Rus Rin

PENGARUH KATALISATOR TERHADAP KESETIMBANGAN
Fungsi katalisator dalam reaksi kesetimbangan adalah mempercepat tercapainya kesetimbangan dan tidak merubah letak kesetimbangan (harga tetapan kesetimbangan K_c tetap), hal ini disebabkan katalisator mempercepat reaksi ke kanan dan ke kiri sama besar.

HUBUNGAN ANTARA HARGA K_c DENGAN K_p

Untuk reaksi umum:

a A(g) + b B(g)  «   c C(g) + d D(g)

Harga tetapan kesetimbangan:
K_c = [(C)^c . (D)^d] / [(A)^a . (B)^b]
K_p = (P_C^c x P_D^d) / (P_A^a x P_B^b)
dimana: P_A, P_B, P_C dan P_D merupakan tekanan parsial masing-masing gas A, B. C dan D.

Secara matematis, hubungan antara K_c dan K_p dapat diturunkan sebagai:
K_p = K_c (RT) ^Dn
dimana Dn adalah selisih (jumlah koefisien gas kanan) dan (jumlah koefisien gas kiri).
Contoh:
Jika diketahui reaksi kesetimbangan:
CO₂(g) + C(s)  «   2CO(g)

Pada suhu 300^o C, harga K_p= 16. Hitunglah tekanan parsial CO₂, jika tekanan total dalaun ruang 5 atm!
Jawab:
Misalkan tekanan parsial gas CO = x atm, maka tekanan parsial gas CO₂ = (5 - x) atm.
K_p = (PCO)² / PCO₂ = x² / (5 - x) = 16  ®   x = 4
Jadi tekanan parsial gas CO2 = (5 - 4) = 1 atm

Azas Le Chatelier menyatakan: Bila pada sistem kesetimbangan diadakan aksi, maka sistem akan mengadakan reaksi sedemikian rupa sehingga pengaruh aksi itu menjadi sekecil-kecilnya.
Perubahan dari keadaan kesetimbangan semula ke keadaan kesetimbangan yang baru akibat adanya aksi atau pengaruh dari luar itu dikenal dengan pergeseran kesetimbangan.
Bagi reaksi: 

KEMUNGKINAN TERJADINYA PERGESERAN

1.	Dari kiri ke kanan, berarti A bereaksi dengan B memhentuk C dan D, sehingga jumlah mol A dan Bherkurang, sedangkan C dan D bertambah.
2.	Dari kanan ke kiri, berarti C dan D bereaksi membentuk A dan B. sehingga jumlah mol C dan Dherkurang, sedangkan A dan B bertambah.

FAKTOR-FAKTOR YANG DAPAT MENGGESER LETAK KESETIMBANGAN ADALAH :
a. Perubahan konsentrasi salah satu zat
b. Perubahan volume atau tekanan
c. Perubahan suhu
A. PERUBAHAN KONSENTRASI SALAH SATU ZAT
Apabila dalam sistem kesetimbangan homogen, konsentrasi salah satu zat diperbesar, maka kesetimbangan akan bergeser ke arah yang berlawanan dari zat tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu zat diperkecil, maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak zat tersebut.
Contoh: 2SO₂(g) + O₂(g)  «   2SO₃(g)
- Bila pada sistem kesetimbangan ini ditambahkan gas SO₂, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.
- Bila pada sistem kesetimbangan ini dikurangi gas O₂, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.
B. PERUBAHAN VOLUME ATAU TEKANAN
Jika dalam suatu sistem kesetimbangan dilakukan aksi yang menyebabkan perubahan volume (bersamaan dengan perubahan tekanan), maka dalam sistem akan mengadakan berupa pergeseran kesetimbangan.
Contoh: 
N₂(g) + 3H₂(g)  «   2NH₃(g)

Koefisien reaksi di kanan = 2
Koefisien reaksi di kiri = 4

-	Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperbesar (= volume diperkecil), maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.
-	Bila pada sistem kesetimbangan tekanan diperkecil (= volume diperbesar), maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.

C. PERUBAHAN SUHU

Menurut Van't Hoff:

-	Bila pada sistem kesetimbangan subu dinaikkan, maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah yang membutuhkan kalor (ke arah reaksi endoterm).
-	Bila pada sistem kesetimbangan suhu diturunkan, maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke arah yang membebaskan kalor (ke arah reaksi eksoterm). Contoh: 2NO(g) + O2(g) «  2NO2(g) ; DH = -216 kJ
-	Jika suhu dinaikkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri.
-	Jika suhu diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke kanan.

Hukum Guldberg dan Wange:

Dalam keadaan kesetimbangan pada suhu tetap, maka hasil kali konsentrasi zat-zat hasil reaksi dibagi dengan hasil kali konsentrasi pereaksi yang sisa dimana masing-masing konsentrasi itu dipangkatkan dengan koefisien reaksinya adalah tetap.

Pernyataan tersebut juga dikenal sebagai hukum kesetimbangan.
Untuk reaksi kesetimbangan: a A + b B  «   c C + d D maka:

K_c adalah konstanta kesetimbangan yang harganya tetap selama suhu tetap.
BEBERAPA HAL YANG HARUS DIPERHATIKAN

-	Jika zat-zat terdapat dalam kesetimbangan berbentuk padat dan gas yang dimasukkan dalam, persamaan kesetimbangan hanya zat-zat yang berbentuk gas saja sebab konsentrasi zat padat adalah tetap den nilainya telah terhitung dalam harga Kc itu. Contoh: C(s) + CO2(g)  «   2CO(g) Kc = (CO)2 / (CO2)
-	Jika kesetimbangan antara zat padat dan larutan yang dimasukkan dalam perhitungan Kc hanya konsentrasi zat-zat yang larut saja. Contoh: Zn(s) + Cu2+(aq)  «   Zn2+(aq) + Cu(s) Kc = (Zn2+) / (CO2+)
-	Untuk kesetimbangan antara zat-zat dalam larutan jika pelarutnya tergolong salah satu reaktan atau hasil reaksinya maka konsentrasi dari pelarut itu tidak dimasukkan dalam perhitungan Kc. Contoh: CH3COO-(aq) + H2O(l)  «   CH3COOH(aq) + OH-(aq) Kc = (CH3COOH) x (OH-) / (CH3COO-)

Contoh soal:
1. Satu mol AB direaksikan dengan satu mol CD menurut persamaan reaksi:
Setelah kesetimbangan tercapai ternyata 3/4 mol senyawa CD berubah menjadi AD dan BC. Kalau volume ruangan 1 liter, tentukan tetapan kesetimbangan untuk reaksi ini !
Jawab:
Perhatikan reaksi kesetimbangan di atas jika ternyata CD berubah (bereaksi) sebanyak 3/4 mol maka AB yang bereaksi juga 3/4 mol (karena koefsiennya sama).
Dalam keadaan kesetimbangan:
(AD) = (BC) = 3/4 mol/l
(AB) sisa = (CD) sisa = 1 - 3/4 = 1/4 n mol/l
K_c = [(AD) x (BC)]/[(AB) x (CD)] = [(3/4) x (3/4)]/[(1/4) x (1/4)] = 9
2. Jika tetapan kesetimbangan untuk reaksi:
sama dengan 0.25, maka berapakah besarnya tetapan kesetimbangan bagi reaksi:
2C(g)  «   1/2A(g) + B(g)
Jawab:
- Untuk reaksi pertama: K₁ = (C)⁴/[(A) x (B)²] = 0.25
- Untuk reaksi kedua : K₂ = [(A)^1/2 x (B)]/(C)²
- Hubungan antara K1 dan K2 dapat dinyatakan sebagai:
   K₁ = 1 / (K₂)² ®   K₂ = 2

Reaksi yang dapat berlangsung dalam dua arah disebut reaksi dapat balik. Apabila dalam suatu reaksi kimia, kecepatan reaksi ke kanan sama dengan kecepatan reaksi ke kiri maka, reaksi dikatakan dalam keadaan setimbang. Secara umum reaksi kesetimbangan dapat dinyatakan sebagai:

ADA DUA MACAM SISTEM KESETIMBANGAN, YAITU :

1.	Kesetimbangan dalam sistem homogen a. Kesetimbangan dalam sistem gas-gas Contoh: 2SO2(g) + O2(g)  «   2SO3(g) b. Kesetimbangan dalam sistem larutan-larutan Contoh: NH4OH(aq)  «   NH4+(aq) + OH- (aq)
2.	Kesetimbangan dalam sistem heterogen a. Kesetimbangan dalam sistem padat gas Contoh: CaCO3(s)  «   CaO(s) + CO2(g) b. Kesetimbangan sistem padat larutan Contoh: BaSO4(s)  «   Ba2+(aq) + SO42- (aq) c. Kesetimbangan dalam sistem larutan padat gas Contoh: Ca(HCO3)2(aq)   «   CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g)

A.

Cara Kondensasi Cara kondensasi termasuk cara kimia. kondensasi Prinsip : Partikel Molekular --------------> Partikel Koloid Reaksi kimia untuk menghasilkan koloid meliputi : 1. Reaksi Redoks 2 H2S(g) + SO2(aq)  ®   3 S(s) + 2 H2O(l) 2. Reaksi Hidrolisis FeCl3(aq) + 3 H2O(l)  ®   Fe(OH)3(s) + 3 HCl(aq) 3. Reaksi Substitusi 2 H3AsO3(aq) + 3 H2S(g)  ®  As2S3(s) + 6 H2O(l) 4. Reaksi Penggaraman Beberapa sol garam yang sukar larut seperti AgCl, AgBr, PbI2, BaSO4 dapat membentuk partikel koloid dengan pereaksi yang encer. AgNO3(aq) (encer) + NaCl(aq) (encer) ®   AgCl(s) + NaNO3(aq) (encer)

B.

Cara Dispersi Prinsip : Partikel Besar ----------------> Partikel Koloid Cara dispersi dapat dilakukan dengan cara mekanik atau cara kimia: 1. Cara Mekanik Cara ini dilakukan dari gumpalan partikel yang besar kemudian dihaluskan dengan cara penggerusan atau penggilingan. 2. Cara Busur Bredig Cara ini digunakan untak membuat sol-sol logam. 3. Cara Peptisasi Cara peptisasi adalah pembuatan koloid dari butir-butir kasar atau dari suatu endapan dengan bantuan suatu zat pemeptisasi (pemecah). Contoh: - Agar-agar dipeptisasi oleh air ; karet oleh bensin. - Endapan NiS dipeptisasi oleh H2S ; endapan Al(OH)3 oleh AlCl3

ELEKTROFERESIS

Elektroferesis adalah peristiwa pergerakan partikel koloid yang bermuatan ke salah satu elektroda.
Elektrotoresis dapat digunakan untuk mendeteksi muatan partikel koloid. Jika partikel koloid berkumpul di elektroda positif berarti koloid bermuatan negatif dan jika partikel koloid berkumpul di elektroda negatif berarti koloid bermuatan positif.
Prinsip elektroforesis digunakan untuk membersihkan asap dalam suatu industri dengan alat Cottrell.

DIALISIS

Dialisis adalah proses pemurnian partikel koloid dari muatan-muatan yang menempel pada permukaannya.
Pada proses dialisis ini digunakan selaput semipermeabel.

Sifat-sifat khas koloid meliputi :

a.	Efek Tyndall Efek Tyndall adalah efek penghamburan cahaya oleh partikel koloid.
b.	Gerak Brown Gerak Brown adalah gerak acak, gerak tidak beraturan dari partikel koloid.
Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+   Koloid As2S3 bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S2-
c.	Adsorbsi Beberapa partikel koloid mempunyai sifat adsorbsi (penyerapan) terhadap partikel atau ion atau senyawa yang lain. Penyerapan pada permukaan ini disebut adsorbsi (harus dibedakan dari absorbsi yang artinya penyerapan sampai ke bawah permukaan). Contoh : (i) Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+. (ii) Koloid As2S3 bermuatan negatit karena permukaannya menyerap ion S2.
d.	Koagulasi Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid dan membentuk endapan. Dengan terjadinya koagulasi, berarti zat terdispersi tidak lagi membentuk koloid. Koagulasi dapat terjadi secara fisik seperti pemanasan, pendinginan dan pengadukan atau secara kimia seperti penambahan elektrolit, pencampuran koloid yang berbeda muatan.
e.	Koloid Liofil dan Koloid Liofob Koloid ini terjadi pada sol yaitu fase terdispersinya padatan dan medium pendispersinya cairan. Koloid Liofil: sistem koloid yang affinitas fase terdispersinya besar terhadap medium pendispersinya. Contoh: sol kanji, agar-agar, lem, cat Koloid Liofob: sistem koloid yang affinitas fase terdispersinya kecil terhadap medium pendispersinya. Contoh: sol belerang, sol emas.

SISTEM DISPERS

A.	Dispersi kasar (suspensi)	: partikel zat yang didispersikan berukuran lebih besar dari 100 nm.
B.	Dispersi koloid	: partikel zat yang didispersikan berukuran antara 1 nm - 100 nm.
C.	Dispersi molekuler (larutan sejati)	: partikel zat yang didispersikan berukuran lebih kecil dari 1 nm.

Sistem koloid pada hakekatnya terdiri atas dua fase, yaitu fase terdispersi dan medium pendispersi.
Zat yang didispersikan disebut fase terdispersi sedangkan medium yang digunakan untuk mendispersikan disebut medium pendispersi.

JENIS KOLOID

Sistem koloid digolongkan berdasarkan pada jenis fase terdispersi dan medium pendispersinya.

- koloid yang mengandung fase terdispersi padat disebut sol.
- koloid yang mengandung fase terdispersi cair disebut emulsi.
- koloid yang mengandung fase terdispersi gas disebut buih.

Reaksi kimia merupakan proses pemutusan dan pembentukan ikatan. Proses ini selalu disertai perubahan energi. Energi yang dibutuhkan untuk memutuskan ikatan kimia, sehingga membentuk radikal-radikal bebas disebut energi ikatan. Untuk molekul kompleks, energi yang dibutuhkan untuk memecah molekul itu sehingga membentuk atom-atom bebas disebut energi atomisasi.
Harga energi atomisasi ini merupakan jumlah energi ikatan atom-atom dalam molekul tersebut. Untuk molekul kovalen yang terdiri dari dua atom seperti H₂, 0₂, N₂ atau HI yang mempunyai satu ikatan maka energi atomisasi sama dengan energi ikatan Energi atomisasi suatu senyawa dapat ditentukan dengan cara pertolongan entalpi pembentukan senyawa tersebut. Secara matematis hal tersebut dapat dijabarkan dengan persamaan :

DH reaksi	= S energi pemutusan ikatan	- S energi pembentukan ikatan
	= S energi ikatan di kiri	- S energi ikatan di kanan

Contoh:
Diketahui : 
energi ikatan
C - H = 414,5 kJ/Mol
C = C = 612,4 kJ/mol
C - C = 346,9 kJ/mol
H - H = 436,8 kJ/mol

Ditanya: 
DH reaksi = C₂H₄(g) + H₂(g) ®   C₂H₆(g)

DH reaksi	= Jumlah energi pemutusan ikatan - Jumlah energi pembentukan ikatan
	= (4(C-H) + (C=C) + (H-H)) - (6(C-H) + (C-C)) = ((C=C) + (H-H)) - (2(C-H) + (C-C)) = (612.4 + 436.8) - (2 x 414.5 + 346.9) = - 126,7 kJ

PENENTUAN PERUBAHAN ENTALPI
Untuk menentukan perubahan entalpi pada suatu reaksi kimia biasanya digunakan alat seperti kalorimeter, termometer dan sebagainya yang mungkin lebih sensitif.
Perhitungan : DH reaksi = S DH_f^o produk - S DH_f^o reaktan

HUKUM HESS
"Jumlah panas yang dibutuhkan atau dilepaskan pada suatu reaksi kimia tidak tergantung pada jalannya reaksi tetapi ditentukan oleh keadaan awal dan akhir."
Contoh:

C(s) + O2(g)	®   CO2(g)	; DH = x kJ	®   1 tahap
C(s) + 1/2 02(g)	®   CO(g)	; DH = y kJ	®   2 tahap
CO(g) + 1/2 O2(g)	®   CO2(g)	; DH = z kJ
------------------------------------------------------------ +
C(s) + O2(g)	®   CO2(g)	; DH = y + z kJ

Menurut Hukum Hess : x = y + z

Entalpi = H = Kalor reaksi pada tekanan tetap = Qp
Perubahan entalpi adalah perubahan energi yang menyertai peristiwa perubahan kimia pada tekanan tetap.

a.	Pemutusan ikatan membutuhkan energi (= endoterm) Contoh: H2 ®   2H - a kJ ; DH= +akJ
b.	Pembentukan ikatan memberikan energi (= eksoterm) Contoh: 2H ®   H2 + a kJ ; DH = -a kJ

Istilah yang digunakan pada perubahan entalpi :

1.	Entalpi Pembentakan Standar ( DHf ): DH untak membentuk 1 mol persenyawaan langsung dari unsur-unsurnya yang diukur pada 298 K dan tekanan 1 atm. Contoh: H2(g) + 1/2 O2(g) ®   H20 (l) ; DHf = -285.85 kJ
2.	Entalpi Penguraian: DH dari penguraian 1 mol persenyawaan langsung menjadi unsur-unsurnya (= Kebalikan dari DH pembentukan). Contoh: H2O (l) ®   H2(g) + 1/2 O2(g) ; DH = +285.85 kJ
3.	Entalpi Pembakaran Standar ( DHc ): DH untuk membakar 1 mol persenyawaan dengan O2 dari udara yang diukur pada 298 K dan tekanan 1 atm. Contoh: CH4(g) + 2O2(g) ®   CO2(g) + 2H2O(l) ; DHc = -802 kJ
4.	Entalpi Reaksi: DH dari suatu persamaan reaksi di mana zat-zat yang terdapat dalam persamaan reaksi dinyatakan dalam satuan mol dan koefisien-koefisien persamaan reaksi bulat sederhana. Contoh: 2Al + 3H2SO4 ®   Al2(SO4)3 + 3H2 ; DH = -1468 kJ
5.	Entalpi Netralisasi: DH yang dihasilkan (selalu eksoterm) pada reaksi penetralan asam atau basa. Contoh: NaOH(aq) + HCl(aq) ®   NaCl(aq) + H2O(l) ; DH = -890.4 kJ/mol
6.	Hukum Lavoisier-Laplace "Jumlah kalor yang dilepaskan pada pembentukan 1 mol zat dari unsur-unsurya = jumlah kalor yang diperlukan untuk menguraikan zat tersebut menjadi unsur-unsur pembentuknya." Artinya : Apabila reaksi dibalik maka tanda kalor yang terbentuk juga dibalik dari positif menjadi negatif atau sebaliknya Contoh: N2(g) + 3H2(g) ®   2NH3(g) ; DH = - 112 kJ 2NH3(g) ®   N2(g) + 3H2(g) ; DH = + 112 kJ

a.	Reaksi Eksoterm Pada reaksi eksoterm terjadi perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan atau pada reaksi tersebut dikeluarkan panas. Pada reaksi eksoterm harga DH = ( - ) Contoh : C(s) + O2(g)  ®  CO2(g) + 393.5 kJ ; DH = -393.5 kJ
b.	Reaksi Endoterm Pada reaksi endoterm terjadi perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem atau pada reaksi tersebut dibutuhkan panas. Pada reaksi endoterm harga DH = ( + ) Contoh : CaCO3(s) ®  CaO(s) + CO2(g) - 178.5 kJ ; DH = +178.5 kJ

STOIKIOMETRI adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari hubungan kuantitatif dari komposisi zat-zat kimia dan reaksi-reaksinya.

1.	HUKUM KEKEKALAN MASSA = HUKUM LAVOISIER "Massa zat-zat sebelum dan sesudah reaksi adalah tetap". Contoh: hidrogen  + oksigen  ®   hidrogen oksida    (4g)         (32g)               (36g)
2.	HUKUM PERBANDINGAN TETAP = HUKUM PROUST "Perbandingan massa unsur-unsur dalam tiap-tiap senyawa adalah tetap" Contoh: a. Pada senyawa NH3 : massa N : massa H = 1 Ar . N : 3 Ar . H = 1 (14)  : 3 (1) = 14 : 3 b. Pada senyawa SO3 : massa S : massa 0 = 1 Ar . S : 3 Ar . O = 1 (32) : 3 (16) = 32 : 48 = 2 : 3 Keuntungan dari hukum Proust: bila diketahui massa suatu senyawa atau massa salah satu unsur yang membentuk senyawa tersebut make massa unsur lainnya dapat diketahui. Contoh: Berapa kadar C dalam 50 gram CaCO3 ? (Ar: C = 12; 0 = 16; Ca=40) Massa C = (Ar C / Mr CaCO3) x massa CaCO3 = 12/100 x 50 gram = 6 gram massa C Kadar C = massa C / massa CaCO3 x 100% = 6/50 x 100 % = 12%
3.	HUKUM PERBANDINGAN BERGANDA = HUKUM DALTON "Bila dua buah unsur dapat membentuk dua atau lebih senyawa untuk massa salah satu unsur yang sama banyaknya maka perbandingan massa unsur kedua akan berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana". Contoh: Bila unsur Nitrogen den oksigen disenyawakan dapat terbentuk, NO dimana massa N : 0 = 14 : 16 = 7 : 8 NO2 dimana massa N : 0 = 14 : 32 = 7 : 16 Untuk massa Nitrogen yang same banyaknya maka perbandingan massa Oksigen pada senyawa NO : NO2 = 8 :16 = 1 : 2
4.	HUKUM-HUKUM GAS Untuk gas ideal berlaku persamaan : PV = nRT dimana: P = tekanan gas (atmosfir) V = volume gas (liter) n = mol gas R = tetapan gas universal = 0.082 lt.atm/mol Kelvin T = suhu mutlak (Kelvin) Perubahan-perubahan dari P, V dan T dari keadaan 1 ke keadaan 2 dengan kondisi-kondisi tertentu dicerminkan dengan hukum-hukum berikut: A. HUKUM BOYLE Hukum ini diturunkan dari persamaan keadaan gas ideal dengan n1 = n2 dan T1 = T2 ; sehingga diperoleh : P1 V1 = P2 V2 Contoh: Berapa tekanan dari 0 5 mol O2 dengan volume 10 liter jika pada temperatur tersebut 0.5 mol NH3 mempunyai volume 5 liter den tekanan 2 atmosfir ? Jawab: P1 V1 = P2 V2 2.5 = P2 . 10  ®  P2 = 1 atmosfir B. HUKUM GAY-LUSSAC "Volume gas-gas yang bereaksi den volume gas-gas hasil reaksi bile diukur pada suhu dan tekanan yang sama, akan berbanding sebagai bilangan bulat den sederhana". Jadi untuk: P1 = P2 dan T1 = T2 berlaku : V1 / V2 = n1 / n2 Contoh: Hitunglah massa dari 10 liter gas nitrogen (N2) jika pada kondisi tersebut 1 liter gas hidrogen (H2) massanya 0.1 g. Diketahui: Ar untuk H = 1 dan N = 14 Jawab: V1/V2 = n1/n2 ®  10/1 = (x/28) / (0.1/2) ®  x = 14 gram Jadi massa gas nitrogen = 14 gram. C. HUKUM BOYLE-GAY LUSSAC Hukum ini merupakan perluasan hukum terdahulu den diturukan dengan keadaan harga n = n2 sehingga diperoleh persamaan: P1 . V1 / T1 = P2 . V2 / T2 D. HUKUM AVOGADRO "Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumenya sama mengandung jumlah mol yang sama. Dari pernyataan ini ditentukan bahwa pada keadaan STP (0o C 1 atm) 1 mol setiap gas volumenya 22.4 liter volume ini disebut sebagai volume molar gas. Contoh: Berapa volume 8.5 gram amoniak (NH3) pada suhu 27o C dan tekanan 1 atm ? (Ar: H = 1 ; N = 14) Jawab: 85 g amoniak = 17 mol = 0.5 mol Volume amoniak (STP) = 0.5 x 22.4 = 11.2 liter Berdasarkan persamaan Boyle-Gay Lussac: P1 . V1 / T1 = P2 . V2 / T2 1 x 112.1 / 273 = 1 x V2 / (273 + 27) ®  V2 = 12.31 liter

Tahukah kamu bahwa sebagian besar bahan makanan dan minuman yang kita konsumsi sehari-hari bersifat asam, basa, atau garam? Pernahkah kamu makan semangkuk baso atau soto yang telah diberi cuka? Bagaimanakah rasanya? Apakah cuka tersebut tergolong larutan asam? Apa ciri-ciri larutan yang bersifat asam, basa, atau garam? Bagaimana cara menguji suatu larutan itu tergolong asam, basa atau garam? Mari kita pelajari bersama.

KEISOMERAN

Isomer  adalah senyawa-senyawa yang mempunyai rumus molekul yang sama tetapi  mempunyai struktur atau konfigurasi yang berbeda.
Struktur  berkaitan dengan cara atom-atom saling berikatan, sedangkan konfigurasi  berkaitan dengan susunan ruang atom-atom dalam molekul.
Keisomeran  dibedakan menjadi 2 yaitu :
1) Keisomeran struktur :  keisomeran  karena perbedaan struktur.
2) Keisomeran ruang  : keisomeran  karena perbedaan konfigurasi (rumus molekul dan strukturnya sama).
Contoh  :
Perhatikan Buku Paket 1B halaman 71!

Penjelasan  :
1) Keisomeran Struktur
Dibedakan menjadi 3 yaitu :
a)  keisomeran kerangka  : jika rumus molekulnya sama tetapi rantai  induknya (kerangka atom) berbeda.
b) keisomeran posisi  : jika  rumus molekul dan rantai induknya (kerangka atom) sama tetapi posisi  cabang/gugus penggantinya berbeda.
c) keisomeran gugus fungsi  (materi kelas XII IPA).
Contoh :
Perhatikan Buku Paket 1B  halaman 72!
2) Keisomeran Ruang
Dibedakan menjadi 2 yaitu :
a)  keisomeran geometri : keisomeran karena perbedaan arah (orientasi)  gugus-gugus tertentu dalam molekul dengan struktur yang sama.
Keisomeran  geometri menghasilkan 2 bentuk isomer yaitu bentuk cis (jika  gugus-gugus sejenis terletak pada sisi yang sama) dan bentuk trans (jika  gugus-gugus sejenis terletak berseberangan).
b) keisomeran optik  (materi kelas XII IPA).
Contoh :
Perhatikan Buku Paket 1B  halaman 73!


 Keisomeran pada Alkana
o  Tergolong keisomeran struktur yaitu perbedaan kerangka atom karbonnya.  Makin panjang rantai karbonnya, makin banyak pula kemungkinan isomernya.
o  Pertambahan jumlah isomer ini tidak ada aturannya. Perlu diketahui juga  bahwa tidak berarti semua kemungkinan isomer itu ada pada kenyataannya.
Misalnya  : dapat dibuat 18 kemungkinan isomer dari C8H18, tetapi tidak berarti  ada 18 senyawa dengan rumus molekul C8H18.
o Cara sistematis untuk  mencari jumlah kemungkinan isomer pada alkana :
a) Mulailah  dengan isomer rantai lurus.
b) Kurangi rantai induknya dengan 1  atom C dan jadikan cabang (metil).
c) Tempatkan cabang itu mulai  dari atom C nomor 2, kemudian ke nomor 3 dst, hingga semua kemungkinan  habis.
d) Selanjutnya, kurangi lagi rantai induknya. Kini 2 atom C  dijadikan cabang, yaitu sebagai dimetil atau etil.
Pelajari Buku  Paket 1B halaman 74-75!


 Keisomeran pada  Alkena
Dapat berupa keisomeran struktur dan ruang.
a)  Keisomeran Struktur.
 Keisomeran struktur pada alkena dapat  terjadi karena perbedaan posisi ikatan rangkap atau karena perbedaan  kerangka atom C.
 Keisomeran mulai ditemukan pada butena yang  mempunyai 3 isomer struktur.
 Contoh yang lain yaitu alkena  dengan 5 atom C.
Perhatikan Buku Paket 1B halaman 77!

b)  Keisomeran Geometris.
 Keisomeran ruang pada alkena tergolong  keisomeran geometris yaitu : karena perbedaan penempatan gugus-gugus di  sekitar ikatan rangkap.
Contohnya :
o Keisomeran pada  2-butena. Dikenal 2 jenis 2-butena yaitu cis-2-butena dan  trans-2-butena. Keduanya mempunyai struktur yang sama tetapi berbeda  konfigurasi (orientasi gugus-gugus dalam ruang).
o Pada  cis-2-butena, kedua gugus metil terletak pada sisi yang sama dari ikatan  rangkap; sebaliknya pada trans-2-butena, kedua gugus metil  berseberangan.
Perhatikan Buku Paket 1B halaman 77! (bagian bawah)
  Tidak semua senyawa yang mempunyai ikatan rangkap pada atom karbonnya  (C=C) mempunyai keisomeran geometris. Senyawa itu akan mempunyai  keisomeran geometris jika kedua atom C yang berikatan rangkap mengikat  gugus-gugus yang berbeda.
Contoh :
Perhatikan Buku Paket 1B  halaman 78!


 Keisomeran pada Alkuna
  Keisomeran pada alkuna tergolong keisomeran kerangka dan posisi.
  Pada alkuna tidak terdapat keisomeran geometris.
 Keisomeran  mulai terdapat pada butuna yang mempunyai 2 isomer.
Perhatikan  Buku Paket 1B halaman 79!



SIFAT-SIFAT  HIDROKARBON

Meliputi :
a) Sifat-Sifat Fisis
(Belajar  mandiri dari Buku Paket 1B halaman 80-82!)

b) Sifat  Kimia
Berkaitan dengan reaksi kimia.
1) Reaksi-reaksi pada  Alkana
Alkana tergolong zat yang sukar bereaksi sehingga disebut  parafin yang artinya afinitas kecil. Reaksi terpenting dari alkana  adalah reaksi pembakaran, substitusi dan perengkahan (cracking).
Penjelasan  :
a. Pembakaran
o Pembakaran sempurna alkana menghasilkan  gas CO2 dan H2O (uap air), sedangkan pembakaran tidak sempurna  menghasilkan gas CO dan uap air, atau jelaga (partikel karbon).
Contoh  :
Perhatikan Buku Paket 1B halaman 83! (bagian atas)

b.  Substitusi atau pergantian
• Atom H dari alkana dapat digantikan  oleh atom lain, khususnya golongan halogen.
• Penggantian atom H  oleh atom atau gugus lain disebut reaksi substitusi.
• Salah satu  reaksi substitusi terpenting dari alkana adalah halogenasi yaitu  penggantian atom H alkana dengan atom halogen, khususnya klorin  (klorinasi).
• Klorinasi dapat terjadi jika alkana direaksikan  dengan klorin.
Contoh :
Perhatikan Buku Paket 1B halaman 83!  (bagian bawah)



c. Perengkahan  atau cracking
 Perengkahan adalah pemutusan rantai karbon menjadi  potongan-potongan yang lebih pendek.
 Perengkahan dapat terjadi  bila alkana dipanaskan pada suhu dan tekanan tinggi tanpa oksigen.
  Reaksi ini juga dapat dipakai untuk membuat alkena dari alkana. Selain  itu juga dapat digunakan untuk membuat gas hidrogen dari alkana.
Contoh  :
Perhatikan Buku Paket 1B halaman 84!


2)  Reaksi-reaksi pada Alkena
o Alkena lebih reaktif daripada alkana.  Hal ini disebabkan karena adanya ikatan rangkap C=C.
o Reaksi  alkena terutama terjadi pada ikatan rangkap tersebut. Reaksi penting  dari alkena meliputi : reaksi pembakaran, adisi dan polimerisasi.
Penjelasan  :
a. Pembakaran
 Seperti halnya alkana, alkena suku rendah  mudah terbakar. Jika dibakar di udara terbuka, alkena menghasilkan  jelaga lebih banyak daripada alkana. Hal ini terjadi karena alkena  mempunyai kadar C lebih tinggi daripada alkana, sehingga pembakarannya  menuntut / memerlukan lebih banyak oksigen.
 Pembakaran sempurna  alkena menghasilkan gas CO2 dan uap air.
Contoh :
Perhatikan  Buku Paket 1B halaman 84!

b. Adisi (penambahan =  penjenuhan)
o Reaksi terpenting dari alkena adalah reaksi adisi  yaitu reaksi penjenuhan ikatan rangkap.
Contoh :
Perhatikan  Buku Paket 1B halaman 85! (bagian atas)

c. Polimerisasi
•  Adalah reaksi penggabungan molekul-molekul sederhana menjadi molekul  yang besar.
• Molekul sederhana yang mengalami polimerisasi  disebut monomer, sedangkan hasilnya disebut polimer.
•  Polimerisasi alkena terjadi berdasarkan reaksi adisi.
• Prosesnya  sebagai berikut :
a) Mula-mula ikatan rangkap terbuka, sehingga  terbentuk gugus dengan 2 elektron tidak berpasangan.
b)  Elektron-elektron yang tidak berpasangan tersebut kemudian membentuk  ikatan antar gugus, sehingga membentuk rantai.
Contoh :
Perhatikan  Buku Paket 1B halaman 85! (bagian bawah)

3)  Reaksi-reaksi pada Alkuna
o Reaksi-reaksi pada alkuna mirip dengan  alkena; untuk menjenuhkan ikatan rangkapnya, alkuna memerlukan pereaksi  2 kali lebih banyak dibandingkan dengan alkena.
Contoh :
Perhatikan  Buku Paket 1B halaman 86!

o Reaksi-reaksi terpenting  dalam alkena dan alkuna adalah reaksi adisi dengan H2, adisi dengan  halogen (X2) dan adisi dengan asam halida (HX).

o Pada  reaksi adisi gas HX (X = Cl, Br atau I) terhadap alkena dan alkuna  berlaku aturan Markovnikov yaitu :
“ Jika atom C yang berikatan  rangkap mengikat jumlah atom H yang berbeda, maka atom X akan terikat  pada atom C yang sedikit mengikat atom H ”

BAB 6
LARUTAN ELEKTROLIT DAN KONSEP REDOKS


1) Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit
o Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik.
o Larutan elektrolit dapat berupa asam, basa maupun garam.
Contoh : HCl, H2SO4, NaOH, NaCl
o Dibedakan menjadi 2 yaitu :
a) Larutan elektrolit kuat = ditandai dengan lampu yang menyala terang.
b) Larutan elektrolit lemah = ditandai dengan lampu yang menyala redup atau lampu yang tidak menyala namun dalam larutan timbul gelembung gas (contoh : larutan amonia, asam cuka).

o Larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik.
Contoh : larutan gula, larutan urea, larutan alkohol.
o Air sebenarnya tidak dapat menghantarkan arus listrik, tetapi daya hantar larutan tersebut disebabkan oleh zat terlarutnya.


2) Teori Ion Svante Arrhenius
“ Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik karena mengandung ion-ion yang dapat bergerak bebas ”
Contoh :
NaCl (aq) Na+(aq) + Cl-(aq)
CH3COOH(aq) CH3COO-(aq) + H+(aq)

 Zat non elektrolit dalam larutan, tidak terurai menjadi ion-ion tetapi tetap berupa molekul.
Contoh :
C2H5OH (l) C2H5OH (aq)
CO(NH2)2 (s) CO(NH2)2 (aq)


3) Proses terjadinya hantaran listrik
Contoh :
• Hantaran listrik melalui larutan HCl. Dalam larutan, molekul HCl terurai menjadi ion H+ dan Cl- :
HCl (aq) H+(aq) + Cl-(aq)
• Ion-ion H+ akan bergerak menuju Katode (elektrode negatif / kutub negatif), mengambil elektron dan berubah menjadi gas hidrogen.
2H+(aq) + 2e H2(g)
• Ion-ion Cl- bergerak menuju Anode (elektrode positif / kutub positif), melepas elektron dan berubah menjadi gas klorin.
2Cl-(aq) Cl2(g) + 2e
• Jadi : arus listrik menguraikan HCl menjadi H2 dan Cl2 (disebut reaksi elektrolisis).
2H+(aq) + 2Cl-(aq) H2(g) + Cl2(g)



Permasalahan : (diskusikan dengan kelompok kalian)
o Bagaimana jika seandainya yang dipakai adalah larutan CuCl2?
o Di elektroda mana yang akan terbentuk lapisan tembaga (Cu)?
o Di elektroda mana yang akan terbentuk gas klorin (Cl2)?
o Jelaskan proses terjadinya hantaran listrik! (lengkapi dengan reaksi ionisasinya)


4) Elektrolit yang berasal dari Senyawa Ion dan Senyawa Kovalen Polar
a) Senyawa Ion
• Dalam bentuk padatan, senyawa ion tidak dapat menghantarkan arus listrik karena ion-ionnya tidak dapat bergerak bebas.
• Dalam bentuk lelehan maupun larutan, ion-ionnya dapat bergerak bebas sehingga lelehan dan larutan senyawa ion dapat menghantarkan arus listrik.

b) Senyawa Kovalen Polar
o Contoh : asam klorida cair, asam asetat murni dan amonia cair.
o Senyawa-senyawa ini dalam bentuk murninya merupakan penghantar listrik yang tidak baik.
o Jika dilarutkan dalam air (pelarut polar) maka akan dapat menghantarkan arus listrik dengan baik.
Penjelasannya :
o Senyawa-senyawa tersebut memiliki kemampuan melarut dalam air karena disamping air sendiri merupakan molekul dipol, pada prinsipnya senyawa-senyawa tersebut jika bereaksi dengan air akan membentuk ion-ion.
 HCl(l) + H2O(l) H3O+(aq) + Cl-(aq)
( ion hidronium )
 CH3COOH(l) + H2O(l) H3O+(aq) + CH3COO-(aq)
( ion asetat )
 NH3(l) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq)
( ion amonium )

o Oleh karena itu, larutan senyawa kovalen polar merupakan larutan elektrolit.

Keterangan tambahan :
Ion yang terdapat dalam air dapat terbentuk dengan 3 cara :
1). Zat terlarut merupakan senyawa ion, misal : NaCl
Reaksi ionisasinya : lengkapi sendiri
2). Zat terlarut merupakan senyawa kovalen polar, yang larutannya dalam air dapat terurai menjadi ion-ionnya, misal : H2SO4
Reaksi ionisasinya : lengkapi sendiri
3). Zat terlarut merupakan senyawa kovalen yang dapat bereaksi dengan air, sehingga membentuk ion, misal : NH3
Reaksi ionisasinya : NH3(l) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq)
( ion amonium )
o Daya hantar listrik air murni biasa digolongkan sebagai non konduktor. Akan tetapi, sebenarnya air merupakan suatu konduktor yang sangat buruk. Zat elektrolit akan meningkatkan konduktivitas air, sedangkan zat non elektrolit tidak.
o Arus listrik adalah aliran muatan. Arus listrik melalui logam adalah aliran elektron, dan arus listrik melalui larutan adalah aliran ion-ion.
o Zat elektrolit dapat berupa senyawa ion atau senyawa kovalen polar yang dapat terhidrolisis (bereaksi dengan air).
o Senyawa ion padat tidak menghantar listrik, tetapi lelehan dan larutannya dapat menghantar listrik.
5) Elektrolit Kuat dan Elektrolit Lemah
 Pada konsentrasi yang sama, elektrolit kuat mempunyai daya hantar lebih baik daripada elektrolit lemah. Hal ini terjadi karena molekul zat elektrolit kuat akan lebih banyak yang terion jika dibandingkan dengan molekul zat elektrolit lemah.
 Banyak sedikitnya elektrolit yang mengion dinyatakan dengan derajat ionisasi atau derajat disosiasi (), yaitu perbandingan antara jumlah zat yang mengion dengan jumlah zat yang dilarutkan.
Dirumuskan :
; 0    1

 Zat elektrolit yang mempunyai  besar (mendekati 1) disebut elektrolit kuat sedangkan yang mempunyai  kecil (mendekati 0) disebut elektrolit lemah.
Contoh elektrolit kuat = larutan NaCl, larutan H2SO4, larutan HCl, larutan NaOH
Contoh elektrolit lemah = larutan CH3COOH dan larutan NH3.



Reaksi Reduksi - Oksidasi ( Redoks )


 Perkembangan Konsep Redoks
a). Reaksi redoks sebagai reaksi pengikatan dan pelepasan oksigen
1). Oksidasi adalah : reaksi pengikatan oksigen.
Contoh :
o Perkaratan besi (Fe).
4Fe(s) + 3O2(g) 2Fe2O3(s)
o Pembakaran gas metana
CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g)
o Oksidasi tembaga oleh udara
2Cu(s) + 3O2(g) 2CuO(s)
o Oksidasi glukosa dalam tubuh
C6H12O6(aq) + 6O2(g) 6CO2(g) + 6H2O(l)
o Oksidasi belerang oleh KClO3
3S(s) + 2KClO3(s) 2KCl(s) + 3SO2(g)
o Sumber oksigen pada reaksi oksidasi disebut oksidator. Dari contoh di atas, 4 reaksi menggunakan oksidator berupa udara dan reaksi terakhir menggunakan oksidator berupa KClO3

2). Reduksi adalah : reaksi pelepasan atau pengurangan oksigen.
Contoh :
• Reduksi bijih besi dengan CO
Fe2O3(s) + 3CO(g) 2Fe(s) + 3CO2(g)
• Reduksi CuO oleh H2
CuO(s) + H2(g) Cu(s) + H2O(g)
• Reduksi gas NO2 oleh logam Na
2NO2(g) + Na(s) N2(g) + Na2O(s)
• Zat yang menarik oksigen pada reaksi reduksi disebut reduktor. Dari contoh di atas, yang bertindak sebagai reduktor adalah gas CO, H2 dan logam Na.
• Permasalahan : Reaksi apakah yang terjadi pada reduktor?


b). Reaksi redoks sebagai reaksi pelepasan dan pengikatan / penerimaan elektron
1). Oksidasi adalah : reaksi pelepasan elektron.
o Zat yang melepas elektron disebut reduktor (mengalami oksidasi).
o Pelepasan dan penangkapan elektron terjadi secara simultan artinya jika ada suatu spesi yang melepas elektron berarti ada spesi lain yang menerima elektron. Hal ini berarti : bahwa setiap oksidasi disertai reduksi.
o Reaksi yang melibatkan oksidasi reduksi, disebut reaksi redoks, sedangkan reaksi reduksi saja atau oksidasi saja disebut setengah reaksi.
Contoh : (setengah reaksi oksidasi)
K K+ + e
Mg Mg2+ + 2e

2). Reduksi adalah : reaksi pengikatan atau penerimaan elektron.
• Zat yang mengikat/menerima elektron disebut oksidator (mengalami reduksi).
Contoh : (setengah reaksi reduksi)
Cl2 + 2e 2Cl-
O2 + 4e 2O2-

Contoh : reaksi redoks (gabungan oksidasi dan reduksi)
Oksidasi : Ca Ca2+ + 2e
Reduksi : S + 2e S2- +
Redoks : Ca + S Ca2+ + S2-

o Tentukan mana yang reduktor dan oksidator!
o Tentukan mana yang hasil oksidasi dan hasil reduksi!

c). Reaksi redoks sebagai reaksi peningkatan dan penurunan bilangan oksidasi
1). Oksidasi adalah : reaksi dengan peningkatan bilangan oksidasi (b.o).
Zat yang mengalami kenaikan bilangan oksidasi disebut reduktor.
Contoh :

2). Reduksi adalah : reaksi dengan penurunan bilangan oksidasi (b.o).
Zat yang mengalami penurunan bilangan oksidasi disebut oksidator.
Contoh :

Konsep Bilangan Oksidasi

o Bilangan oksidasi suatu unsur dalam suatu senyawa adalah muatan yang diemban oleh atom unsur itu jika semua elektron ikatan didistribusikan kepada unsur yang lebih elektronegatif.
Contoh :
Pada NaCl : atom Na melepaskan 1 elektron kepada atom Cl, sehingga b.o Na = +1 dan Cl = -1.

Pada H2O :

Karena atom O lebih elektronegatif daripada atom H maka elektron ikatan didistribusikan kepada atom O.
Jadi b.o O = -2 sedangkan H masing-masing = +1.

 Aturan Menentukan Bilangan Oksidasi
1). Semua unsur bebas mempunyai bilangan oksidasi = 0 (nol).
Contoh : bilangan oksidasi H, N dan Fe dalam H2, N2 dan Fe = 0.
2). Fluorin, unsur yang paling elektronegatif dan membutuhkan tambahan 1 elektron, mempunyai bilangan oksidasi -1 pada semua senyawanya.
3). Bilangan oksidasi unsur logam selalu bertanda positif (+).
Contoh :
Unsur golongan IA, IIA dan IIIA dalam senyawanya memiliki bilangan oksidasi berturut-turut +1, +2 dan +3.
4). Bilangan oksidasi suatu unsur dalam suatu ion tunggal = muatannya.
Contoh : bilangan oksidasi Fe dalam ion Fe3+ = +3
Perhatian :
Muatan ion ditulis sebagai B+ atau B-, sedangkan bilangan oksidasi ditulis sebagai +B atau –B.
5). Bilangan oksidasi H umumnya = +1, kecuali dalam senyawanya dengan logam (hidrida) maka bilangan oksidasi H = -1.
Contoh :
Bilangan oksidasi H dalam HCl, H2O, NH3 = +1
Bilangan oksidasi H dalam NaH, BaH2 = -1
6). Bilangan oksidasi O umumnya = -2.
Contoh :
Bilangan oksidasi O dalam senyawa H2O, MgO, BaO = -2.
Perkecualian :
a). Dalam F2O, bilangan oksidasi O = +2
b). Dalam peroksida, misalnya H2O2, Na2O2 dan BaO2, biloks O = -1.
c). Dalam superoksida, misalnya KO2 dan NaO2, biloks O = -
7). Jumlah biloks unsur-unsur dalam suatu senyawa netral = 0.
8). Jumlah biloks unsur-unsur dalam suatu ion poliatom = muatannya.
Contoh : dalam ion = (2 x b.o S) + (3 x b.o O) = -2


Penggolongan Reaksi Berdasarkan Perubahan Bilangan Oksidasi

a) Reaksi Bukan Redoks
Pada reaksi ini, b.o setiap unsur dalam reaksi tidak berubah (tetap).
Contoh :


b) Reaksi Redoks
Pada reaksi ini, terjadi peningkatan dan penurunan b.o pada unsur yang terlibat reaksi.
Contoh :

Keterangan :
Oksidator = H2SO4
Reduktor = Fe
Hasil reduksi = H2
Hasil oksidasi = FeSO4

c) Reaksi Otoredoks ( Reaksi Disproporsionasi )
Pada reaksi ini, yang bertindak sebagai oksidator maupun reduktor’nya merupakan zat yang sama.
Contoh :

Keterangan :
Oksidator = I2
Reduktor = I2
Hasil reduksi = NaI
Hasil oksidasi = NaIO3

d) Reaksi Konproporsionasi
Pada reaksi ini, yang bertindak sebagai hasil oksidasi maupun hasil reduksi’nya merupakan zat yang sama.


 Tata Nama IUPAC ( Penamaan Senyawa Kimia Berdasarkan Biloks’nya )
Yaitu : dengan cara menuliskan biloks’nya dalam tanda kurung dengan menggunakan angka Romawi.
Contoh : lengkapi sendiri !