baik), sinyal CH<sub>3</sub>- dan CH<sub>2</sub>- tebelah menjadi multiplet (Gambar 13.6(b)). Pembelahan ini karena adanya kopling spin-spin antar proton. Spektra yang menunjukkan pembelahan kopling spin-spin ini disebut spektra resolusi tinggi. Sedang spektra yang tidak menunjukkan pembelahan ini disebut spektra resolusi rendah.<br />
<strong>Latihan</strong><br />
<strong>Pertanyaan 13.1 Prediksi spektrum <sup>1</sup>H NMR</strong><br />
Gambarkan sketsa spektra <sup>1</sup>H NMR resolusi rendah dengan grafik batang.<br />
(a) etil asetat CH<sub>3</sub>COOCH<sub>2</sub>CH<sub>3</sub>, (b) isopropil asetat CH<sub>3</sub>COOCH(CH<sub>3</sub>)<sub>2 </sub><br />
Jawab 13.1<br />
Lihat Gambar berikut, angka di samping angka dalam tanda kurung menunjukkan jumlah proton yang relevan.<br />
<img alt="" height="151" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_136.jpg" width="576" />cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-47197944410592694392011-12-07T07:19:00.000-08:002011-12-07T07:19:43.736-08:00Pandangan baru tentang materi<h1><br />
</h1><div class="time">Ditulis oleh Ramadhan wahyu</div>Sejak modernisasi kimia di akhir abad 18, kimia selalu dan dengan cepat berkembang. Karena dasar dari perkembangan ini adalah teori atom/molecular, kita dapat menyebut 200 tahun perkembangan ini sebagai era kimia molecular. Dengan terbitnya abad 21, kimia telah meraih sukses dalam meluaskan lingkup kajiannnya. Peran interaksi lemah telah dikenali, dan prosepek baru kimia supramolekular telah terbuka. Di pihak lain, kimia mempunyai peran besar untuk melestarikan lingkungan, dan kita harus mencari cara agar alam dan manusia dapat berdampingan dengan langgeng, yang dalam terminologi modern disebut masyarakat berkelanjutan <em>sustainable societies</em>. Banyak yang kimia dan kimiawab harus lakukan.<br />
<h3>a. Deteksi interaksi lemah</h3>Dari kelahiran kimia modern sejak akhir abad 18 sampai akhir abad 20, kimia lebih berbasisikan pada molekul yang terdiri atas atom-atom dan ikatan ionik dan kovalen yang mengikat atom-atom tersebut. Struktur, sifat dan fungsi telah dijelaskan dari sudut pandang molekul. Telah dianggap otomatis, bila orang mengenal molekul, maka sisfat dan fungsinya akan dikenal pula. Kimia yang didasarkan atas asumsi ini mungkin dapat disebut dengan <strong>kimia molekular</strong>.<br />
Namun, terdapat beberapa kimiawan yang menganggap pandangan seperti itu mungkin terlalu menyederhanakan. Bahkan sejak 1920 an, telah dikenali material yang struktur dan sifatnya tidak dapat dijelaskan dari sudut pandang molekul. Di waktu itu, konsep ikatan hidrogen dengan berhasil telah digunakan untuk menjelaskan penggabungan parsial asam asetat dan air. Ikatan hidrogen tidak dapat dimasukkan dalam lingkup terori valensi yang diformulasikan oleh Kekulé. Walaupun ikatan hidrogen dalam kekuatannya hanya 1/10 ikatan kovalen normal, ikatan ini memungkinkan molekul terikat secara lemah satu sama lain. Dari sudut pandang ini, ikatan hidrogen dapat disebut suatu jenis ikatan kimia.<br />
Konsep lain, <strong>gaya antarmolekul</strong> atau <strong>van der Waals</strong> dikenalkan untuk menjelaskan fakta molekul non polar semacam H<sub>2</sub> mengkristal pada temperatur yang sangat rendah. Gaya dorong ikatan ion, yakni gaya Coulomb berbanding terbalik dengan kuadrat jarak. Gaya van der Waals berbanding terbalik dengan jarak pangkat enam, dan dengan demikian kekuatannya berbeda.<br />
<h3>b. Senyawa klatrat</h3>Bila senyawa hidrokarbon alifatik seperti oktana C<sub>8</sub>H<sub>18</sub> ditambahkan pada larutan urea H<sub>2</sub>NCONH<sub>2</sub>, batang-batang kristal yang cantik akan mengendap. Kristal ini terdiri atas urea dan oktana, tetapi perbandingannya tidak bilangan bulat. Lebih lanjut dengan pemanasan yang pelahan, kristalnya akan terdekomposisi menjadi urea dan oktana. Fakta-fakta ini mengindikasikan bahwa kedua komponen tidak terikat dengan ikatan kovalen atau ionik biasa.<br />
Struktur kristalnya (yang pada waktu itu disebut adduct urea) dielusidasi dengan analisis kristalografi sinar-X.. Berdasarkan hasil analisis ini, molekul urea membentuk rantai ikatan hidrogen, dan rantai ini membentuk spiral, yang menyisakan kolom kosong di tengahnya. Molekul-molekul oktana terjebak di dalam kolom kosong ini, dan tetap tinggal dalam ruang ini karena adanya interaksi lemah.<br />
Dalam senyawa seperti ini, ada interaksi lemah yang di luar lingkup ikatan kimia konvensional. Senyawa-senyawa seperti ini disebut dengan <strong>senyawa inklusi</strong> atau <strong>klatrat</strong>. Senyawa yang perannya mirip dengan urea dalam contoh tadi disebut <strong>inang </strong>atau <strong>tuan rumah</strong> , dan yang mirip perannya dengan oktana disebut <strong>tamu</strong>. Demikianlah cabang baru kimia, kimia tuan rumah tamu (host guest chemistry) muncul.<br />
Sebelum ditemukan adduct urea, senyawa inklusi yang terdiri atas hidrokuinon (senyawa ini digunakan sebagai reduktor dalam fotografi) sebagai tuan rumah telah menarik perhatian besar. Bedasarkan struktur yang diungkap dari analisis kristalografi sinar-X, tiga molekul hidrokuinon me njadi tuan rumah yang menjebak satu molekul tamu-metanol. Rumus molekul klatrat ini adalah CH<sub>3</sub>OH·3C<sub>6</sub>H<sub>4</sub>(OH)<sub>2</sub>. Hidrokuinon dapat juga menjebak tamu lain seperti argon.<br />
<h3>c. Penemuan eter mahkota</h3>Senyawa klatrat semacam urea dan hidrokuinon sungguh merupakan kejutan bagi kimiawan. Namun, harus diakui bahwa dalam kristal tamu dan tuan rumahnya harus berdekatan. Dalam kasus semacam ini, intetraksi lemah mungkin terjadi, walaupun interaksi semacam ini di luar lingkup ikatan kimia konvensional. Namun, situasinya akan berbeda di larutan<br />
Sekitar tahun 1967, kimiawan Amerika Charles J. Pedersen (1904-1989) mendapatkan eter siklik sebagai produk samping salah satu reaksi yang dia pelajari. Ia mempelajari dengan baik sifat-siaft aneh eter ini. Senyawa ini sukar larut dalam metanol, tetapu menjadi mudah larut bila ia menambahkan garam natrium dalam campurannya. Lebih lanjut, larutan dalam benzen eter ini dapat melarutkan kalium dikromat K<sub>2</sub>Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub> dan menunjukkan warna ungu yang antik. Ia sangat bingung menjelaskan fenomena-fenomena ini, mengatakan bahwa ion natrium atau kalium nampak masuk dalam rongga di pusta molekul ini (Gambar 14. 1).<br />
<img alt="" height="243" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_137.jpg" width="576" /><br />
<div align="center">(a) eter mahkota dibenzo -18 bebas. (b) eter mahkota dibenzo -18 yang menangkap ion K<sup>+</sup>.</div><div align="center">Dari “Crown Ethers & Cryptands” oleh G. Gokel, Royal Society of Chemistry, 1991</div>Beberapa tahun kemudian terbukti bahwa ide Pedersen ternyata benar, dan memang, kation terjebak dalam rongga molekulnya. Dia mengusulkan nama senyawa ini <strong>eter mahkota</strong> karena bentuk molekulnya mirip mahkota, dan usulnya ini diterima masyarakat kimia dunia. Di tahun 1987, bersama dengan kimiawan Amerika lain Donald James Cram (1919-2001) dan kimiawan Perancis Jean-Marie Lehn (1939-), Pedersen dianugerahi hadiah Nobel Kimia.<br />
<h3>d. Kimia susunan molekular (<em>molecular assemblies</em>)</h3>Interaksi antara eter mahkota dan kation logam alkali disebut dengan interaksi lemah dari sudut pandang ikatan kimia konvensional. Terbukti kemudian bahwa interaksi seperti ini, yang ada tidak hanya dalam kristal tetapi juga dalam larutan, lebih umum dari yang diharapkan. Produk alam valinomisin, yang dietemukan dalam waktu yang sama, dapat juga digunakan untuk menangkap dan mentransport ion, dan lebih lanjut, membawa kation logam alkali kedalam makhluk hidup melalui membran. Senyawa dengan fungsi semacam itu disebut <strong>ionofor</strong>. Kemiripan struktur antara valinomisin, suatu produk alam, dan eter mahkota, produk sintetis, sangat nyata walaupun kedua senyawa ini berbeda asalnya (Gambar 14.2).<br />
<img alt="" height="302" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_138.jpg" width="500" /><br />
<div align="center">Gambar 14.2 Ionofor yang dapat menangkap dan mentransport ion.<br />
a) senyawa sintetis eter dibenzo-18- mahkota -6.<br />
(b) senyawa alam: valinomisin (antibiotik)</div>Paralel dengan penemuan ionofor, suatu gerakan untuk menyatukan kimia dan ilmu hayati, dan kimia anorganik dan ilmu hayati, muncul di pertengahan akhir abad 20. Isyarat penting untuk memahami mekanisme kehidupan adalah mempelajari proses (reaksi) dalam berbagai susunan produk alam yang membentuk kompleks atau membran yang mengikuti aturan tertentu. Isyarat penting lain adalah interaksi lemah antara produk-produk alam, yakni pembentukan sel, reaksi katalitik yang melibatkan kompleks substrat- enzim dan ko-enzim, dan interaksi antara hormon atau obat dan reseptor.<br />
Untuk malacak isyarat tersembunyi ini, kimia organik dan anorganik harus memainkan peran. Cabang baru sains yang tujuannya menyatukan kimia organik dan ilmu hayati ini disebut <strong>kimia bioorganik</strong>.<br />
Sifat khas zat yang mengatur kehidupan, misalnya enzim, adalah gugus fungsi yang biasanya didiskusikan di kimia organik. Namun, terdapat banyak kasus fungsinya lebih rumit. Da lam beberapa kasus zat ini mengandung unsur transisi di pusat aktifnya, yang kemudian melahirkan perkawinan antara kimia anorganik dan ilmu hayati, dan cabang sains baru, kimia <strong>bioanorganik </strong>lahir.<br />
Baik kimia bioorganik maupun bioanorganik mencakup tidak hanya molekul konvensional tetapi juga semua jenis susunan yang terbentuk dengan interaksi lemah di antara berbagai spesi kimia (molekul dan ion, dsb). Mungkin dapat dikatakan bahwa kimia bioorganik dan bioanorganik secara khusus membahas susunan ini.<br />
<h3>e. Kimia supramolekul</h3>Kini karena peran susunan itu sangat penting, mungkin lebih baik bila kita beri susunan tersebut nama yang tepat.. Lehn mengusulkan nama “<strong>supramolekul</strong>” dan nama ini secara luas diterima di masyarakat kimia. Jadi kimia yang mempelajari supramolekul disebut dengan <strong>kimia supramolekul</strong>.<br />
Mungkin orang mengira bahwa supramolekul memiliki keteraturan yang lebih rendah dari molekul konvensioanl karena gaya yang mengikat partikel-partikel konstituen dalam supramolekul adalah interaksi lemah bukannya ikatan kimia yang kuat. Namun, ini justru kekeliruan. Interaksi lemah dalam supramolekul keselektifannya sangat tinggi, dan ini mirip dengan interaksi antara enzim dengan substratnya yang dapat diumpamakan dengan hubungan antara anak kunci dan lubangnya. Interaksi intermolekul ini mungkin sangat tinggi keteraturannya.<br />
Di abad 21 ini diharapkan kimia molekular dan supramolekular akan berkembang secara paralel.. Kimia supramolekul akan menambah dalam tidak hanya pemahaman kita akan makhluk hidup tetapu juga riset kita dalam bidang kimia molekular. Juga harus diakui bahwa semua molekul pasti akan berinteraksi dengan molekul di sekitarnya. Molekul yang terisolasi hanya mungkin ada di ruang kosmik.cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-36104637876150649242011-12-07T07:17:00.000-08:002011-12-07T07:17:41.690-08:00Kesetimbangan dengan alam<h1><br />
</h1><div class="time">Ditulis oleh Ramadhan wahyu</div><h3>a. Efek “skala besar” zat</h3>Walaupun sukar untuk meramalkan arah dan lingkup perkembangan kimia abad 21, jelas bahwa kimia di abad 21 harus menjaga kesetimbangan yang baik dengan alam. Lebih lanjut, kimia harus mengembalikan lingkungan yang pada derajat tertentu telah rusak. Kimia dan industri kimia sebelum pertengahan abad 20 dibiarkan berkembang tanpa batasan dan pertanggungjawaban. Kerusakan yang diakibatkan oleh perkembangan itu meluas di mana-mana.<br />
Baru pada pertengahan abad 20 itulah kita menyadari bahwa kita telah kehilangan banyak akibat perkembangan industri kimia yang cepat dan ekstensif. Tetapi orang yang menyadari masalah ini masih sedikit. Lebih-lebih, tanggapan pemerintah dan masyarakat ilmiah tidak juga segera. Namun, untungnya dengan waktu orang menyadari bahwa ada masalah.<br />
Di awal gerakan lingkungan, efek langsung seperti kerusakan lingkungan di dekat pabrik yang menjadi perhatian. Perlu beberapa waktu sebelum orang mengkritisi industrinya.<br />
Indikasi awal dampak kerusakan lingkungan oleh produk tertentu bukan polusi di daerah industri atau perkotaan, tetapi kerusakan alam yang lebih luas yang diisukan oleh ekologis Amerika Rachel Carson (1907-1964). Ia mempublikasikan buku “Silent Spring” (Gambar 14. 3) di tahun 1962 yang kemudian menjadi buku terlarus di berbagai negara. Buku ini dengan jelas memaparkan dampak penggunaan bahan kimia yang berlebihan di pertanian, khususnya bahan kimia yang mengandung khlorin.<br />
<img alt="" height="358" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_139.jpg" width="244" /><br />
<div align="center">Gambar 14.3 Buku “Silent Spring” yang memberi peringatan pada dunia.</div>Kemudian dampak defolian (zat yang digunakan untk menggugurkan daun) yang digunakan dalam Perang Vietnam oleh tentara Amerika menjadi isu sosial yang serius. Isu yang lebih serius sekarang adalah kerusakan lapisan ozon oleh freon dan efek rumah kaca (pemanasan global) yang disebabkan oleh karbondioksida. Masalah pemanasan global sangat berkait dengan masalah energi. Berapa banyak energi yang dapat dan harusnya kita gunakan adalah masalah serius yang menantang kita.<br />
Ada poin umum dalam masalah-masalah yang didiskusikan di atas. Sebab utama adalah fakta bahwa jumlah zat yang melimpah telah didifusikan ke lingkungan. Sejumlah kecil bahan pertanian, freon atau defolian yang dibuat di laboratorium mungkin tidak akan berakibat serius bila terdifusi ke lingkungan. Kerusakannya akan terlokalisasi. Namun, bila zat ini diproduksi dalam skala raksasa dan didifusikan di seluruh dunia, akan muncul masalah serius. Mungkin dapat kita sebut “efek skala besar” yang disebabkan difusi zat kimia.<br />
Untuk memprediksi “efek skala besar” zuatu zat, pengetahuan yang didapatkan dari mempelajari kimia molekular sejumlah kecil zat tidak akan cukup. Sebelum memproduksi dan mendifusikan sejumlah besar zat, orang yang menggunakan dan kimiawan yang membuatnya harus tahu dan mempertimbangkan apa yang akan terjadi bila sejumlah besar zat itu dilepaskan ke lingkungan.<br />
<h3>b. Kimia lingkungan</h3>Usaha-usaha untuk melindungi bumi dari kerusakan lebih lanjut melahirkan cabang kimia baru, yakni <strong>kimia lingkungan</strong>. Apa yang dapat kimia lakukan untuk memperbaiki lingkungan bergantung pada situasinya. Dalam isu kerusakan lapisan ozon, kimia memerankan peran menentukan dari awal. Kimiawanlah yang mendeteksi adanya masalah dan yang mengusulkan metoda untuk memecahkan masalah ini. Sudah sejak tahun 1974, kimiawan Amerika Sherwood Roland (1927-) memprediksikan kemungkinan destruksi lapisan ozon. Kebenarannya dibuktikan tahun 1985, dan isu ini kemudian berpindah dari kimia ke politik. Setelah banyak diskusi dan negosiasi, persetujuan final dicapai di skala dunia, dan diputuskan melarang penggunaan freon.<br />
<img alt="" height="184" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_140.jpg" width="111" /><br />
<div align="center">Gambar 14.4 F. Sherwood Rowlan d (1927-)<br />
Pemenang Nobel Kimia (1995)</div>Di tahun 1995, hadiah Nobel kimia dianugerhakan ke tiga kimiawan termasuk Rowland yang telah memberikan sumbangan bear pada kimia lingkungan. Merupakan hal penting bahwa kimiawan dalam bidang kimia baru ini diberi hadiah Nobel. Ini juga menunjukkan bahwa dunia mulai mengenal pentingnya kimia lingkungan.<br />
Peran kimia dalam isu energi juga sangat besar. Perlu segera dilakukan reduksi konsumsi bahan bakar fosil untuk menjaga lingkungan dan sumber daya alam. Kimia dapat menyumbangkan banyak hal untuk memecahkan isu energi dengan memproduksi sel surya yang efisien atau dengan mengembangkan kimia C1 yang bertujuan mengubah senyawa satu atom karbon seprti karbon dioksida menjadi bahan bakar, dsb.<br />
Sebagai kesimpulan, peran kimia adalah untuk mengendalikan agar masyarakat berkelanjutan dapat dicapai. Masyarakat berkelanjutan adalah slogan yang indah. Namun, untuk mencapainya bukan hal sederhana. Kita percaya kimia dapat berkontribusi besar untuk merealisasikan masyarakat berkelanjutan itu.cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3610586074204944229.post-77963273968278710772011-12-07T07:15:00.000-08:002011-12-07T07:15:41.396-08:00Sintesis bahan anorganik industri<h1><br />
</h1><div class="time">Ditulis oleh Ramadhan wahyu</div>Karena struktur senyawa anorganik biasanya lebih sederhana daripada senyawa organik, sintesis senyawa anorganik telah berkembang dengan cukup pesat dari awal kimia modern. Banyak pengusaha dan inventor secara ekstensif mengeksplorasi sintesis berbagai senyawa yang berguna. Dengan kata lain sintesis senyawa anorganik bermanfaat besar secara aktif dilakukan sebelum strukturnya atau mekanisme reaksinya diklarifikasi. Beberapa contoh khas diberikan di bawah ini.<br />
<h3>a. Natrium karbonat Na2CO3</h3>Sepanjang sejarah industri kimia, persediaan natrium karbonat Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>, soda, merupakan isu penting. Soda adalah bahan dasar penting bukan hanya untuk keperluan sehari-hari (seperti sabun) tetapi juga untuk produk industri yang lebih canggih (seperti gelas).<br />
Di waktu lampau soda didapatkan dari sumber alami, dan kalium karbonat K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>, yang juga digunakan dalam sabun, didapatkan dalam bentuk abu kayu. Setelah revolusi industri, kebutuhan sabun meningkat dan akibatnya metoda sintesis baru dengan bersemangat dicari. Waktu itu telah dikenali bahwa soda dan garam (NaCl) mengandung unsur yang sama, natrium, dan penemuan ini mengakibatkan banyak orang berusaha membuat soda dari garam. Di awal abad 19, suatu proses baru dikembangkan: natrium sulfat yang merupakan produk samping produksi asam khlorida (yang digunakan untuk serbuk pengelantang, bleaching), batu bara dan besi dinyalakan. Namun, hasilnya, rendah dan tidak cocok untuk produksi skala besar .<br />
Inventor Perancis Nicolas Leblanc (1742-1806) mendaftar suatu kontes yang diselenggarakan oleh Académie des Sciences, untuk menghasilkan secara efektif soda dari garam. Esensi dari prosesmua adalah penggunaan marmer (kalsium karbonat) sebagai ganti besi.<br />
<table border="0" cellpadding="2" cellspacing="0"><tbody>
<tr><td height="30" valign="bottom" width="192"><table border="1"><tbody>
<tr><td><img alt="" height="29" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_113.jpg" width="533" /><br />
<table border="0" cellpadding="2" cellspacing="0"><tbody>
<tr><td height="30" valign="top" width="371">Na2SO4 + 2C –> Na2S + 2CO2 (11.1)</td></tr>
<tr><td height="47" valign="middle" width="371">Na2S + CaCO3 –> Na2CO3 + CaS (11.2)</td></tr>
<tr><td height="30" valign="bottom" width="371">2NaCl + H2SO4 –> Na2SO4 + 2HCl (11.3)</td></tr>
</tbody></table></td></tr>
</tbody></table></td></tr>
</tbody></table>Proses Leblanc dapat menghasilkan soda dengan kualitas lebih baik daripada metoda sebelumnya. Namun, proses ini menghasilkan sejumlah produk samping seperti asam sulfat, asam khlorida, kalsium khlorida, kalsium sulfida dan hidrogen sulfida. Bahkan waktu itu pun, pabrik menjadi target kritik masyarakat. Peningkatan kualitas proses Leblanc sangat diperlukan khususnya dari sudut pandang penggunaan ulang produk sampingnya, yang jelas akan menurunkan ongkos produksi.<br />
Satu abad setelah usulan proses Leblanc, inventor Belgia Ernest Solvay (1838-1922) mengusulkan proses Solvay (proses soda-amonia), yang lebih maju dari aspek kimia dan teknologi. Telah diketahui sejak awal abad 19 bahwa soda dapat dihasilkan dari garam denagn amonium karbonat (NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>. Solvay yang berpengalaman dengan mesin dan dapat mendesain proses produksi tidak hanya dari sudut pandang kimia tetapi juga dari sudut pandang teknologi kimia. Dia berhasil mengindustrialisasikan prosesnya di tahun 1863.<br />
Keuntungan terbesar proses Solvay adalah penggunaan reaktor tanur bukannya reaktor tangki. Air garam yang melarutkan amonia dituangkan dari puncak tanur dan karbondioksida ditiupkan keda lam tanur dari dasar sehingga produknya akan secara kontinyu diambil tanpa harus menghentikan reaksi. Sistem Solvay menurunkan ongkos secara signifikan, dan akibatnya menggantikan proses Leblanc.<br />
<img alt="" height="29" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_114.jpg" width="533" /><br />
<table border="0" cellpadding="2" cellspacing="0"><tbody>
<tr><th colspan="2" height="27" valign="top" width="558"><strong>Reaksi utama</strong></th></tr>
<tr><th height="46" valign="middle" width="456">NaCl + NH3 + CO2 + H2O –> NaHCO3 + NH4Cl</th><td height="46" valign="middle" width="102">(11.4)</td></tr>
<tr><th height="47" valign="middle" width="456">2NaHCO3 –> Na2CO3 + CO2 + H2O</th><td height="47" valign="middle" width="102">(11.5)</td></tr>
<tr><th height="44" valign="middle" width="456"><strong>Sirkulasi amonia </strong></th><td height="44" valign="top" width="102"> </td></tr>
<tr><th height="46" valign="middle" width="456">2NH4Cl + CaO –> 2NH3 + CaCl2 + H2O</th><td height="46" valign="middle" width="102">(11.6)</td></tr>
<tr><th height="44" valign="middle" width="456"><strong>Pembentukan karbon dioksida CO2 dan kalsium oksida CaO </strong></th><td height="44" valign="top" width="102"> </td></tr>
<tr><th height="29" valign="bottom" width="456">CaCO3 –> CaO+CO2</th><td height="29" valign="bottom" width="102"> (11.7)</td></tr>
</tbody></table>Satu-satunya produk samping proses Solvay adalah kalsium khlorida, dan amonia dan karbondioksida disirkulasi dan digunakan ulang. Dalam produksi soda dari garam, poin penting adalah pembuangan khlorin. Dalam proses Leblanc, khlorin dibuang sebagai gas asam khlorida, namun di proses Solvay, khlorin dibuang sebagai padatan tak berbahaya, kalsium khlorida. Karena keefektifan dan keefisienan prosesnya, proses Solvay dianggap sebagai contoh proses industri kimia.<br />
<h3>b. Asam sulfat</h3>Sejak akhir pertengahan abad 16, kimiawan Jerman Andreas Libavius (1540?-1616) memaparkan proses untuk mendapatkan asam sulfat H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> dengan membakar belerang dalam udara basah.<br />
<div align="center">S + O<sub>2 </sub>–> SO<sub>2</sub> (11.8)</div><div align="center">2SO<sub>2</sub>+O<sub>2 </sub>–> 2SO<sub>3 </sub>(11.9)</div>Glauber, insinyur kimia pertama, menemukan di pertengahan abad 17 proses untuk mendapatkan asam khlorida dengan memanaskan garam dan asam sulfat. Asam khlorida yang didapatkannya memiliki konsentrasi yang lebih tinggo daripada yang didapatkan dalam proses sebelumnya.<br />
<div align="center">2NaCl+H<sub>2</sub>SO<sub>4 </sub>–> Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>+2HCl (11.10)</div>Reaksi yang dibahas di buku teks sekolah menengah itu digunakan di sini. Glauber mengiklankan natrium sulfat sebagai obat dengan efek yang menakjubkan dan mendapatkan banyak keuntungan dari penjualan garam ini.<br />
Proses yang lebi praktis untuk menghasilkan asam sulfat dikenalkan yakni dengan cara memanaskan belerang dengan kalium nitrat KNO<sub>3</sub>. Awalnya pembakaran dilakukan di wadah gelas besar yang mengandung air.<br />
Asam sulfat yang terbentuk terlarut dalam air. Walaupun proses kedua (SO<sub>2 </sub>–>SO<sub>3</sub>) lambat dan endotermik, dalam proses ini oksida nitrogen nampaknya berfungsi sebagai katalis yang mempromosikan reaksi ini.<br />
Dengan meningkatnya kebutuhan asam sulfat khususnya dengan berkembangnya proses Leblanc yang membutuhkan asam sulfat dalam kuantitas besar, alat baru, proses kamar timbal yang menggunakan ruangan yang dilapisi timbal sebagai ganti wadah gelas dikenalkan yang membuat produksi skala besar dimungkinkan. Produksi asam sulfat skala besar otomatis berarti pembuangan nitrogen oksida yang besar juga. Sedemikian besar sehingga pada waktu itupun bahaya ke lingkungannya tidak dapat diabaikan.<br />
Berbagai perbaikan proses dilakukan dengan menggunakan tanur Gay-Lussac dan Glover. Yang terakhir ini digunakan dengan luas karena nitrogen oksida dapat digunakan ulang dan rendemen n itratnya lebih besar.<br />
Ide penggunaan katalis dalam produksi asam sulfat, atau secara khusus dalam oksidasi belearng dioksida telah dikenali sejak kira-kira tahun 1830. Katalis platina terbuki efektif tetapi sangat mahal sehingga tidak digunakan secara meluas. Seteleah setengah abad kemudian, ketika kebutuhan asam sulfat meningkat banyak, ide penggunaan katalis muncul kembali. Setelah masalah keracunan katalis diselesaikan, proses penggunaan katalis platina, yakni proses kontak, menjadi proses utama dalam produksi asam sulfat. Proses kontak masih digunakan sampai sekarang walaupun katalisnya bukan platina, tetapi campuran termasuk vanadium oksida V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>.<br />
<h3>c. Amonia dan asam nitrat</h3>Nitrat (garam dari asam nitrat) sejak zaman dulu dibutuhkan banyak sebagai bahan baku serbuk mesiu. Namun, persediaannya terbatas, dan kalium nitrat yang ada secara alami adalah bahan baku utama yang tersedia. Di abad 19 ketika skala perang menjadi besar, kebutuhan nitrat menjadi membesar, dan kalium nitrat yang ada secara alami tidak dapat memenuhi permintaan.<br />
Selain itu, nitrat diperlukan sebagai bahan baku pupuk buatan. Di akhir pertengahan abad 19 kimiawan Jerman Justus von Liebig (1803-1873) membuktikan kefektifan dan pentingnya pupuk buatan. Masalah yang menghalangi pemakaian bear-besaran pupuk buatan adalah harganya yang tinggi, khususnya pupuk nitrogen.<br />
Di akhir abad 19, fisikawan Inggris William Crookes (1832-1919) meramalkan peningkatan jumlah makanan yang diproduksi tidak dapat mengejar peningkatan populasi dunia dan dunia akan berakhir menjadi katastropi.<br />
Situasi semacam memicu ilmuwan untuk menyelidiki fiksasi nitrogen artifisial atau menemukan proses untuk mengubah nitrogen yang tidak terbatas persediaanya di udara menjadi senyawa yang dapat digunakan. Jelas diperlukan cara untuk melakukan fiksasi dalam skala besar. Jadi, percobaannya harus dimulai di skala laboratorium untuk dapat diperbesar ke skala pabrik.<br />
Fiksasi nitrogen berhasil dilakukan oleh kimiawan Jerman Fritz Haber (1868-1934) dan insinyur kimia Jerman, yang bekerja untuk BASF, Carl Bosch (1874-1940)??ersamaan reaksi untuk<br />
proses Haber-Bosch sangat sederhana, tetapi secara teknis terdapat berbagai kesukaran. Prosesnya dielaborasi sehingga reaksi eksoterm ini akan berlangsung ke sisi kanan dengan mulus.<br />
<div align="center">N<sub>2</sub> + 3H<sub>2 </sub>–> 2NH<sub>3 </sub>+ 22,1 kkal (11.11)</div>Dalam praktek, beberapa modifikasi dibuat. Misalnya, rasio molar nitrogen : hidrogen bukan 1:3, tetapi 1:3.3. Kondisi reaksi yang dipilih adalah 300°C pada 500 atm. Hidrogen digunakan berlebih pada tekanan tinggi sehingga kesetimbangannya bergeser ke kanan. Karena reaksinya eksoterm, reaksi ini lebih baik dilakukan pada temperatur yang lebih rendah sesuai dengan azas Le Chatelier. Di pihak lain, laju reaksi akan terlalu rendah pada temperatur rendah. Jadi suhunya dibuat agak tinggi ( yakni, dengan tetap mempertimbangkan agar dekomposisi NH<sub>3</sub> tidak terjadi). Katalis yang dibuat dari besi digunakan dengan ekstensif.<br />
Proses Haber-Bosch menjadi terkenal sebagai contoh pertama teori kesetimbangan diaplikasikan dalam produksi. Di satu sisi fiksasi nitrogen dengan proses Haber-Bosch membawa banyak manfaat karena kemudahan mendapat pupuk. Di sisi lain amonia berarti bahan baku mesiu dapayt diperoleh dengan mudah pula.<br />
Proses modern untuk menghasilkan asam nitrat HNO<sub>3</sub> adalah okidasi amonia di udara. Dalam proses ini, amonia dicampur dengan udara berlebih, dan campurannya dipanaskan sampai temperatur tinggi dengan katalis platina. Amonia akan diubah menjadi nitrogen oksida NO, yang kemudian dioksidasi lebih lanjut di udara menjadi nitrogen dioksida NO<sub>2</sub>. Nitrogen dioksida direaksikan dengan air menghasilkan asam nitrat. Metoda ini dikembangkan oleh Ostwald, kimiawan yang banyak memberikan kimia katalis, dan disebut proses Ostwald.<br />
Proses ini diungkapkan dalam persamaan reaksi berikut.<br />
<img alt="" height="28" src="http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/pengantar/pengantarkimia-terjemah_img_115.jpg" width="533" /><br />
4NH<sub>3</sub> + 5 O<sub>2 </sub>–> 4NO + 6 H<sub>2</sub>O (11.12)<br />
2NO+O2 –> 2NO<sub>2</sub> (11.13)<br />
3NO<sub>2</sub>+H<sub>2</sub>O –> 2HNO<sub>3</sub>+NO (11.14)cemistry familyhttp://www.blogger.com/profile/18008920509870764767noreply@blogger.com0