Metoda pemisahan standar

Ditulis oleh Ramadhan wahyu

Tidak ada cara unik untuk memisahkan campuran menjadi komponennya. Satu-satunya cara adalah menggunakan perbedaan sifat kimia dan fisika masing-masing komponen. Titik kritisnya Anda dapat menggunakan perbedaan sifat yang sangat kecil.

a. Filtrasi

Filtrasi, yakni proses penyingkiran padatan dari cairan, adalah metoda pemurnian cairan dan larutan yang paling mendasar. Filtrasi tidak hanya digunakan dalam skala kecil di laboratorium tetapi juga di skala besar di unit pemurnian air. Kertas saring dan saringan digunakan untuk menyingkirkan padatan dari cairan atau larutan. Dengan mengatur ukuran mesh, ukuran partikel yang disingkirkan dapat dipilih.
Biasanya filtrasi alami yang digunakan. Misalnya, sampel yang akan disaring dituangkan ke corong yang di dasarnya ditaruh kertas saring. Fraksi cairan melewati kertas saring dan padatan yang tinggal di atas kertas saring. Bila sampel cairan terlalu kental, filtrasi dengan penghisapan digunakan. Alat khusus untuk mempercepat filtrasi dengan memvakumkan penampung filtrat juga digunakan.
Filtrasi dengan penghisapan tidak cocok bila cairannya adalah pelarut organik mudah menguap. Dalam kasus ini tekanan harus diberikan pada permukaan cairan atau larutan (filtrasi dengan tekanan).

b. Adsorpsi

Tidak mudah menyingkirkan partikel yang sangat sedikit dengan filtrasi sebab partikel semacam ini akan cenderung menyumbat penyaringnya. Dalam kasus semacam ini direkomendasikan penggunaan penyaring yang secara selektif mengadsorbsi sejumlah kecil pengotor. Bantuan penyaring apapun akan bisa digunakan bila saringannya berpori, hidrofob atau solvofob dan memiliki kisi yang kaku. Celit, keramik diatom dan tanah liat teraktivasi sering digunakan. Karbon teraktivasi memiliki luas permukaan yang besar dan dapat mengadsorbsi banyak senyawa organik dan sering digunakan untuk menyingkirkan zat yang berbau (dalam banyak kasus senyawa organik) dari udara atau air. Silika gel dapat mengadsorbsi air dan digunakan meluas sebagai desikan.
Lapisan-lapisan penyaring dalam unit pengolah air terdiri atas lapisan-lapisan material. Lapisan penyaring yang mirip untuk penggunaan domestik sekarang dapat diperoleh secara komersial.

c. Rekristalisasi

Sebagai metoda pemurnian padatan, rekristalisasi memiliki sejarah yang panjang seperti distilasi. Walaupun beberapa metoda yang lebih rumit telah dikenalkan, rekristalisasi adalah metoda yang paling penting untuk pemurnian sebab kemudahannya (tidak perlu alat khusus) dan karena keefektifannya. Ke depannya rekristalisasi akan tetap metoda standar untuk memurnikan padatan.
Metoda ini sederhana, material padayan ini terlarut dalam pelarut yang cocok pada suhu tinggi (pada atau dekat titik didih pelarutnya) untuk mendapatkan larutan jenuh atau dekat jenuh. Ketika larutan panas pelahan didinginkan, kristal akan mengendap karena kelarutan padatan biasanya menurun bila suhu diturunkan. Diharapkan bahwa pengotor tidak akan mengkristal karena konsentrasinya dalam larutan tidak terlalu tinggi untuk mencapai jenuh.
Walaupun rekristalisasi adalah metoda yang sangat sederhana, dalam praktek, bukan berarti mudah dilakukan. Saran-saran yang bermanfaat diberikan di bawah ini.
Saran untuk membantu rekristalisasi:

1. Kelarutan material yang akan dimurnikan harus memiliki ketergantungan yang besar pada suhu. Misalnya, kebergantungan pada suhu NaCl hampir dapat diabaikan. Jadi pemurnian NaCl dengan rekristalisasi tidak dapat dilakukan.
2. Kristal tidak harus mengendap dari larutan jenuh dengan pendinginan karena mungkin terbentuk super jenuh. Dalam kasus semacam ini penambahan kristal bibit, mungkin akan efektif. Bila tidak ada kristal bibit, menggaruk dinding mungkin akan berguna.
3. Untuk mencegah reaksi kimia antara pelarut dan zat terlarut, penggunaan pelarut non-polar lebih disarankan. Namun, pelarut non polar cenderung merupakan pelarut yang buruk untuk senyawa polar. Kit a harus hati-hati bila kita menggunakan pelarut polar. Bahkan bila tidak reaksi antara pelarut dan zat terlarut, pembentukan kompleks antara pelarut-zat terlarut.
4. Umumnya, pelarut dengan titik didih rendah umumnya lebih diinginkan. Namun, sekali lagi pelarut dengan titik didih lebih rendah biasanya non polar. Jadi, pemilihan pelarut biasanya bukan masalah sederhana.

d. Distilasi

Distilasi adalah seni memisahkan dan pemurnian dengan menggunakan perbedaan titik didih. Distilasi memiliki sejarah yang panjang dan asal distilasi dapat ditemukan di zaman kuno untuk mendapatkan ekstrak tumbuhan yang diperkirakan dapat merupakan sumber kehidupan. Teknik distilasi ditingkatkan ketika kondenser (pendingin) diperkenalkan. Gin dan whisky, dengan konsentrasi alkohol yang tinggi, didapatkan dengan teknik yang disempurnakan ini.
Pemisahan campuran cairan menjadi komponen dicapai dengan distilasi fraksional. Prinsip distilasi fraksional dapat dijelaskan dengan menggunakan diagram titik didih-komposisi (Gambar 12. 1). Dalam gambar ini, kurva atas menggambarkan komposisi uap pada berbagai titik didih yang dinyatakan di ordinat, kurva bawahnya menyatakan komposisi cairan. Bila cairan dengan komposisi l₂ dipanaskan, cairan akan mendidih pada b₁. Komposisi uap yang ada dalam kesetimbangan dengan cairan pada suhu b₁ adalah v₁. Uap ini akan mengembun bila didinginkan pada bagian lebih atas di kolom distilasi (Gambar 12.2), dan embunnya mengalir ke bawah kolom ke bagian yang lebih panas. Bagian ini akan mendidih lagi pada suhu b₂ menghasilkan uap dengan komposisi v₂. Uap ini akan mengembun menghasilkan cairan dengan komposisi l₃.
Jadi, dengan mengulang-ulang proses penguapan-pengembunan, komposisi uap betrubah dari v₁ ke v₂ dan akhirnya ke v₃ untuk mendapatkan konsentrasi komponen A yang lebih mudah menguap dengan konsentrasi yang tinggi.

Gambar 12.1 Diagram titik didih- komposisi larutan ideal campuran cauran A dan B. Komposisi cairan berubah dari l₁ menjadi l₂ dan akhirnya l₃. Pada setiap tahap konsentrasi komponen B yang kurang mudah menguap lebih tinggi daripada di fasa uapnya.Contoh soal 12.1 Distilasi fraksional Tekanan uap benzen dan toluen berturut-turut adalah 10,0 x 10⁴ N m^-2 dan 4,0 x 10⁴ N m^-2, pada80°C. Hitung fraksi mol toluen dalam uap yang berada dalam kesetimbangan dengan cairan yang terdiri atas 0,6 mol toluen dan 0,4 molar benzen. Hitung fraksi mol toluen x dalam fas uap.Jawab Dengan bantuan hukum Raoult (bab 7.4(b)), komposisi uapnya dapat dihitung sebagai berikut. Jumlah mol toluen di uap /jumlah mol benzen di uap = [0,60 x (4,0 x 10⁴)]/[0,40 x (10,0 x 10⁴)] = 0,60.
Fraksi mol toluen di uap x adalah: x/(1 – x) = 0,60; x = 0,60 / (1,0 + 0,60) = 0,375.
Bila dibandingkan dengan komposisi cairan, konsentrasi toluen di fasa uap lebih besar menunjukkan bahwa adanya pengaruh distilasi fraksional.
Kolom distilasi yang panjang dari alat distilasi digunakan di laboratorium (Gambar 12.2) memberikan luas permukaan yang besar agar uap yang berjalan naik dan cairan yang turun dapat bersentuhan. Di puncak kolom, termometer digunakan untuk mengukur suhu fraksi pertama yang kaya dengan komponen yang lebih mudah menguap A. Dengan berjalannya distilasi, skala termometer meningkat menunjukkan bahwa komponen B yang kurang mudah menguap juga ikut terbawa. Wadah penerima harus diubah pada selang waktu tertentu.
Bila perbedaan titik didih A dan B kecil, distilasi fraksional harus diulang-ulang untuk mendapatkan pemisahan yang lebih baik. Produksi minyak bumi tidak lain adalah distilasi fraksional yang berlangsung dalam skala sangat besar.

e. Ekstraksi

Ekstraksi adalah teknik yang sering digunakan bila senyawa organik (sebagian besar hidrofob) dilarutkan atau didispersikan dalam air. Pelarut yang tepat (cukup untuk melarutkan senyawa organik; seharusnya tidak hidrofob) ditambahkan pada fasa larutan dalam airnya, campuran kemudian diaduk dengan baik sehingga senyawa organik diekstraksi dengan baik. Lapisan organik dan air akan dapat dipisahkan dengan corong pisah, dan senyawa organik dapat diambil ulang dari lapisan organik dengan menyingkirkan pelarutnya. Pelarut yang paling sering digunakan adalah dietil eter C₂H₅OC₂H₅, yang memiliki titik didih rendah (sehingga mudah disingkirkan) dan dapat melarutkan berbagai senyawa organik.
Ekstraksi bermanfaat untuk memisahkan campuran senyawa dengan berbagai sifat kimia yang berbeda. Contoh yang baik adalah campuran fenol C₆H₅OH, anilin C₆H₅NH₂ dan toluen C₆H₅CH₃, yang semuanya larut dalam dietil eter. Pertama anilin diekstraksi dengan asam encer. Kemudian fenol diekstraksi dengan basa encer. Toluen dapat dipisahkan dengan menguapkan pelarutnya. Asam yang digunakan untuk mengekstrak anilin ditambahi basa untuk mendaptkan kembali anilinnya, dan alkali yang digunakan mengekstrak fenol diasamkan untuk mendapatkan kembali fenolnya.
Bila senyawa organik tidak larut sama sekali dalam air, pemisahannya akan lengkap. Namun, nyatanya, banyak senyawa organik, khususnya asam dan basa organik dalam derajat tertentu larut juga dalam air. Hal ini merupakan masalah dalam ekstraksi. Untuk memperkecil kehilangan yang disebabkan gejala pelarutan ini, disarankan untuk dilakukan ekstraksi berulang. Anggap anda diizinkan untuk menggunakan sejumlah tertentu pelarut. Daripada anda menggunakan keseluruhan pelarut itu untuk satu kali ekstraksi, lebih baik Anda menggunakan sebagian-sebagian pelarut untuk beberapa kali ekstraksi. Kemudian akhirnya menggabungkan bagian-bagian pelarut tadi. Dengan cara ini senyawa akan terekstraksi dengan lebih baik. Alasannya dapat diberikan di bawah ini dengan menggunakan hukum partisi.
Perhatikan senyawa organik yang larut baik dalam air dan dalam dietil eter ditambahkan pada campuran dua pelarut yang tak saling campur ini. Rasio senyawa organik yang larut dalam masingmasing pelarut adalah konstan. Jadi,

c_eter / c_air = k (konstan) (12.1)

c_eter dan c_air adalah konsentrasi zat terlarut dalam dietil eter dan di air. k adalah sejenis konstanta kesetimbangan dan disebut koefisien partisi. Nilai k bergantung pada suhu.
Contoh soal 12.2
Efisiensi ekstraksi
Koefisien partisi k (untuk dietil eter dan air; c_eter / c_air) senyawa organik S adalah 40,0 pada suhu kamar. Andaikan anda mengekstraksi S dengan 50 cm³ dietil eter dari larutan 5,0 g S dalam 1 dm³ air. Hitung jumlah S yang terekstraksi bila Anda (1) menggunakannya dalam satu kali ekstraksi (2) dua kali ekstraksi (masing-masing 25 cm³).
Jawab
(1) Jumlah S terekstraksi, x₁, dihitung sebagai berikut. k = c_eter / c_air = (x₁/ 50,0) / (5,0 – x₁) / 1000 = 40,0 x₁ = 3,33 (g)
(2) Jumlah S terekstraksi, y₁ dan y₂, dalam tiap ekstraksi, dihitung sebagai berikut
k = c_eter / c_air = (y₁/ 25,0) / (5,0 – y₁) / 1000 = 40,0 y₁ = 2,50 (g) k = c_eter / c_air = (y₂/ 25,0) / (2,5 – y₂) / 1000 = 40,0 y2 = 1,25 (g)
∴ y₁ + y₂ = 2,50 + 1,25 = 3,75 (g)
Jelas bahwa ekstraksi lebih menguntungkan bila dilakukan dengan berulang.
Bagaimana hukum partisi bekerja bila terdapat dua senyawa yang akan diekstraksi dalam larutan? Andaikan dua senyawa , 10,0 g A dan 10,0 g B, dilarutkan sejumlah cukup dalam air yang cukup. Koefisien partisi k = c_eter / c_air = 10,0 untuk A dan 0,10 untuk B.
Ekstraksi pertama dilakukan dengan volume dietil eter yang sama (seperti larutannya). Hasilnya adalah sebagai berikut.

Lapisan eter dipisahkan dan lapisan air diekstraksi lagi dengan volume dietil eter yang sama. Hasilnya adalah sebagai berikut.

Jelas bahwa konsentrasi A dalam lapisan air akan menurun dengan pengulangan ekstraksi. Contoh soal 12.3 Hukum partisi Konfirmasikan diskusi di atas dengan hukum partisi. Jawab Jumlah A dan B yang diekstraksi oleh ekstraksi pertama dan kedua adalah berturut-turut a₁, b₁ dan
a₂, b₂,. Hasil ekstraksi pertama adalah. untuk A; k = c_eter / c_air = a₁ / (10,0 – a₁) = 10,0 ∴ a₁ = 9,09 (g) untuk B; k = c_eter / c_air = b₁ / (10,0 – b₁) = 0,10 ∴ b₁ = 0,909 (g)
Hasil ekstraksi kedua adalah untuk A; k = c_eter / c_air = a₂ / (10,0 – a₂) = 10,0 ∴ a₂ = 0,83 (g) untuk B; k = c_eter / c_air = b₂ / (10,0 – b₂) = 0,10 ∴ b₁ = 0,83 (g)

Read More

Rumus Kimia

Kata Kunci: rumus kimia

Ditulis oleh Ramadhan wahyu

RUMUS KIMIA
Rumus kimia adalah rumus yang menyatakan lambang atom dan jumlah atom unsur yang menyusun senyawa. Rumus kimia disebut juga rumus molekul, karena penggambaran yang nyata dari jenis dan jumlah atom unsur penyusun senyawa yang bersangkutan.
Berbagai bentuk rumus kimia sebagai berikut:

1. 1. Rumus kimia untuk molekul unsur monoatomik.

Rumus kimia ini merupakan lambang atom unsur itu sendiri.
Contoh :
Fe, Cu, He, Ne, Hg.

1. 2. Rumus kimia untuk molekul unsur diatomik.

Rumus kimia ini merupakan penggabungan dua atom unsur yang sejenis dan saling berikatan.
Contoh :
H₂, O₂, N₂, Cl₂, Br₂, I₂.

1. 3. Rumus kimia untuk molekul unsur poliatomik.

Rumus kimia ini merupakan penggabungan lebih dari dua atom unsur yang sejenis dan saling berikatan.
Contoh :
O₃, S₈, P₄.

1. 4. Rumus kimia untuk molekul senyawa ion

Merupakan rumus kimia yang dibentuk dari penggabungan antar atom yang bermuatan listrik, yaitu ion positif (kation) dan ion negatif (anion). Ion positif terbentuk karena terjadinya pelepasan elektron (Na⁺, K⁺, Mg²⁺), sedangkan ion negatif terbentuk karena penangkapan elektron (Cl^-, S^2-, SO₄^2-).
Penulisan rumus kimia senyawa ion sebagai berikut.
-         Penulisan diawali dengan ion positif (kation) diikuti ion negatif (anion).
-         Pada kation dan anion diberi indeks, sehingga didapatkan senyawa yang bersifat netral (jumlah muatan (+) = jumlah muatan (-)).
-         Bentuk umum penulisannya sebagai berikut.

Contoh :
Na⁺ dengan Cl^- membentuk NaCl.
Mg²⁺ dengan Br^- membentuk MgBr_2.
Fe²⁺ dengan SO₄^2- membentuk FeSO_4.

1. 5. Rumus kimia untuk senyawa biner nonlogam dengan nonlogam.

Penulisan rumus kimia ini berdasarkan kecenderungan atom yang bermuatan positif diletakkan di depan, sedangkan kecenderungan atom bermuatan negatif diletakkan di belakang menurut urutan atom berikut ini.

B – Si – C – S – As – P- N – H – S – I – Br – Cl – O  – F

Contoh :
CO₂, H₂O, NH_3.

1. 6. Rumus kimia /rumus molekul senyawa organik.

Rumus ini juga menunjukkan jenis dan jumlah atom penyusun senyawa organik yang berdasarkan gugus fungsi masing – masing senyawa.
Contoh :
CH₃COOH            : asam asetat
CH₄ : metana (alkana)
C₂H₅OH          : etanol (alkohol)

1. 7. Rumus kimia untuk senyawa anhidrat.

Anhidrat merupakan sebutan dari garam tanpa air kristal (kehilangan molekul air kristalnya) atau H₂O.
Contoh :
CaCl₂ anhidrous    atau   CaCl₂.2H₂O.
CuSO₄ anhidrous   atau   CuSO₄.5H₂O.

1. 8. Rumus kimia untuk senyawa kompleks.

Penulisan rumus senyawa dan ion kompleks ditulis dalam kurung siku [...].
Contoh :
Na₂[MnCl₄]
[Cu(H₂O)₄](NO₃)₂
K₄[Fe(CN)₆]
RUMUS EMPIRIS
Rumus empiris merupakan rumus kimia yang menyatakan jenis dan perbandingan paling sederhana (bilangan bulat terkecil) dari atom – atom penyusun senyawa.
Contoh :
C₁₂H₂₂O₁₁ (gula)
CH₂O                    (glukosa)
C₂H₆O                   (alkohol)
CHO₂ (asam oksalat)
RUMUS STRUKTUR
Rumus struktur merupakan rumus kimia yang menggambarkan posisi atau kedudukan atom dan jenis ikatan antar atom pada molekul.
Rumus struktur ikatan.

Rumus struktur secara singkat dituliskan :
CH₃CH₃
CH₃COOH
RUMUS BANGUN/BENTUK MOLEKUL
Adalah rumus kimia yang menggambarkan kedudukan atom secara geometri/ tiga dimensi dari suatu molekul.

————————————————————————————————————
Referensi
Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar : Konsep – konsep Inti. Edisi Ketiga. Jilid 1. Jakarta : Erlangga.
HAM, Mulyono. 2008. Kamus Kimia. Jakarta : Bumi Aksara.
Sukarmin. 2004. Lambang Unsur dan Persamaan Reaksi. Jakarta : Bagian Proyek Pengembangan Kurikulum, Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional.

Read More

Proses Pembentukan Larutan

Kata Kunci: Proses pelarutan, sistem homogen, zat terlarut

Ditulis oleh Ramadhan wahyu

Proses terjadinya suatu larutan dapat mengikuti salah satu mekanisme berikut:
(a) Zat terlarut bereaksi secara kimia dengan pelarut dan membentuk zat yang baru,
(b) Zat terlarut membentuk zat tersolvasi dengan pelarut,
(c) Terbentuknya larutan berdasarkan dispersi.
Reaksi kimia dengan pelarut dapat terjadi apabila ada interaksi antara  pelarut dan zat terlarut dengan pemutusan satu atau lebih ikatan kimia.
Contoh dari gejala ini adalah:

Pada contoh diatas terbentuk sistem homogen tetapi sifat kimia zat terlarut berubah.
Golongan yang kedua, masih menunjukkan adanya antaraksi antar pelarut dan zat terlarut, tetapi tidak sekuat golongan yang pertama dan tidak disertai perubahan sifat dari zat terlarut. Antaraksi yang terjadi ialah bentuk solvasi, dan dinamakan hidratasi jika pelarutnya air. Solvasi biasanya disebabkan karena adanya antaraksi antara pelarut polar terhadap zat terlarut yang polar pula, seperti bila garam NaCl dilarutkan dalam air (lihat Gambar 1).
Molekul air sebagai dwikutub mengelilingi ion-ion Na+ dan Cl- seperti tampak pada Gambar. Dalam hal ini dikatakan ion-ion Na+ dan Cl- dalam kedaan tersolvasi. Solvasi dapat pula terjadi antara molekul yang polar, misalnya etanol C2H5OH dengan air. Oleh karena itu alkohol dapat larut dalam air.
Sedangkan, proses terjadinya larutan berdasarkan dispersi dapat ditunjukkan oleh CCl4 dan benzena. Kedua molekul ini non polar sehingga tidak ada gaya tarik menarik antara kedua zat tersebut. Kelarutan dalam hal ini disebabkan karena adanya kecenderungan dari benzena dan karbon tetraklorida untuk terdispersi sejauh mungkin.
Oksigen pada molekul air bermuatan negatif secara parsial dan sisa hidrogennya bermuatan positif secara parsial. Sehingga bila NaCl larut dalam air, ion negatif (Cl-) akan berinteraksi dengan kutub positif hidrogen dari molekul air dan ion positif (Na+) akan berinteraksi dengan kutub negatif oksigen dari molekul air yang lain.
(a) Ion Na+ tersolvasi oleh air sebagai dwi kutub dan (b) Ion Cl –tersolvasi oleh air sebagai dwikutub:

Gambar 1.
Proses pelarutan NaCl dalam air

Read More

Pengertian Larutan

Kata Kunci: larutan biner, zat terlarut

Ditulis oleh Ramadhan wahyu

Pernahkah Anda membuat sirup? Sirup dapat dibuat dengan mencampurkan gula pasir dan air. Apabila gula pasir  dimasukkan dalam air  dan diaduk maka padatan gula pasir akan menghilang. Kemanakah perginya gula pasir?
Ambillah segelas air sirup. Dengan bantuan sedotan, rasakan sirup dibagian dasar gelas, tengah gelas dan permukaan gelas, bagaimana  rasanya? Apakah ada perbedaan rasa? Amati warna sirup di seluruh bagian, apakah ada perbedaan? Sirup merupakan salah satu contoh larutan.
Larutan merupakan campuran yang homogen, yaitu campuran yang memiliki komposisi merata atau serba sama di seluruh bagian volumenya. Apa saja komponen dari larutan?  Suatu larutan mengandung dua komponen atau lebih yang disebut zat terlarut (solut) dan pelarut (solven). Zat terlarut merupakan komponen yang jumlahnya sedikit, sedangkan pelarut adalah komponen yang terdapat dalam jumlah banyak. Pada contoh di atas, air merupakan pelarut sedangkan gula merupakan zat terlarut.

Meskipun larutan dapat mengandung banyak komponen, tetapi pada pembahasan materi ini dibatasi hanya larutan dengan dua macam komponen yaitu larutan biner. Komponen dari larutan biner yaitu zat terlarut dan pelarut yang dapat dilihat dalam Tabel 1.

Tabel 1. Contoh larutan biner

Zat terlarut	Pelarut	Contoh
Gas Gas Gas Cair Cair Padat Padat	Gas Cair Padat Cair Padat Padat Cair	Udara, semua campuran gas Karbon dioksida dalam air Hidrogen dalam platina Alkohol dalam air Raksa dalam tembaga Perak dalam platina Garam dalam air

Read More

Larutan Elektrolit dan Non-Elektrolit

Kata Kunci: arus listrik, Daya hantar listrik, larutan elektrolit, larutan non elektrolit, Sifat elektrolit

Ditulis oleh Ramadhan wahyu

Berdasarkan sifat daya hantar listriknya, larutan dibagi menjadi dua yaitu larutan elektrolit dan larutan non elektrolit. Sifat elektrolit dan non elektrolit didasarkan pada keberadaan ion dalam larutan yang akan mengalirkan arus listrik. Jika dalam larutan terdapat ion, larutan tersebut bersifat elektrolit. Jika dalam larutan tersebut tidak terdapat ion larutan tersebut bersifat non elektrolit. Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik. Hantaran listrik melalui larutan dapat dtunjukkan dengan alat uji elektrolit seperti pada Gambar 7. Jika larutan menghantarkan arus listrik, maka lampu dalam rangkaian tersebut akan menyala dan timbul gas atau endapan pada salah satu atau kedua elektroda.

Contoh lain adalah, bila NaCl dilarutan dalam air akan terurai menjadi ion positif dan ion negatif. Ion positif yang dihasilkan dinamakan kation dan ion negatif yang dihasilkan dinamakan anion. Larutan NaCl adalah contoh larutan elektrolit. Perhatikan reaksi berikut.

Bila gula dilarutkan dalam air, molekul-molekul gula tersebut tidak terurai menjadi ion tetapi hanya berubah wujud dari padat menjadi larutan. Larutan gula adalah contoh dari larutan non elektrolit. Perhatikan reaksi berikut:

Dalam kehidupan sehari-hari kita banyak menemukan contoh larutan elektrolit maupun non elektrolit. Contoh larutan elektrolit: larutan garam dapur, larutan cuka makan, larutan asam sulfat, larutan tawas, air sungai, air laut. Contoh larutan non elektrolit adalah larutan gula, larutan urea, larutan alkohol, larutan glukosa.

Read More

Jenis-jenis Larutan

Kata Kunci: Daya hantar listrik, Jenis larutan, Jenis larutan berdasarkan konsentrasi zat terlarut, Kelarutan daya hantar larutan, Konsentrasi zat terlarut

Ditulis oleh Ramadhan wahyu

Bermacam-macam larutan dapat diklasifikasikan berdasarkan tingkat kelarutan, konsentrasi zat terlarut dan daya hantar listrik. Berikut kita bahas jenis larutan berdasarkan konsentrasi zat terlarut, kelarutan daya hantar larutan secara terpisah.

1. Konsentrasi Zat Terlarut

Apakah Anda pernah membuat teh pada pagi atau sore hari? Teh bagaimana yang Anda inginkan, yang pekat atau yang encer? Bila Anda senang teh yang pekat, pasti banyak ekstrak teh yang Anda larutkan dalam pelarut air, sebaliknya bila Anda senang teh encer, hanya sedikit ekstrak teh yang Anda larutkan dalam air.

Dalam pembuatan larutan di laboratorium, kita kenal istilah “konsentrasi”. Bila larutan pekat berarti konsentrasinya tinggi, dan bila larutan encer berarti larutan tersebut mempunyai konsentrasi rendah. Larutan dengan konsentrasi tinggi berarti memerlukan lebih banyak zat terlarut daripada larutan dengan konsentrasi rendah. Lebih jelasnya
perhatikan Gambar 3 untuk memvisualisasikan perbedaan larutan pekat dan larutan encer.

2. Kelarutan

Pengertian Kelarutan

Kita sering melarutkan suatu bahan untuk beberapa keperluan. Kadang-kadang ada bahan yang sukar larut dan ada juga bahan yang mudah larut. Umumnya zat terlarut larut dalam pelarut tertentu dan temperatur tertentu. Misalnya, hanya 4,74 g kalium iodat, KIO3 yang larut dalam 100 g air pada 0⁰C. Bila kita tambahkan 4,74 g KIO3 ke dalam air pada temperatur tersebut, terdapat kelebihan jumlah KIO3 yang tidak larut. Maka dapat kita katakan bahwa kelarutan KIO3 dalam air pada 00C adalah 4,74 g per 100 g air.
Dari uraian di atas, banyaknya zat terlarut maksimal yang dapat larut dalam jumlah tertentu pelarut pada temperatur konstan disebut kelarutan. Kelarutan suatu zat tergantung pada suhu, volume pelarut, dan ukuran zat terlarut. Suatu larutan dengan jumlah maksimum zat terlarut pada temperatur tertentu disebut larutan jenuh. Sebelum mencapai titik jenuh, disebut larutan tidak jenuh. Sedangkan suatu keadaan dengan zat terlarut lebih banyak dari pada pelarut, disebut larutan lewat jenuh. Jadi , larutan yang mengandung 2 g KIO3 dalam 100 g air pada 0⁰C adalah larutan tidak jenuh.
Perhatikan uraian berikut. Pada 100⁰C, kelarutan KIO3 dalam air adalah 32,3 g per 100 g air. Jika larutan yang mengandung 32,3 g KIO3 dalam 100 g air pada 100⁰C tersebut, kita dinginkan pada 0⁰c, ternyata hanya 4,74 g KIO3 yang masih dalam keadaan larut, dan 27,6 g KIO3 akan membentuk kristal dalam larutan. Proses ini disebut rekristalisasi. Terbentuknya kristal zat terlarut dalam larutan, dapat terjadi bila kita menambahkan sedikit zat terlarut padat pada larutan lewat jenuh seperti ditunjukkan dalam Gambar 4.

Pelarut yang sering digunakan adalah air. Hal ini disebabkan karena air merupakan zat yang mudah di dapat dan mempunyai kemampuan tinggi untuk melarutkan zat. Jika kita sedang memasak sayur, bermacammacam bumbu kita masukkan untuk mendapatkan rasa yang sedap. Rasa tersebut merupakan kombinasi rasa dari beberapa macam bumbu yang telah terlarut dalam air (kuah). Karena kemampuan yang tinggi dalam melarutkan zat, air dinamakan sebagai “pelarut universal”. Di dalam tubuh kita pun air melarutkan makanan sehingga mudah dicerna. Apakah semua zat melarut sama baiknya di dalam air? Untuk menjawab pertanyaan ini, coba perhatikan Tabel 2 berikut.

Berdasarkan Tabel 2 di atas, dapat diungkapkan bahwa kelarutan berbagai macam zat dalam air tidak sama. Bandingkan kelarutan gula dan garam dalam air. Mana yang lebih mudah melarut? Mengapa kelarutan zat berbeda-beda? Faktor-faktor apa yang mempengaruhinya? Perhatikan Gambar 5, Anda pasti akan menemukan jawabannya. Selain suhu, faktor Larutan Asam dan Basa, faktor yang mempengaruhi kelarutan adalah pengadukan (Gambar 5a), dan ukuran zat terlarut (luas permukaan sentuhan zat terlarut) (Gb. 5b).

Read More

Konsep Asam Basa Arhenius

Kata Kunci: asam dan basa, ion hidroksida, ion hidronium

Ditulis oleh Ramadhan wahyu

Konsep yang cukup memuaskan tentang asam dan basa, serta yang tetap diterima hingga sekarang, dikemukakan oleh Arrhenius pada tahun 1884. Menurut Arrhenius, asam adalah zat-zat yang dalam air melepaskan ion hidronium (H3O⁺) sedangkan basa melepaskan ion hidroksida (OH^-). Larutan Asam dan Basa Misalnya, bila suatu molekul polar seperti asam klorida (HCl) dilarutkan dalam air, daerah bermuatan negatif pada molekul air menarik daerah bermuatan positif dari molekul HCl. H⁺ akan terpisah dari molekul yang polar dan akan terbentuk ion hidronium, H3O⁺, seperti ditunjukkan dalam Gambar 9. Demikian juga bila amonia dilarutkan dalam air, zat ini akan menghasilkan ion hidroksida (Gambar 10).

Dapatkah Anda menyebutkan beberapa contoh basa yang lain di laboratorium? Tentu Anda akan menyebutkan senyawa NaOH, karena NaOH juga menghasilkan ion hidroksida bila dilarutkan dalam air. Seperti halnya NaOH, kalsium hidroksida, Ca(OH)2, kalium hidroksida, KOH, dan aluminium hidroksida, Al(OH)3 merupakan contoh basa, karena menghasilkan ion
hidroksida bila dilarutkan dalam air (Gambar 11).

Berdasarkan contoh diatas, setiap molekul yang hanya dapat memberikan satu ion H3O⁺ disebut asam monoprotik, sedangkan yang dapat memberikan dua ion H3O⁺ disebut asam diprotik, dan tiga ion H3O⁺ disebut asam triprotik. Atau dapat dikatakan setiap molekul yang dapat memberikan lebih dari satu ion H3O⁺ disebut asam poliprotik.

Akan tetapi, kadang-kadang terlalu panjang untuk menuliskan pembentukan ion hidronium bila asam dilarutkan dalam air atau pembentukkan ion hidroksida bila basa dilarutkan dalam air dengan persamaan reaksi secara lengkap. Untuk itu, dapat juga digunakan bentuk
reaksi singkat, air tidak ditunjukkan dalam reaksi dan ion hidronium dituliskan dalam bentuk ion hidrogen yang terlarut dalam air (aqueous). Dalam bentuk reaksi singkat, reaksi HA dapat dituliskan sebagai berikut:

Read More

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kelarutan

Kata Kunci: Kelarutan KNO3, Suhu rendah, Suhu tinggi, zat terlarut

Ditulis oleh Ramadhan wahyu

Suhu

Suhu mempengaruhi kelarutan suatu zat. Bayangkan dalam gedung bioskop yang banyak penonton sedang asyik menonton film dan tiba-tiba gedung tersebut terbakar. Pasti keadaan orang-orang tersebut akan berbeda, dari keadaan tenang menjadi saling berdesakan dan menyebar. Demikian pula pada suhu tinggi partikel-partikel akan bergerak lebih cepat dibandingkan pada suhu rendah. Akibatnya kontak antara zat terlarut dengan pelarut menjadi lebih sering dan efektif. Hal ini menyebabkan zat terlarut menjadi lebih mudah larut pada suhu tinggi.
Perhatikan Gambar 6, terlihat kelarutan KNO3 sangat berpengaruh oleh kenaikan suhu, sedangkan KBr kecil sekali. Jika campuran ini dimasukkan air panas, maka kelarutan KNO3 lebih besar daripada KBr sehingga KBr lebih banyak mengkristal pada suhu tinggi, dan KBr dapat dipisahkan dengan menyaring dalam keadaan panas.

Jika kelarutan zat padat bertambah dengan kenaikan suhu, maka kelarutan gas berkurang bila suhu dinaikkan, karena gas menguap dan meninggalkan pelarut. Ikan akan mati dalam air panas karena kelarutan oksigen berkurang. Minuman akan mengandung CO2 lebih banyak bila disimpan dalam lemari es dibandingkan di udara terbuka.
Pengadukan Pengadukan juga menentukan kelarutan zat terlarut. Semakin banyak jumlah pengadukan, maka zat terlarut umumnya menjadi lebih mudah larut.
Luas Permukaan Sentuhan Zat Kecepatan kelarutan dapat dipengaruhi juga oleh luas permukaan (besar kecilnya partikel zat terlarut). Luas permukaan sentuhan zat terlarut dapat di diperbesar melalui proses pengadukan atau penggerusan secara mekanis. Gula halus lebih mudah larut daripada gula pasir. Hal ini karena luas bidang sentuh gula halus lebih luas dari gula pasir, sehingga gula halus lebih mudah berinteraksi dengan air.

Daya Hantar Listrik

Dalam kehidupan sehari-hari mungkin Anda pernah menjumpai orang yang kurang bertanggung jawab terhadap lingkungan, yaitu menangkap ikan dengan menggunakan strom listrik. Dengan alat tersebut mereka memasukkan aliran listrik ke dalam air sungai atau air laut. Mengapa air sungai tersebut dapat menghantarkan arus listrik dan ikan dapat tertraik oleh aliran listrik tersebut? Dalam air sungai terdapat zat-zat terlarut dan ternyata sebagian dari zat terlarut itu ada yang dapat menghantarkan arus listrik. Hal itu terbukti dengan adanya ikan yang mati akibat sengatan arus listrik.
Air murni merupakan penghantar listrik yang buruk. Akan tetapi jika dalam air tersebut ditambahkan zat terlarut maka sifat daya hantarnya akan berubah sesua dengan jenis zat yang dilarutkan. Contoh, jika dalam air ditambahkan garam dapur, maka larutan ini akan dapat menghantarkan listrik dengan baik. Tetapi jika dalam air ditambahkan gula pasir, maka daya hantar listriknya tidak berbeda dengan air murni.

Read More

Elektrolit Kuat dan Elektrolit Lemah

Kata Kunci: arus listrik, Daya hantar listrik, larutan elektrolit

Ditulis oleh Ramadhan wahyu

Daya hantar listrik larutan elektrolit bergantung pada jenis dan konsentrasinya. Beberapa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik dengan baik meskipun konsentrasinya kecil, larutan ini dinamakan elektrolit kuat. Sedangkan larutan elektrolit yang mempunyai daya hantar lemah meskipun konsentrasinya tinggi dinamakan elektrolit lemah.
Perhatikan hasil uji elektrolit yhttp://www.blogger.com/post-create.g?blogID=3610586074204944229ang ditunjukkan pada Gambar 8. Pada larutan elektrolit lampu yang digunakan menyala dan timbul gas pada elektrodanya. Beberapa larutan elektrolit dapat mengahantarkan listrik dengan baik sehingga lampu menyala terang dan gas yang terbentuk relatif banyak (Gambar 8a). Larutan ini dinamakan elektrolit kuat, beberapa elektrolit yang lain dapat menghantarkan listrik tetapi kurang baik, sehingga lampu nyala, redup atau bahkan tidak menyala dan gas yang terbentuk relatif sedikit. (Gambar 8b). Dari uraian di atas kita dapat golongkan larutan elektrolit menjadi dua macam, yaitu elektrolit kuat dan elektrolit lemah.

Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik dengan baik. Hal ini disebabkan karena zat terlarut akan terurai sempurna (derajat ionisasi ? = 1) menjadi ion-ion
sehingga dalam larutan tersebut banyak mengandung ion-ion. Sebagai contoh larutan NaCl. Jika padatan NaCl dilarutkan dalam air maka NaCl akan terurai sempurna menjadi ion Na⁺ dan Cl^-. Perhatikan reaksi berikut.

Dari reaksi diatas jika 100 mol NaCl dilarutkan dalam air akan terbentuk 100 mol ion Na⁺ dan 100 mol ion Cl^-. Jadi jika 100 mol NaCl dilarutkan akan terbentuk 200 mol ion.
Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik dengan lemah. Hal ini disebabklan karena zat terlarut akan terurai sebagian (derajat ionisasi ? << 1) menjadi ion-ion sehingga dalam larutan tersebut sedikit mengandung ion. Tabel berikut menggambarkan larutan-larutan yang termasuk elektrolit kuat, elektrolit lemah dan non elektrolit.

Read More

Sifat-sifat Asam, Basa dan Garam

Kata Kunci: asam dan basa, basa dan garam, zat kimia, zat-zat kimia

Ditulis oleh Ramadhan wahyu

Asam, basa dan garam merupakan zat kimia yang memiliki sifat-sifat yang dapat membantu kita untuk membedakannya. Karena pada umumnya asam bersifat masam dan basa berasa agak pahit. Akan tetapi rasa sebaiknya jangan dipergunakan untuk menguji adanya asam atau basa, karena Anda tidak boleh begitu saja mencicipi zat-zat kimia yang belum dikenal karena banyak diantaranya yang bersifat racun atau bersifat korosif.
1. Asam dan Basa dapat Dibedakan dari Rasa dan Sentuhan
Apa yang terdapat dalam pikiran Anda ketika mendengar kata asam? Apakah Anda berpikir pada suatu benda yang rasanya masam atau asam adalah suatu zat yang dapat membakar kulit Anda dan melarutkanlogam? Semua itu tergantung dari sifat khas beberapa asam.Pernahkah Anda membersihkan saluran yang tersumbat dengan pembersih saluran? Meminum obat anti maag (antasid) untuk mengatasi gangguan sakit perut dan merasakan licinnya sabun? Hal ini berarti Anda telah berpengalaman dengan sifat kimia basa.
Asam mempunyai rasa masam. Rasa masam yang kita kenal misalnya pada beberapa jenis makanan seperti jeruk, jus lemon, tomat, cuka, minuman ringan (soft drink) dan beberapa produk seperti sabun yang mengandung belerang dan air accu (Gambar 13). Sebaliknya, basamempunyai rasa pahit. Tetapi, rasa sebaiknya jangan digunakan untukmenguji adanya asam dan basa, karena beberapa asam dan basa dapat mengakibatkan luka bakar dan merusak jaringan.

Seperti halnya rasa, sentuhan bukan merupakan cara yang aman untuk menguji basa, meskipun Anda telah terbiasa dengan sentuhan sabun saat mandi atau mencuci. Basa (seperti sabun) bersifat alkali, bereaksi dengan protein di dalam kulit sehingga sel-sel kulit akan mengalami pergantian. Reaksi ini merupakan bagian dari rasa licin yang diberikan oleh sabun, yang sama halnya dengan proses pembersihan dari produk pembersih saluran.

Beberapa asam yang telah dikenal dalam kehidupan sehari-hari disajikan dalam Tabel 4.

Tabel 4. Beberapa Asam dan Basa Yang Telah Dikenal

Asam juga merupakan kebutuhan industri yang vital. Empat macam asam yang paling penting dalam industri adalah asam sulfat, asam fosfat, asam nitrat dan asam klorida. Asam sulfat (H2SO4) merupakan cairan kental menyerupai oli. Umumnya asam sulfat digunakan dalam pembuatan pupuk, pengilangan minyak, pabrik baja, pabrik plastik, obat-obatan, pewarna, dan untuk pembuatan asam lainnya. Asam fosfat (H3PO4) digunakan untuk pembuatan pupuk dan deterjen. Namun, sangat  disayangkan bahwa fosfat dapat menyebabkan masalah pencemaran di danau-danau dan aliran sungai.
Asam nitrat (HNO3) banyak digunakan untuk pembuatan bahan peledak dan pupuk. Asam nitrat pekat merupakan cairan tidak berwarna yang dapat mengakibatkan luka bakar pada kulit manusia. Asam klorida (HCl) adalah gas yang tidak berwarna yang dilarutkan dalam air. Asap HCl  dan ion-ionnya yang terbentuk dalam larutan, keduanya berbahaya bagi jaringan tubuh manusia.
Dalam keadaan murni, pada umumnya basa berupa kristal padat. Produk rumah tangga apa yang mengandung basa? Beberapa produk rumah tangga yang mengandung basa, antara lain deodorant, antasid, dan sabun. Basa yang digunakan secara luas adalah kalsium hidroksida, Ca(OH)2 yang umumnya disebut soda kaustik suatu basa yang berupa  tepung kristal putih yang mudah larut dalam air. Basa yang paling banyak digunakan adalah amoniak. Amoniak merupakan gas tidak berwarna dengan bau yang sangat menyengat,  sehingga sangat mengganggu saluran pernafasan dan paru-paru bila gas terhirup. Amoniak digunakan sebagai pupuk, serta bahan pembuatan rayon, nilon dan asam nitrat.

Read More