Sifat Fisika dan Kimia Alkuna

Wujud Alkuna

Tiga alkuna dengan rantai anggota terpendek (etuna, propuna, dan butuna) merupakan gas tak berwarna dan tak berbau. Adanya pengotor berupa gas fosgen (ClCOCl), etuna (asetilena) berbau seperti bawang putih. Delapan anggota selanjutnya berwujud cair, dan jika rantai semakin panjang maka wujud alkuna adalah padatan pada tekanan dan temperatur standar. Semua alkuna mempunyai massa jenis lebih kecil daripada air.

Kelarutan Alkuna

Alkuna tidak larut dalam air, namun cukup larut dalam pelarut organik seperti benzena, eter, dan karbon tetraklorida.

Titik Leleh dan Titik Didih Alkuna

Titik leleh dan titik didih alkuna semakin meningkat seiring dengan kenaikan massa molekul. Selain itu, titik leleh dan titik didih alkuna dipengaruhi oleh percabangan, seperti halnya alkana dan alkena. Contoh titik leleh alkuna adalah:

Senyawa	Titik Leleh (ºC)
etuna	-83
propuna	-27
1-butuna	8
2-butuna	29
1-pentuna	48
2-pentuna	55

Publisher: Unknown - 16.00

Pembuatan Alkuna

Alkuna merupakan senyawa organik yang berguna. Alkuna dapat dijadikan sebagai starting material untuk sintesis beberapa senyawa organik yang bermanfaat. Maka dari itu, usaha untuk membuat alkuna dapat dipelajari sehingga alkuna dapat dibuat dengan skala besar. Inilah reaksi pembuatan alkuna:

Dehidrohalogenasi Alkil Halida

Dehidrogenasi senyawa dihalida yang berstruktur visinal maupun geminal oleh pengaruh basa kuat menghasilkan alkuna. Reaksi ini melalui pembentukan zat antara vinil halida.

Contoh:

CH₃-CH₂-CHBr-CHBr-CH₃ + KOH → CH₃-CH₂-C≡C-CH₃ + 2 KBr + 2 H₂O

Pembuatan alkuna dengan cara ini biasanya menggunakan dihalida visinal, karena dihalida visinal mudah dibuat dengan mereaksikan alkena dengan halogen.

Reaksi Asetilida Logam dengan Alkil Halida Primer

Alkuna terminal dapat bereaksi dengan natrium amida, NaNH₂, menghasilkan natrium alkunida.

R-C≡C-H + NaNH₂ → R-C≡C^-Na⁺ + NH₃

Jika natrium alkunida direaksikan dengan alkil halida primer menghasilkan asetilena tersubstitusi.

R-C≡C^-Na⁺ + R'-X → R-C≡C-R' + NaX

Publisher: Unknown - 16.00

Golongan Alkuna

Pengertian Alkuna

Alkuna adalah suatu golongan hidrokarbon alifatik yang mempunyai gugus fungsi berupa ikatan ganda tiga karbon-karbon (-C≡C-). Seperti halnya ikatan rangkap dalam alkena, ikatan ganda tiga dalam alkuna juga disebut ikatan tidak jenuh. Ketidakjenuhan ikatan ganda tiga karbon-karbon lebih besar daripada ikatan rangkap. Oleh karena itu kemampuannya bereaksi dengan pereaksi-peraksi yang dapat bereaksi dengan alkena juga lebih besar. Hal inilah yang menyebabkan golongan alkuna memiliki peranan khusus dalam sintesis senyawa organik.

Struktur Alkuna

Alkuna merupakan golongan hidrokarbon yang memiliki ikatan ganda tiga (istilah "ganda tiga" digunakan untuk membedakan "rangkap dua" milik alkena). Dengan demikian alkuna juga termasuk hidrokarbon tidak jenuh. Rumus umum untuk senyawa alkuna adalah C_nH_2n-2. Karena sebuah senyawa alkuna memiliki minimal satu ikatan ganda tiga, maka senyawa alkuna yang paling kecil adalah etuna (C₂H₂) dengan rumus struktur HC≡CH. Dengan demikian, dapat dipahami bahwa bentuk tiga dimensi dari etuna adalah linier, dengan sudut ikatan sebesar 180º dengan panjang ikatan sebesar 0,121 nm.

Tumpang Tindih Orbital Alkuna

Teori ikatan valensi (Valence Bond Theory) mengatakan bahwa ikatan ganda tiga merupakan hasil bentukan dari tumpang tindih orbital hibridisasi sp dari atom-atom karbon yang bersebelahan. Dengan demikian akan terbentuk ikatan sigma (σ) dan ikatan pi (π). Ikatan tersebut terbentuk dari tumpah tindih dua buah orbital 2p_y yang bersifat paralel, dan sebuah ikatan pi (π) kedua yang terbentuk dari tumpah tindih orbital 2p_z yang juga bersifat paralel.

Spektrum Alkuna

Spektrum IR Alkuna

Frekuensi uluran C≡C alkuna terjadi pada 2100-2250 cm^-1 (4,4-4,8 μm). Absorpsi ini sangat lemah dan mudah terbenam dalam bisingan (crowded) latar belakang spektrum. Namun tak ada gugus yang menyerap di daerah ini kecuali C≡N (gugus nitril) dan Si-H. Frekuensi uluran ≡C-H dijumpai pada kira-kira 3300 cm^-1 (3,0 μm)sebagai suatu peak yang tajam.

Spektrum NMR Alkuna

Suatu alkuna dengan tipe RC≡CR tak mempunyai proton yang bersifat asetilenik. Dengan demikian alkuna yang bersubstitusi ganda tidak mempunyai absorpsi NMR yang khas (tetapi pada bagian lain dari molekul dapat menimbilkan absorpsi). Suatu alkuna substitusi tunggal, RC≡CH menunjukkan absorpsi untuk proton alkunil pada nilai δ sekitar 3 ppm. Absorpsi ini tidak sebawah medan seperti absorpsi untuk proton vinil atau aril, karena proton alkunil terperisai oleh medan imbasan ikatan ganda tiga.

Penggunaan Alkuna

Manfaat alkuna dalam kehidupan adalah:

1. Gas asetilena (etuna) digunakan untuk bahan bakar las. Ketika asetilena dibakar dengan oksigen maka dapat mencapai suhu 3000º C. Suhu tinggi tersebut mampu digunakan untuk melelehkan logam dan menyatukan pecahan-pecahan logam.
   
   
2. Asetilena terklorinasi digunakan sebagai pelarut. Asetilena klorida juga digunakan untuk bahan awal pembuatan polivinil klorida (PVC) dan poliakrilonitril.
3. Karbanion alkuna merupakan nukleofil yang sangat bagus dan bisa digunakan untuk menyerang senyawa karbonil dan alkil halida untuk melangsungkan reaksi adisi. Dengan demikian sangat penting untuk menambah panjang rantai senyawa organik.

Publisher: Unknown - 16.00

Pembuatan Alkena

Alkena dapat dibuat dengan menggunakan hidrokarbon yang berbeda seperti alkana dan alkuna ataupun dengan haloalkana. Inilah pembahasan cara pembuatan alkena.

Reduksi Alkuna

Reduksi alkuna dengan kehadiran natrium atau litium amonia menghasilkan trans-alkena. Untuk pembuatan cis-alkena dapat digunakan katalis Kindlar yang mengandung butiran paladium di antara karbon dan barium sulfat. Kedua reaksi sangat bagus dalam reaksi katalisis heterolitik.

Dehidrohalogenasi Haloalkana

Ketika haloalkana dipanaskan dengan larutan kalium hidroksida alkoholis, molekul hidrogen halida akan tereliminasi membentuk alkena.

>CH-C(X)< + :B → >C=C< + H:B + :X-

Reaksi tersebut dinamakan eliminasi-1,2 dengan hidrogen yang tereliminasi. Reaksi berlangsung dengan serangan basa seperti ion hidroksida pada alkena melepas hidrogen ke dalam air diikuti dengan pelepasan ion halida.

Dehidrasi Alkohol

Dehidrasi alkohol dengan adanya asam seperti asam fosfat akan menghasilkan alkena. Reagen yang lain untuk dehidrasi adalah alumina pada suhu 623K. Ketika alkohol menguap melewati alumina, maka akan terbentuk alkena. Alkena sekunder dan tersier terdehidrasi oleh katalis asam seperti asam sulfat pekat. Sebagai contoh, dehidrasi 2-propanol akan menghasilkan propena.

Dehalogenasi dihalida visinal

Dihalida visinal terdehalogenasi membentuk alkena dengan adanya zink pada larutan alkoholis pada suhu tinggi.

Elektrolisis Kolbe

Elektrolisis garam natrium atau kalium pada asam diprotik menghasilkan alkena. Ketika larutan garam natrium atau kalium asam diprotik terelektrolisis, maka alkena dapat diperoleh. Sebagai contoh, selama elektrolisis kalium suksinat, reaksi pada anoda akan melepaskan karbon dioksida dan etena.

Cracking

Pemecahan molekul hidrokarbon dalan jumlah besar menjadi molekul hidrokarbon yang lebih kecil menggunakan suhu tinggi disebut proses cracking. Cracking C₁₅H₃₂ membentuk campuran etena, propena, dan oktana.

C₁₅H₃₂ → 2 C₂H₄ + C₃H₆ + C₈H₁₈

Akhir-akhir ini zeolit digunakan untuk katalis untuk proses cracking. Zeolit adalah kompleks alumino silikat yang mengandung silikon, aluminium, dan oksigen.

Reaksi Grignard dengan Vinil Halida

Ketika vinil halida bereaksi dengan reagen Grignard, makan akan membentuk alkena yang lebih tinggi. Sebagai contoh, metil magnesium bromida membentuk propena dengan vinil bromida melalui reaksi substitusi.

CH₃MgBr + BrCH=CH₂ → H₃CH=CH₂ + MgBr₂

Publisher: Unknown - 16.00

Isomer E-Z

Pengertian Isomer E-Z

Isomer sistem E-Z menggunakan seperangkat aturan untuk menetapkan prioritas gugus-gugus yang terikat pada atom-atom karbon ikatan rangkap. Dengan menggunakan aturan ini, dapat ditentukan yang manakah dari masing-masing gugus pada setiap atom karbon ikatan rangkap yang memiliki prioritas lebih tinggi.

Jika gugus-gugus yang memiliki prioritas lebih tinggi terletak pada sisi yang sama terhadap ikatan rangkap, maka di depan nama tersebut diberi huruf Z (singkatan dari kata bahasa Jerman Zusammen yang berarti bersama).

Jika gugus-gugus yang memiliki prioritas lebih tinggi terletak pada sisi yang berlawanan terhadap ikatan rangkap, maka diberi huruf E (singkatan dari kata bahasa Jerman Entgegen yang berarti berlawanan).

Aturan Penentuan Prioritas

1. Setiap atom yang berikatan langsung dengan atom-atom karbon ikatan rangkap ditentukan prioritasnya berdasarkan nomor atomnya, dengan ketentuan bahwa nomor atom lebih tinggi mempunyai prioritas yang lebih tinggi pula.
2. Jika prioritas tidak dapat ditentukan dengan perbedaan nomor atom (karena atom-atom yang diikat sama), maka yang digunakan sebagai prioritas adalah atom yang terikat berikutnya sampai diperoleh perbedaan prioritas.
3. Dalam hal ikatan rangkap, maka atom-atom yang beriktan rangkap tersebut  dianggap mengikat dua atom sejenis dengan ikatan tunggal. Dengan kata lain, atom-atom yang berikatan rangkap diduakalikan.

Contoh Isomer E-Z

Sebagai contoh, perhatikan contoh isomer E-Z senyawa 2-kloro-2-butena berikut:

Publisher: Unknown - 16.00

Isomer Cis-Trans

Isomer sistem cis-trans adalah cara yang paling umum digunakan untuk menujukkan konfigurasi alkena. Cis mengandung pengertian bahwa substituen terletak pada bidang yang sama, sedangkan trans mengandung pengertian bahwa substituen terletak pada bidang yang berseberangan. Dengan sistem ini tidak lagi dijumpai keraguan isomer manakah yang diberi nama cis-2-butena dan manakah trans-3-heksena.

Untuk alkena yang lebih kompleks, orientasi atom-atom pada rantai utama menentukan apakah alkena termasuk cis atau trans. Misalnya, rumus struktur isomer cis-3,4-dimetil-2-pentena. Pada contoh ini, atom-atom karbon rantai utama nomor 1 dan 4 terletak pada sisi yang sama terhadap ikatan rangkap, sehingga diberi nama cis.

Publisher: Unknown - 16.00

Tata Nama Alkena

Pada dasarnya, senyawa alkena dapat dinamai dengan cara sistem IUPAC maupun nama umum (trivial). Masing-masing tata nama alkena tersebut akan dibahas sat per satu di sini.

Nama IUPAC Alkena

Menurut aturan IUPAC, tata nama alkena berasal dari alkana yang berakhiran -ana menjadi alkena yang berakhiran -ena. Sebagai contoh yang sederhana, 1-pentena mempunyai rumus CH₂=CHCH₂CH₂CH₃, sedangkan 2-pentena mempunyai rumus struktur CH₃CH=CHCH₂CH₃. Pemberian angka 1 dan 2 di depan nama pentena tersebut tentu saja merujuk pada posisi ikatan rangkap dua dalam senyawa. Karbon-karbon dalam alkena yang rumit dinamai sedemikian rupa sehingga karbon yang berikatan rangkap dinomori dengan nomor yang paling rendah. Perhatikan senyawa berikut ini:

Pada senyawa 3-metil-2-propil-1-pentena di atas, yang menjadi rantai utama adalah yang mempunyai ikatan rangkap (terdiri dari 5 atom karbon). Maka senyawa tersebut dinamai dengan 1-pentena sesuai dengan jumlah rantai induknya.

Nama Trivial Alkena

Nama trivial adaah nama umum yang diberikan kepada beberapa struktur khusus alkena. Sebagai contoh, etena mempunyai nama trivial etilena; propena mempunyai nama trivial propilena; dan 2-metilpropena mempunyai nama trivial isobutilena.

Ada juga nama gugus fungsi trivial alkena yang didasarkan pada kedudukan dan jumlah rantai alkena. Sebagai contoh gugus alkenil CH₂= diberi nama metilena; gugus fungsi CH₂=CH- diberi nama vinil; dan CH₂=CH-CH₂ diberi nama alil.

Publisher: Unknown - 16.00

Golongan Alkena

Pengertian Alkena

Alkena merupakan salah satu senyawa hidrokarbon alifatik yang bersifat tidak jenuh, tetapi cukup bersifat reaktif. Istilah yang digunakan adalah tidak jenuh, yang menandakan bahwa alkena mengandung atom hidrogen yang kurang dari jumlah semestinya, jika dihubungkan dengan jumlah atom karbonnya.

Gugus fungsi alkena yang utama adalah adanya ikatan rangkap dua antar karbon (C=C). Gugus fungsi ini sangat mempengaruhi reaksi pada golongan alkena. Secara umum, reaksi yang dapat terjadi pada alkena dapat dikategorikan menjadi dua jenis, yaitu reaksi pada ikatan rangkap dan reaksi di luar ikatan rangkap. Reaksi alkena yang terjadi pada ikatan rangkap dinamakan reaksi adisi, sedangkan di luar katan rangkap dinamakan reaksi substitusi.

Hidrokarbon alifatik tak jenuh dapat juga mengandung lebih dari satu ikatan rangkap, sebagai contoh adalah senyawa alkadiena. Alkadiena adalah hidrokarbon alifatik tak jenuh yang mengandung dua buah ikatan rangkap.

Struktur Alkena

Alkena merupakan hidrokarbon tidak jenuh dengan sebuah ikatan rangkap. Suatu alkena mengikuti rumus umum C_nH_2n. Sebagai contoh adalah etena yang mempunyai rumus molekul C₂H₄ dan propena yang mempunyai rumus molekul C₃H₆. Inilah rumus struktur etena dan propena:

Berdasarkan teori tolakan pasangan elektron valensi (Valence Shell Electron Pair Repulsion, VSEPR), dapat diramalkan bahwa ikatan antar karbon membentuk sudut sekitar 120º, walaupun nyatanya tidak selalu tepat demikian. Pada gambar di atas, etena mempunyai sudut ikatan sebesar 121,7º, sedangkan sudut ikatan pada propena adalah 124,7º. Besarnya sudut ikatan ini dipengaruhi oleh besarnya gugus yang terikat oleh atom karbon yang mempunyai ikatan rangkap. Sudut akan semakin besar jika gugus yang diikat juga semakin besar.

Tumpang Tindih Orbital Alkena

Jika ada ikatan rangkap dua, maka ikatan tersebut terdiri atas satu ikatan pi (π) dan satu ikatan sigma (σ). Kedua jenis ikatan ini berbeda jauh. Ikatan sigma bersifat sangat kuat (tidak mudah putus) dan dapat berotasi (berputar). Ikatan pi bersifat lemah (mudah putus) dan tidak dapat berotasi. Atom karbon yang berikatan rangkap menggunakan tiga buah orbital membentuk model hibridisasi sp² membentuk ikatan sigma dengan tiga atom yang lain. Ketiga orbital hibrida tersebut membentuk sudut 120º dalam satu bidang. Sedangkan orbital atom 2p yang tidak terhibridisasi mempunyai orientasi tegak lurus terhadap orbital sp². Apabila kedua orbital atom 2p yang tidak terhibridisasi tersebut bersifat paralel, maka akan terjadi peristiwa tumpang tindih sehingga membentuk ikatan pi pada ikatan rangkap dua.

Diperlukan energi 63 kkal/mol untuk memutus ikatan pi dalam molekul etena. Energi yang dibutuhkan lebih besar dariada energi termal pada temperatur kamar. Akibatnya, ikatan tersebut tidak bisa berotasi. Keadaan tersebut tidak berlaku pada etana, yang hanya mempunyai ikatan sigma sehingga bebas untuk berotasi.

Spektrum Alkena

Spektrum IR Alkena

Etilena, tetrakloroetilena dan alkena lain berisi ikatan rangkap non polar C=C yang tidak menyerap radiasi dalam daerah C=C. Alkena seperti RR'C=CHR dan alkena tidak simetri lainnya berisi ikatan rangkap polar C=C dan jadi menyerap radiasi inframerah. Uluran ikatan rangkap C=C menimbulkan absorbsi pada 1600-1700 cm^-1. Karena ikatan rangkap itu tidak polar, uluran ini hanya mengakibatkan perubahan kecil dalam momen ikatan. Akibatnya absorpsi itu lemah, 10 sampai 100 kali lebih lemah daripada absorpsi gugus karbonil. Absorpsi yang ditimbulkan oleh uluran ikatan karbon-hidrogen vinilik atau alkenil (=C-H) pada kira-kira 3000-3100 cm^-1 juga lemah. Ikatan karbon-karbon alkenil menunjukkan absorbsi tekukan dalam daerah sidik jari spektrum inframerah.

Spektrum NMR Alkena

Pergeseran kimia untuk proton vinil (ikatan rangkap di ujung) terjadi dengan nilai δ sekitar 5,0 ppm. Posisi yang pasti pada absorpsi ini bergantung pada letak ikatan rangkap C=C dalam rantai hidrokarbon. Pada umumnya proton pada karbon alkenil ujung (terminal) menyerap di dekat 4,7 ppm, sedangkan proton pada karbon alkenil bukan ujung sedikit lebih ke bawah medan pada nilai δ sekitar 5,3 ppm.

Manfaat Alkena

Penggunaan alkena dalam kehidupan adalah:

• Bahan pembuatan etanol dan etilen glikol.
• Bahan pembuatan plastik seperti polietilen
• Bahan pematangan buah seperti nanas, apel, dan jeruk.

Publisher: Unknown - 16.00

Reaksi Terhadap Alkana

Alkana sangat tidak reaktif terhadap sebagian besar pereaksi. Alkana merupakan senyawa nonpolar dan hanya memiliki ikatan-ikatan sigma yang kuat. Alkana dapat bereaksi dengan oksigen dan halogen pada kondisi tertentu. Inilah beberapa reaksi yang bisa dilakukan terhadap senyawa golongan alkana.

Oksidasi

Alkana bila bereaksi dengan oksigen dalam jumlah yang memadai (teroksidasi sempurna) membentuk CO₂ dan H₂O disertai pembebasan panas. Contoh:

CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2H₂O + panas.

Halogenasi

Alkana bereaksi dengan halogen di bawah pengaruh panas atau sinar ultraviolet. Contoh:

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

Pada contoh reaksidi atas terjadipenggantian satu atom H pada metana oleh atom halogen. Reaksi ini termasuk reaksi substitusi dan karena substitusinya halogen, maka disebut dengan halogenasi.

Melalui eksperimen, Markovnikov pada tahun 1875 memperoleh bukti bahwa dalam reaksi substitusi terdapat perbedaan laju reaksi substitusi di antara atom-atom H dalam alkana, yaitu H_3˚ > H_2˚ > H_1˚. Pada halogenasi (kecuali fluor), ternyata bahwa kereaktifannya dalam reaksi substitusi adalah klor > brom > iod.

Nitrasi

Reaksi alkana dengan HNO₃ pada suhu 150-475˚ C mengakibatkan terjadinya substitusi atom H pada alkana oleh gugus -NO₂ (gugus nitro). Reaksi substitusi semacam ini dinamakan reaksi nitrasi,dan secara umum dituliskan dengan persamaan reaksi:

R-H + HO-NO₂ → R-NO₂ + H₂O

Seperti halnya halogenasi, atom-atom H dalam alkana berbeda laju reaksinya dalam nitrasi sehingga hasil nitrasi cenderung membentuk campuran. Contoh:

CH₃CH₂CH₃ + HNO₃ → CH₃CH₂CH₂NO₂ + CH₃CH(NO₂)CH₃

Sulfonasi

Reaksi alkana dengan asam sulfat pekat berasap (oleum) menghasilkan asam alkana sulfonat dan dituliskan dengan persamaan reaksi umum:

R-H + HO-SO₃H → RSO₃H + H₂O

Dalam reaksi di atas terjadi substitusi satu atom H pada alkana oleh gugus -SO₃H dan subsritusi ini dinamakan sulfonasi. Dalam reaksi sulfonasi terbukti bahwa laju substitusi H_3˚ > H_2˚ > H_1˚.

Publisher: Unknown - 16.00

Sifat Fisik Alkana

Sifat fisik alkana. Alkana merupakan suatu senyawa organik. Alkana merupakan suatu hidrokarbon yang bersifat jenuh, dikarenakan tidak mempunyai ikatan rangkap. Alkana hanya terdiri dari atom karbon dan hidrogen dengan rumus empiris C_nH_2n+2. Di sini akan dibahas sifat-sifat fisik dari senyawa alkana pada umumnya.

Wujud Alkana

1. Semua alkana tidak berwarna dan  memiliki bau yang khas.
2. Alkana rantai pendek (C₁ sampai C₄) berupa gas, rantai sedang (C₃ sampai C₁₇) berupa cairan dan jika lebih panjang berbentuk padatan.
3. Titik didih alkana meningkat seiring kenaikan berat molekul. Hal ini dikarenakan meningkatnya gaya van der Waals sebanding dengan kenaikan berat molekul.
4. Cabang alkana menyebabkan penurunan luas permukaan yang mengakibatkan penurunan gaya van der Waals. Itulah sebabnya titik didih pentana > isopentana > neopentana
5. Titik leleh alkana tidak menunjukkan keteraturan. Alkana dengan jumlah atom karbon genap memiliki titik leleh lebih tinggi dibandingkan yang mempunyai jumlah atom karbon ganjil.
6. Kecenderungan abnormal pada titik leleh mungkin karena alkana dengan atom karbon ganjil memiliki atom karbon di sisi berlawanan. Jadi alkana dengan atom karbon genap dapat dikemas erat dalam kisi kristal membuat gaya tarik antarmolekul menjadi lebih besar.

Massa Jenis Alkana

Massa jenis alkana meningkat seiring kenaikan berat molekul dan berakhir maksimal pada 0,76 g/mL. Dengan kata lain massa jenis alkana yang paling besar adalah 0,76 g/mL. Jadi semua alkana lebih ringan dari air.

Kelarutan Alkana

Alkana bersifat non polar sehingga tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut non polar misalnya C₆H₆ (benzena) , CCl₄ (karbon tetraklorida) dll.

Publisher: Unknown - 16.00

Isomer Struktur Alkana

Pengertian Isomer Struktur

Senyawa-senyawa yang mempunyai rumus molekul sama tetapi rumus strukturnya berbeda (dalam hal terikatnya atom-atom dalam molekul) disebut isomer-isomer struktur.

Contoh Isomer Struktur

Misalnya alkana dengan rumus molekul C₄H₁₀ mempunyai dua buah isomer struktur, yang masing-masing diberi nama butana dan 2-metilpropana (isobutana). Butana dan 2-metilpropana adalah dua senyawa yang berbeda strukturnya dan mempunyai sifat-sifat fisika dan kimia yang berbeda pula.

Rumus struktur butana (kiri) dan 2-metilpropana (kanan)

Kemampuan atom-atom karbon membentuk ikatan yang kuat dan stabil dengan atom-atom karbon lain menghasilkan isomer-isomer struktur dengan jumlah yang sangat banyak. Alkana dengan rumus molekul C₅H₁₂ mempunyai 3 isomer struktur, alkana dengan rumus molekul C₁₀H₂₂ dan C₂₅H₅₂ berturut-turut mempunyai 75 dan hampir 37 juta isomer struktur.

Publisher: Unknown - 16.00

Golongan Alkana

Pengertian Alkana

Senyawa organik yang paling sederhana adalah hidrokarbon. Hidrokarbon hanya terdiri dari dua unsur, yaitu karbon (C) dan hidrogen (H). Hidrokarbon jenuh atau yang disebut dengan alkana adalah hidrokarbon yang keseluruhan ikatannya adalah ikatan tunggal. Masing-masing karbon membentuk empat ikatan dan masing-masing hidrogen membentuk satu ikatan dengan karbon. Ikatan pada masing-masing hidrokarbon adalah tetrahedral, dengan sudut ikatan 109,5°. Hasilnya, alkana rantai panjang akan membentuk pola zig zag.

Alkana Rantai Lurus

Rumus umum alkana adalah C_nH_2n+2 dimana n adalah jumlah atom karbon pada molekul alkana. Ada dua buah cara untuk menulis rumus struktur. Sebagai contoh, buatana dapat dituliskan sebagai CH₃CH₂CH₂CH₃ atau CH₃(CH₂)₂CH₃.

Jumlah Karbon	Nama	Rumus Molekul	Rumus Struktur
1	Metana	CH4	CH4
2	Etana	C2H6	CH3CH3
3	Propana	C3H8	CH3CH2CH3
4	Butana	C4H10	CH3CH2CH2CH3
5	Pentana	C5H12	CH3CH2CH2CH2CH3
6	Heksana	C6H14	CH3(CH2)4CH3
7	Heptana	C7H16	CH3(CH2)5CH3
8	Oktana	C8H18	CH3(CH2)6CH3
9	Nonana	C9H20	CH3(CH2)7CH3
10	Dekana	C10H22	CH3(CH2)8CH3

Tata Nama Alkana

• Nama induk alkana diambil dari rantai terpanjang
• Jika ada dua atau lebih rantai yang panjangnya sama, maka diambil yang mempunyai cabang terbanyak.
• Rantai karbon dihitung dari cabang terdekat.
• Jika ada dua macam cabang yang dekatnya sama, maka dihitung dari cabang terdekat berikutnya.
• Jika ada cabang yang sama, maka ada awalan sesuai dengan jumlah cabang yang sama, yaitu di-, tri- tetra- berturut-turut untuk dua, tiga, dan empat cabang yang sama.

Alkana Bercabang

• Cabang (substituen) yang mempunyai cabang, dinomori dari karbon substituen yang melekat pada rantai induk.
• Penomoran substituen dimulai dari karbon yang melekat pada rantai induk.
• Keseluruhan nama dari cabang substituen ditulis dalam kurung, dengan didahului nomor yang mencerminkan induk yang mana karbon itu bergabung.
• Substituen ditulis urut abjad. Untuk mengurutkan sesuai abjad, abaikan awalan (di-, tri, tetra-) tetapi jangan abaikan posisi seperti iso- dan tert-

Alkana Siklis

• Rantai induk ditentukan dari karbon yang membentuk cincin terbesar (misal, sikloalkana adalah sikloheksana)
• Ketika dua cincin bergabung, cincin yang lebih besar adalah yang menjadi rantai induk, sedangkan yang kecil menjadi cabang sikloalkil.

Penggunaan Alkana

Senyawa alkana dekat dengan kehidupan manusia. Penerapan senyawa alkana dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut:

• Metana untuk bahan bakar roket
• Butana untuk pengisi korek api
• Pentana banyak digunakan untuk kebutuhan industri
• Heksana dapat digunakan untuk mengisolasi senyawa alam yang sifatnya non polar
• Pentana (bensin) digunakan untuk kendaraan bermotor.
• Iso-oktana adalah bensin dengan kualitas tinggi (biasa disebut pertamax)
• Sebagai bahan pembuatan polimer
• Sebagai intermediet dalam sintesis senyawa organik

Bilangan Oktan

Pada bahan bakar bensin, biasanya dikenal dengan bilangan oktan. Bilangan oktan adalah menyatakan persentase kandungan senyawa iso-oktana di dalam bahan bakar bensin. Misalnya, suatu pertamax mempunyai bilangan oktan 95. Hal itu berarti pertamax tersebut terdiri atas 95% iso-oktana dan sisanya (5%) pentana.
Semakin tinggi bilanagan oktan, maka semakin bagus. Bahan bakar bensin dengan bilangan oktan rendah akan menghasilkan jelaga (arang) yang banyak.

Pembahasan lebih lanjut tentang golongan alkana:
Isomer struktur alkana
Sifat fisika dan kimia alkana
Reaksi alkana

Publisher: Unknown - 16.00

Penggunaan Halogen dalam Kehidupan

Manfaat halogen. Halogen merupakan senyawa yang reaktif. Halogen dalam sistem periodik unsur menempati golongan 17 (VIIA). Halogen beranggotakan fluor, klor, brom, iod, dan astatin. Masing-masing unsur tersebut mempunyai manfaat yang besar. Penggunaan halogen dalam kehidupan sehari-hari dapat dilihat berikut ini.

Penggunaan fluor

Fluor ditemukan oleh Karl Scheele pada tahun 1771. Fluor berasal dari kata "flow" (aliran). Fluor berbentuk gas pada suhu kamar. Sifatnya sangat beracun. Ada banyak kegunaan dari fluor seperti untuk membuat pendingin dan deterjen. Fluor juga digunakan terutama untuk memproduksi uranium heksafluroida dan juga digunakan untuk membuat senyawa fluor lainnya.

Sebelumnya, fluor digunakan untuk memproduksi CFC yang digunakan dalam semprotan aerosol, pembersih dan polimer. Namun senyawa ini dapat menyebabkan penipisan lapisan ozon. Kegunaan fluor yang lain adalah untuk bahan bakar roket. Ion fluorida digunakan dalam pasta gigi karena dapat mencegah gigi berlubang. Di beberapa negara, fluor ditambahkan ke pasokan air kota untuk mengurangi pembusukan gigi. Senyawa terfluorinasi dapat digunakan untuk membuat plastik dan juga untuk etsa kaca. Senyawa terfluorinasi tidak hanya digunakan untuk mengetsa dekoratif tetapi juga untuk menandai bola kaca tipis untuk diukir.

Penggunaan klor

Klorin pertama kali ditemukan oleh seorang ahli kimia Swedia bernama Wilhelm Scheele pada tahun 1774. Klor berbentuk gas pada suhu kamar, memiliki bau tajam dan berwarna hijau kekuningan. Penggunaan yang paling penting dari klorin adalah sebagai pemutih kertas dan kain. Klorin adalah salah satu bahan kimia yang paling sering diproduksi di Amerika Serikat. Penggunaan yang paling umum dari klorin adalah dalam air minum dan kolam renang karena dapat membunuh bakteri berbahaya. Penggunaan klorin meliputi produksi produk sehari-hari seperti insektisida, pelarut, pewarna makanan, plastik, pewarna, tekstil, produk minyak bumi, produk kertas dll.

Penggunaan brom

Brom ditemukan pada tahun 1826 oleh ilmuwan Prancis bernama Antoine J. Balard dan dari Jerman bernama Carl J. Lowig. Brom adalah cairan berwarna kemerahan yang memiliki bau yang kuat. Brom berbentuk cair pada suhu kamar dan menghasilkan uap bebas. Brom memiliki afinitas terhadap hidrogen, yang membuatnya menjadi dekomposer yang baik. Brom juga digunakan untuk mensterilkan air karena dapat membunuh bakteri. Bentuk anorganik brom digunakan dalam film fotografi. Selain itu, bromin juga digunakan dalam fumigants, pemadam api, pewarna dan obat-obatan.

Penggunaan iod

Iod merupakan unsur yang sangat penting dan memiliki banyak kegunaan. Senyawa-senyawa iod pada dasarnya digunakan dalam pengobatan, fotografi dan pewarna. Iod juga dapat untuk mengidentifikasi amilum. Penggunaan lain yang sangat penting dari yodium adalah karena bersifat cukup radioopaque, sehingga dapat digunakan sebagai pengontras X-ray dan untuk injeksi intravena. Selain itu yodium membentuk banyak senyawa seperti kalium iodida dan sebagai natrium iodida yang berguna dalam reaksi Finklestein.

Penggunaan astatin

Astatin berasal dari bahasa Yunani "astatos" yang berarti tidak stabil. Astatin ditemukan di University of California pada tahun 1940. Astatin berupa padatan pada suhu kamar. Salah satu karakteristik khusus dari astatin adalah tidak ditemukan di alam sama sekali! Astatin dihasilkan oleh bombardir bismut dengan partikel alpha. Pemanfaatan astatin belum ditemukan.

Publisher: Unknown - 16.00

Teori Viskositas Cairan

Viskositas cairan. Cairan tertentu mempunyai aliran lebih cepat daripada cairan yang lainnya. Sebagai contoh, air mempunyai laju alir yang lebih cepat dibandingkan dengan minyak, gliserin, maupun etilen glikol. Fenomena yang lain adalah jika masing-masing benda tersebut ditempatkan pada gelas yang berbeda, dan saling diaduk, maka etilen glikol akan berhenti lebih cepat daripada air. Fenomena inilah yang berkitan dengan viskositas atau kekentalan. Gambar di bawah ini dapat menjadi bukti adanya viskositas. Pada gambar, lima buah zat dengan viskositas berbeda dituangkan melalui tabung reaksi bersamaan. Manakah yang mempunyai viskositas paling tinggi?

Pengertian Viskositas

Viskositas adalah ketahanan aliran suatu cairan (fluida) pada pengaruh tekanan atau tegangan. Viskositas cairan dapat dibandingkan satu sama lain dengan adanya koefisien viskositas (h). Koefisien viskositas adalah gaya tangensial per satuan luas yang dibutuhkan untuk mempertahankan perbedaan kecepatan alir.

Satuan viskositas

Satuan viskositas adalah poise (P). Konversi satuan poise adalah 1P = 1 g cm^-1s^-1. Dalam satuan SI, 1P = 0,1 Nsm^-2

Faktor yang mempengaruhi viskositas

Gaya intermolekuler

Viskositas juga dihubungkan dengan adanya gaya intermolekuler pada cairan. Jika gaya intermolekuler kuat, viskositas akan tinggi. Sebagai contoh, air mempunyai viskositas yang lebih tinggi daripada metanol karena gaya intermolekuler air lebih besar daripada metanol.

Temperatur

Kenaikan temperatur menyebabkan penurunan viskositas. Hal ini menyebabkan kenaikan energi kinetik rata-rata. Maka dari itu gaya intermolekuler dapat ditahan.

Ikatan hidrogen

Cairan dengan ikatan hidrogen yang kuat mempunyai viskositas lebih tinggi karena peningkatan ukuran dan massa molekul. Sebagai contoh, gliserol dan asam sulfat mempunyai viskositas yang lebih tinggi daripada air karena adanya ikatan hidrogen yang lebih kuat.

Publisher: Unknown - 16.00

Muatan Formal

Pengertian Muatan Formal

Dalam molekul NH₃, terdapat tiga pasang elektron ikatan dan sepasang elektron non-ikatan atau menyendiri. Ternyata sepasang elektron menyendiri ini berubah menjadi sepasang elektron ikatan ketka molekul NH₃ bergabung dengan ion H⁺ membentuk ion NH₄⁺, karena ion H⁺ tidak mempunyai elektron sama sekali.

Dengan demikian, atom N dalam ion NH₄⁺ seakan-akan menderita kekurangan elektron relatif terhadap kondisinya dalam molekul NH₃. Untuk menyatakan kekurangan atau kelebihan elektron relatif terhadap atom netralnya inilah kemudian dikenal dengan muatan formal. Untuk membicarakan struktur elektronik spesies semacam ini, bahasa bilangan oksidasi jelas kurang tepat sebab memang bukan merupakan proses transfer elektron. Jadi berbeda dengan dari bilangan oksidasi, muatan formal diartikan sebagai bilangan bulat atau pecahan, positif atau negatif yang menunjuk pada banyaknya kekurangan elektron setiap atom penyusun suatu spesies relatif terhadap atom netralnya. Bilangan ini ditentukan atas dasar struktur elektronik spesies yang bersangkutan dengan anggapan bahwa dalam ikatan kovalen pasangan elektron ikatan memberikan kontribusi muatan secara merata terhadap atom-atom yang berikatan.

Menghitung Muatan Formal

Untuk menghitung besarnya kekurangan atau kelebihan elektron tersebut dipakai pedoman sebagai berikut:

1. Setiap elektron non-ikatan memberikan nilai -1
2. Setiap elektron ikatan memberikan nilai ½ jika elektron ini dimiliki oleh dua atom dan ⅓ jika dimiliki oleh tiga atom yang berikatan.

Jadi secara garis besar, muatan formal (Q_F) dapat dihitung dengan rumus

Q_F = G - n - b

dimana
G adalah jumlah elektron valensi atom netralnya
n adalah jumlah elektron non-ikatan
b adalah ½ jumlah elektron ikatan antara 3 atom.

Sebagai contoh dalam NH₃, setiap atom H mempunyai muatan formal sebesar: 1 - 0 - (½ x 2) = 0 (nol), dan atom N juga mempunyai muatan formal nol (yaitu 5 - 2 - (½ x 6)), sehingga total muatan formal molekul netral NH₃ adalah nol. Tetapi dalam ion NH₄⁺, muatan formal masing-masing atom H yaitu nol, dan atom N yaitu: 5 - 0 - (½ x 8) = +1, sehingga muatan formal total yaitu +1 sesuai dengan muatan ion NH₄⁺.

Manfaat Muatan Formal

Pengenalan muatan formal bermanfaat dalam:

1. Menjelaskan struktur elektronik senyawa-senyawa kovalen termasuk spesies berelektron gasal dimana struktur oktet tidak dapat diterapkan.
2. Melukiskan struktur resonansi. Menurut konsep muatan formal, struktur yang mempunyai energi terendah adalah struktur yang menghasilkan muatan formal terkecil pada masing-masing atom penyusun spesies yang bersangkutan.

Publisher: Unknown - 16.00

Aturan Kelarutan

Pengertian Aturan Kelarutan

Aturan kelarutan merupakan kumpulan generalisasi kelarutan yang didasarakan pada eksperimen. Ketika larutan garam dicampurkan satu sama lain, ion-ion kemungkinan dapat larut, yaitu dimana tidak ada reaksi antar ion. Kelarutan adalah hasil dari interaksi antara molekul air yang bersifat polar dengan ion dengan membentuk kristal. Gaya yang mempengaruhi adalah:

1. Gaya tarik menarik antara molekul H₂O dengan ion padatan.
Gaya ini cenderung membawa ion ke dalam larutan. Jika gaya relatif besar, maka senyawa akan lebih larut dalam air.
2. Gaya tarik menarik antara ion yang berlawanan muatan.
Gaya ini menyebabkan ion tetap dalam keadaan padat. Ketika gaya ini besar, maka kelarutan akan sangat kecil.

Aturan Kelarutan Ion

Beberapa kelarutan ion yang berhasil diidentifikasi adalah:

1. Semua nitrat (NO₃^-) larut
2. Semua klorida (Cl^-) larut kecuali AgCl, Hg₂Cl₂, dan PbCl₂.
3. Sebagian besar sulfat  (SO₄^2-) larut kecuali BaSO₄, PbSO₄, dan SrSO₄.
4. Semua karbonat (CO₃^2-) larut kecuali  NH₄⁺ dan karbonat dari golongan alkali.
5. Semua hidroksida (OH^-) larut kecuali hidroksida dari golongan alkali, Ba(OH)₂, and Sr(OH)₂. Ca(OH)₂ hanya larut sebagian.
6. Semua sulfida (S^2-) tidak larut kecuali sulfida alkali dan alkali tanah dan  NH₄⁺.
7. Semua fosfat (PO₄^3-) dan oksida (O₂^-) tidak larut kecuali golongan alkali.

Kelarutan Air

Air adalah pelarut  polar yang dapat melarutkan solut polar dan nonpolar. Kelarutan padatan dalam air biasanya dinyatakan dalam gram atau mol padatan yang dapat larut dalam 100 gram air pada suhu tertentu, contohnya:
NaCl = 0,615 mol/100 g air
NaBr = 0,919 mol/100 g air
NaNO₃ = 1,08 mol/100 g air
MgSO₄ = 1,83 x 10^-1 mol/100 g air
CaSO₄ = 4,66 x 10^-3 mol/100 g air.

Publisher: Unknown - 16.00

Jenis-Jenis Koloid

Larutan dibuat dengan melarutkan zat terlarut menggunakan pelarut. Dengan cara yang sama, koloid dibuat dengan mendispersi zat terdispersi ke dalam medium pendispersi. Maka dari itu koloid sering disebut sebagai larutan koloid maupun suspensi koloid.

Penggolongan koloid dapat dilihat dari sifat fisik zat terdispersi, interaksi antara kedua fase, dan tipe partikel fase terdispersi.

Berdasarkan Sifat Fisik Zat Terdispersi

Sifat fisik zat terdispersi ada 3 macam yaitu padat, cair dan gas. Inilah kombinasi fase terdispersi dan fase terdispersi sistem koloid:

Fase Terdispersi	Medium Pendispersi	Nama	Contoh
Padat	Padat	Sol padat	Perunggu
Padat	Cair	Sol	Cat
Padat	Gas	Aerosol	Asap
Cair	Padat	Gel	Keju
Cair	Cair	Emulsi	Susu
Cair	Gas	Aerosol	Kabut
Gas	Padat	Busa padat	Batu apung
Gas	Cair	Busa	Busa sabun

Berdasarkan Interaksi Antar Fase

Berdasarkan interaksi antara fase terdispersi dan medium pendispersi, maka koloid dapat dikategorikan menjadi:

Koloid Liofilik

Koloid liofilik mempunyai afinitas antara zat terdispersi dan medium pendispersi. Sebagai contoh, ketika agar-agar dicampur dengan air, maka akan terbentuk sol koloid. Sol ini disebut dengan sol koloid atau sol liofil. Jika air berperan sebagai medium pendispersi maka dikategorikan sebagai sol hidrofilik. Sol liofilik bersifat reversibel di alam, dengan kata lain jika menggumpal dapat berubah menjadi koloid lagi. Untuk beberapa tipe, sol liofil mempunyai viskositas yang sangat tinggi dan tegangan permukaan yang rendah. Sol liofil cukup stabil karena adanya afinitas antara fase terdispersi dan medium pendispersi, dengan demikian  sol liofil tidak mudah digumpalkan.

Koloid Liofobik

Ketika tidak ada afinitas antara fase terdispersi dan medium pendispersi, maka sol tidak dapat dibuat dengan mencampurkan bahan secara sederhana, melainkan dengan cara khusus. Koloid yang demikian digolongkan ke dalam koloid liofobik dan jika medium pendispersinya adalah air, maka disebut sebagai koloid hidrofobik. Karena tidak adanya afinitas antara fase terdispersi dan medium pendispersi, maka sol liofobik bersifat tidak stabil dan mudah digumpalkan. Koloid liofobik bersifat iriversibel di alam dan tidak dapat membentuk koloid lagi setelah penggumpalan. Ketika fase terdispersi ditambahkan pada medium pendispersi membentuk koloid liofobik, tidak akan ada perubahan viskositas maupun tegangan permukaan. Sebagai contoh, ketika logam sulfida dicampur dengan medium pendispersi, maka akan membentuk koloid liofobik.

Berdasarkan Tipe Partikel Fase Pendispersi

Klasifikasi koloid yang lain adalah berdasarkan rentang ukuran partikel fase pendispersi. Berdasarkan ukurannya, koloid dapat digolongkan menjadi:

Koloid Multimolekul

Ketika molekul kecil zat terdispersi dengan jumlah banyak membentuk molekul berukuran besar atau partikel yang berukuran koloid, maka disebut dengan koloid multimolekul. Atom atau partikel bergabung menggunakan gaya van der Waals yang lemah. Sebagai contoh adalah sol emas yang mengandung partikel yang ukurannya bervariasi.

Koloid Makromolekul

Koloid makromolekul menyerupai polimer yang berperan sebagai medium pendispersi. Makromolekul ketika dilarutkan dalam medium pendispersi yang sesuai, maka akan membentuk larutan yang mana molekulnya mempunyai ukuran sebesar koloid. Polimer seperti pati, protein, selulosa membentuk koloid makromolekul. Koloid makromolekul bersifat stabil.

Koloid Terasosiasi

Larutan koloid ini dikenal dengan misel (Inggris: Micelles). Koloid ini ketika fase terdispersi terlarut dalam medium pendispersi dalam konsentrasi rendah, mereka berperilaku seperti elektrolit kuat. Tetapi jika konsentrasi meningkat, sifat koloid mulai tampak karena adanya pembentukan partikel besar yang mana adalah gabungan antara partikel kecil yang ada dalam larutan.

Publisher: Unknown - 16.00

Sistem Koloid

Pada salah satu pokok laju difusi cairan dan larutan dalam membran hewani, maka akan terdapat dua tipe, yaitu koloid dan kristaloid. Zat tersebut dapat diperoleh dalam bentuk kristalin, yang mudah larut dan terdifusi melalui membran yang disebut sebagai kristaloid. Sebagai contoh adalah gula, urea dan garam.

Ketika zat seperti pati, agar, dsb yang mana tidak dapat terdifusi dalam membran dengan mudah sering disebut sebagai koloid. Larutan diketahui mempunyai sistem homogen sedangkan suspensi memiliki sistem heterogen (lebih dari satu fase). Di antara sistem larutan dan suspensi, dikenal sistem koloidal. Di bawah ini adalah gambar partikel koloid yang diamati menggunakan SEM (Scanning Electron Microsopy).

Koloid tampak homogen seperti larutan, tetapi mengandung partikel besar yang terdispersi di antara zat lain (yang mana disebut zat pendispersi). Perbedaan antara larutan dan koloid yang penting adalah:

1. Pada larutan, partikel yang ada merupakan partikel kecil atau bisa juga ion.
2. Pada sistem koloid, fase terdispersi mengandung partikel makromolekul tunggal atau sebuah kumpulan atom, ion atau molekul.
3. Walaupun partikel koloid berukuran besar, namun belum cukup untuk menjadi endapan atau gumpalan.
4. Partikel koloid berukuran kira-kira 1-1000 nm. Ukuran tersebut lebih kecil daripada ukuran partikel suspensi, dan lebih besar daripada partikel larutan.

Pengertian Koloid

Dari penjabaran yang ada di atas, maka secara spesifik pengertian koloid adalah materi yang mempunyai ukuran partikel antara 1 sampai 1000 nm, yang mana pada ukuran tersebut partikel dapat melewati kertas saring tetapi tidak dapat melewati membran hewan atau tumbuhan.

Ketidakmampuan koloid untuk terdifusi dibandingkan dengan larutan adalah karena perbedaan ukuran partikel. Karena partikel konstituen lebih besar daripada larutan, koloid tidak dapat melalui membran.  Sedangkan yang lainnya, ukuran partikel koloid lebih kecil daripada ukuran partikel yang ada dalam suspensi, dengan demikian koloid tidak dapat menggumpal seperti suspensi.

Perbedaan Larutan, Koloid dan Suspensi

Perbedaan yang mencolok antara larutan, koloid, dan suspensi disajikan dalam tabel berikut:

Sifat	Larutan	Koloid	Suspensi
Ukuran partikel	10-9m atau 1nm	1 -1000 nm	Lebih dari 1000 nm
Daya tembus	Dapat melewati kertas saring maupun membran hewani	Dapat melewati kertas saring, namun tak dapat melewati membran hewani	Tidak dapat melewati kertas saring maupun membran hewani
Kenampakan partikel	Tidak terlihat	Hanya dapat dilihat dengan mikroskop ultra	Terlihat
Wujud	Transparan	Kabur	Jelas

Sifat Partikel Koloid

1. Koloid dapat dibedakan dari larutan atau suspensi dengan meninjau sifatnya yang berbeda. Perbedaan sifat antara ketiganya hanya disebabkan oleh partikel konstituen.
2. Partikel koloid berukuran di antara ukuran partikel larutan dan koloid.
3. Partikel koloid dapat menembus kertas saring, namun tak dapat menembus membran biologi.

Contoh Koloid

Contoh koloid dalam kehidupan sehari-hari adalah:

Jenis koloid	Contoh
Sol padat	Kaca berwarna, batu giok
Sol	Cat, cairan sel, air berlumpur, tinta, deterjen cair.
Aerosol	Asap, debu
Gel	Keju, mentega, jeli
Emulsi	Susu, mayones, lotion
Aerosol	Kabut, awan, semprotan pestisida
Busa padat	Batu apung, penghapus busa, kembang gula, stirofom.
Busa	Buih, busa sabun.

Publisher: Unknown - 16.00

Kesetimbangan Dinamis

Pengertian Kesetimbangan Dinamis

Reaksi kimia yang terjadi di alam seringkali tidak mencapai kesempurnaan. Pada beberapa reaksi, suatu zat bereaksi dengan zat yang lain membentuk produk yang mana produk tersebut bereaksi lagi membentuk bahan awalnya. Dengan demikian, dua reaktan A dan B bisa saja membentuk produk C dan D. Produk C dan D bereaksi lagi membentuk A dan B.

 A + B ⇌ C + D

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

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

• Keadaan sistem yang dapat diukur menjadi konstan pada keadaan setimbang.
• Mungkin saja reaksi dapat berakhir secara sempurna.
• Pada keadaan setimbang, laju reaksi maju sama dengan laju reaksi mundur.
• Pada saat setimbang tidak ada perubahan konsentrasi molekul sistem.

Sebagai contoh, lihatlah kesetimbangan reaksi antara hidrogen dan bromin membentuk hidrogen bromida.

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

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

H₂ (g) + Br₂ (g) → 2 HBr (g)

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

2 HBr (g) → H₂ (g) + Br₂ (g)

Sifat Kesetimbangan Dinamis

Perhatikan reaksi berikut ini:

NO₂(g) + CO (g) ⇌ NO (g) + CO₂(g)

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

• Konsentrasi seluruh zat akan selalu konstan pada temperatur konstan. Itulah yang disebut dengan kesetimbangan konsentrasi.
• Kesetimbangan dinamis berupa reaksi dapat balik dapat stabil antara kedua ruas persamaan reaksi.

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

Publisher: Unknown - 16.00

Entropi

Entropi berbeda dengan energi. Walaupun dengan sekilas namanya hampir sama, namun keduanya mempunyai konsep yang jauh berbeda. Temperatur dan energi dalam dapat dihubungkan dengan hukum kedua temodinamika.

Pengertian Entropi

Rudolf Clausius membuat teori entropi berdasarkan sifat termodinamika. Jika total energi dihitung tidak dapat digunakan dalam beberapa proses seperti termodinamika, maka konsep entropi dapat dipakai. Kecenderungan sistem atau reaksi untuk berproses ke arah tertentu disebut entropi sistem. Dengan kata lain, entropi merupakan derajat ketidakteraturan atau keacakan suatu sistem.

Persamaan Entropi

Beberapa persamaan antropi adalah:

S = k log W

Dimana
S adalah entropi
k adalah tetapan Boltzmann
W adalah jumlah mikrostat

ΔS = ΔQT

Dimana
S adalah entropi

Q adalah kalor

ΔS = Cln t2t1

dU=TdS–PdV

Satuan Entropi

Satuan internasional untuk entropi adalah Joule per Kelvin (J/K). Pokok dari satuan ini adalah energi dibagi dengan temperatur.

Entropi Molar

Entropi molar adalah entropi yang dihitung dari satu mol suatu zat. Entropi molar pada dasarnya diukur pada kondisi standar, dengan simbol S°.  Satuan entropi molar adalah Joule per Kelvin per mol. Jika dipertimbangkan dengan hukum ketiga termodinamika, maka kristal murni suatu senyawa dapat  mempunyai entropi nol.

S°= ∑Nk=1∫ dqTdT

Di sini dq/T mempunyai perubahan kalor yang sangat kecil pada temperatur T yang diberikan.

Tabel Entropi Standar

Di bawah ini ada beberapa data entropi senyawa yang diukur pada STP, yaitu 25^o C dan 101,3 kPa.

Senyawa	Smo /J K-1mol-1
Padat
C (intan)	2,377
C (grafit)	5,74
Si	18,8
Ge	31,1
Sn (abu-abu)	44,1
Pb	64,8
Li	29,1
Na	51,2
K	64,2
Rb	69,5
Cs	85,2
NaF	51,5
MgO	26,9
AlN	20,2
NaCl	72,1
KCl	82,6
Mg	32,7
Ag	42,6
I2	116,1
MgH2	31,1
AgN3	99,2
Cairan
Hg	76,0
Br2	152,2
H2O	69,9
H2O2	109,6
CH3OH	126,8
C2H5OH	160,7
C6H6	172,8
BCl3	206,3
Gas Monoatomik
He	126,0
Ne	146,2
Ar	154,8
Kr	164,0
Xe	169,6
Gas Diatomik
H2	130,7
D2	145,0
HCl	186,9
HBr	198,7
HI	206,6
N2	191,6
O2	205,1
F2	202,8
Cl2	223,1
Br2	245,5
I2	260,7
CO	197,7
Gas Triatomik
H2O	188,8
NO2	240,1
H2S	205,8
CO2	213,7
SO2	248,2
N2O	219,9
O3	238,9
Gas Poliatomik ( > 3)
CH4	186,3
C2H6	229,6
C3H8	269,9
C4H10	310,2
C5H12	348,9
C2H4	219,6
N2O4	304,3
B2H6	232,0
BF3	254,0
NH3	192,5

Publisher: Unknown - 16.00

Entalpi Pembentukan Standar

Pengertian Entalpi Pembentukan Standar

Entalpi pembentukan standar H_f suatu senyawa adalah perubahan entalpi yang menyertai pembentukan satu mol molekul dari unsur-unsurnya dengan semua zat pada keadaan standar. Entalpi pembentukan standar mempunyai simbol ∆H_f^o. Superskrip nol pada fungsi termodinamik mengindikasikan adanya proses yang berlangsung pada keadaan standar.

Penjelasan Entalpi Pembentukan Standar

Pada reaksi pada tekanan konstan, entalpi dapat diketahui dengan menggunakan kalorimeter. Nilai H pada proses tidak dapat diketahui dengan pengukuran langsung pada sebuah kalorimeter karena proses terlalu lambat pada tekanan normal. Jadi H dalam proses ini dapat dihitung dari jumlah pembakaran. Simbol derajat pada fungsi termodinamik (H^o) mengindikasikan bahwa proses yang sama telah dilakukan pada keadaan standar. Sebagai fungsi termodinamik, seringkali tergantung pada konsentrasi atau tekanan zat yang bersangkutan.

Nilai entalpi standar diukur pada temperatur 298,15 K dan tekanan 100 kPa. Meskipun demikian, reaksi tidak berlangsung secara normal pada kondisi standar ini dan maka dari itu penting untuk mengetahui hubungan untuk melihat pengaruh temperatur dan tekanan pada kalor reaksi.

Entalpi Pembentukan Standar

Di bawah ini adalah contoh bebarapa entalpi pembentukan standar zat kimia.

Senyawa	∆Hfo (kJ mol-1)
H2O(l)	-285,8
H2O(g)	-241,8
H2(g)	0
O2(g)	0
I2(s)	0
I2(g)	62,4
Al(s)	0
Al2O3(s)	-1675,7
Ca(s)	0
CaO(s)	-635,1
CaCO3(s)	-1206,9
C (grafit)	0
C (intan)	1,9
CO2(g)	-393,5
N2(g)	0
NO2(g)	33,2
N2O4(g)	9,2

Hukum Kirchhoff

Hukum Kirchhoff menjelaskan bahwa variasi entalpi sebuah reaksi dengan perubahan temperatur. Pada tekanan konstan, perubahan entalpi reaksi setara dengan kapasitas kalor dan perubahan temperatur.

ΔHT_f –ΔHT_i = (C_pf-C_pi) (T_f-T_i)

Dimana ΔHT_f dan ΔHT_i adalah perubahan entalpi pada temperatur T_f and T_i berturut-turut, C_pf dan C_pi adalah kapasitas kalor produk dan reaktan.
Persamaan diatas hanya berlaku untuk perubahan temperatur yang kecil (<100 K) sehingga kapasitas kalor tidak konstan dengan perubahan suhu yang lebih besar.

Publisher: Unknown - 16.00

Entalpi

Pengertian Entalpi

Sebenarnya penjelasan mengenai  pengertian entalpi akan sangat mudah dipahami jika menggunakan penerapan. Entalpi merupakan suatu kuantitas termodinamika. Entalpi adalah jumlah kalor yang dimiliki sebuah zat yang secara matematis, entalpi suatu sistem dinyatakan sebagai

H = U + pV

dimana,
H adalah entalpi sistem.
U adalah energi dalam suatu sistem.
p adalah tekanan sistem / di sekeliling sistem.
V adalah volume sistem.
 
Perubahan entalpi seringkali sama dengan energi panas yang diserap atau dikeluarkan oleh sistem selama reaksi. Pada dasarnya entalpi dapat dihitung secara matematis ketika energi dari sistem telah diketahui.

Satuan Entalpi

Entalpi dinyatakan dalam bentuk energi per massa. Energi mempunyai satuan Joule (J) dan massa mempunyai satuan kilogram (kg). Dengan demikian, satuan entalpi adalah  J/kg. Satuan entalpi yang lain adalah erg/gram; BTU/lbm; kal/gram; dsb.
Konversi satuan entalpi adalah sebagai berikut:
1 kal/gram = 4184 J/kg.
1 BTU/lbm = 2326 J/kg.

Jenis-jenis Entalpi

Ada banyak sekali macam entalpi, namun yang sering digunakan adalah sebagai berikut:

1. Entalpi pembakaran
2. Entalpi pembentukan
3. Entalpi peruraian
4. Entalpi pelarutan
5. Entalpi penggabungan
6. Entalpi penguapan
7. Entalpi netralisasi
8. Entalpi sublimasi
9. Entalpi transisi
10. Entalpi hidrasi

Nilai Entalpi

Entalpi Positif

Entalpi positif terjadi pada reaksi yang bersifat endotermik. Reaksi ini mengambil energi dari lingkungan. Energi yang diserap digunakan untuk membuat ikatan. Energi yang dibutuhkan untuk membentuk ikatan lebih besar daripada untuk memutus ikatan.

Entalpi Negatif

Entalpi yang bernilai negatif mengindikasikan bahwa reaksi berlangsung secara eksotermik. Energi yang ada berasal dari reaksi yang berlangsung. Reaksi jenis ini membutuhkan lebih banyak energi untuk memutus ikatan daripada membentuk ikatan. Temperatur akan lebih tinggi sebagai hasil dari reaksi eksotermik.

Entalpi Kisi

Ketika ion-ion dalam keadaan gas bereaksi satu dengan yang lainnya membentuk senyawa kemudian melepaskan entalpi atau mengubah nilai entalpi, itulah yang disebut entalpi kisi. Sebagai contoh adalah pembentukan NaCl yang biasanya melepaskan kalor ke lingkungan:

Na⁺ (g) + Cl ^- (g) ⇌ NaCl (s)

Tabel Entalpi

Di bawah ini adalah tabel yang berisi data entalpi beberapa hidrokarbon.

Nama	Rumus Kimia	Entalpi (kkal/mol)
Hidrogen	H2	0.0
Metana	CH4	-17.9
Etana	C2H6	-20.0
Asetilena	C2H2	+54.2
n-propana	C3H8	-25.0
n-butana	C4H10	-30.0
n-pentana	C5H12	-35.1
n-heksana	C6H14	-40.0
n-heptana	C7H16	-44.9
n-oktana	C8H18	-49.8
n-nonana	C9H20	-54.8
n-dekana	C10H22	-59.6
2-metilpropana (Isobutana)	C4H10	-32.1
2,2-dimetilpropana	C6H14	-40.1
2-metilbutana (Isopentana)	C5H12	-36.9
2,2-dimetilbutana	C6H14	-44.5
2-metilpentana (Isoheksana)	C6H14	-41.8

Publisher: Unknown - 16.00