Sistem koloid

Susu adalah koloid teremulsi dari lemak susu dalam air

Sistem koloid (selanjutnya disingkat "koloid" saja) merupakan suatu bentuk campuran (sistem dispersi) dua atau lebih zat yang bersifat homogen namun memiliki ukuran partikel terdispersi yang cukup besar (1 - 100 nm), sehingga terkena efek Tyndall. Bersifat homogen berarti partikel terdispersi tidak terpengaruh oleh gaya gravitasi atau gaya lain yang dikenakan kepadanya; sehingga tidak terjadi pengendapan, misalnya. Sifat homogen ini juga dimiliki oleh larutan, namun tidak dimiliki oleh campuran biasa (suspensi).
Koloid mudah dijumpai di mana-mana: susu, agar-agar, tinta, sampo, serta awan merupakan contoh-contoh koloid yang dapat dijumpai sehari-hari. Sitoplasma dalam sel juga merupakan sistem koloid. Kimia koloid menjadi kajian tersendiri dalam kimia industri karena kepentingannya.

[sunting] Macam-macam koloid

Koloid memiliki bentuk bermacam-macam, tergantung dari fasa zat pendispersi dan zat terdispersinya. Beberapa jenis koloid:

• Aerosol yang memiliki zat pendispersi berupa gas. Aerosol yang memiliki zat terdispersi cair disebut aerosol cair (contoh: kabut dan awan) sedangkan yang memiliki zat terdispersi padat disebut aerosol padat (contoh: asap dan debu dalam udara).
• Sol Sistem koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat cair. (Contoh: Air sungai, sol sabun, sol detergen dan tinta).
• Emulsi Sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat cair lain, namun kedua zat cair itu tidak saling melarutkan. (Contoh: santan, susu, mayonaise, dan minyak ikan).
• Buih Sistem Koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair. (Contoh: pada pengolahan bijih logam, alat pemadam kebakaran, kosmetik dan lainnya).
• Gel sistem koloid kaku atau setengah padat dan setengah cair. (Contoh: agar-agar, Lem, kanji dan Gel silika).

[sunting] Sifat-sifat Koloid

• Efek Tyndall

Efek Tyndall ialah gejala penghamburan berkas sinar (cahaya) oleh partikel-partikel koloid. Hal ini disebabkan karena ukuran molekul koloid yang cukup besar. Efek tyndall ini ditemukan oleh John Tyndall (1820-1893), seorang ahli fisika Inggris. Oleh karena itu sifat itu disebut efek tyndall.
Efek tyndall adalah efek yang terjadi jika suatu larutan terkena sinar. Pada saat larutan sejati disinari dengan cahaya, maka larutan tersebut tidak akan menghamburkan cahaya, sedangkan pada sistem koloid, cahaya akan dihamburkan. hal itu terjadi karena partikel-partikel koloid mempunyai partikel-partikel yang relatif besar untuk dapat menghamburkan sinar tersebut. Sebaliknya, pada larutan sejati, partikel-partikelnya relatif kecil sehingga hamburan yang terjadi hanya sedikit dan sangat sulit diamati.

• Gerak Brown

Gerak Brown ialah gerakan partikel-partikel koloid yang senantiasa bergerak lurus tapi tidak menentu (gerak acak/tidak beraturan). Jika kita amati koloid dibawah mikroskop ultra, maka kita akan melihat bahwa partikel-partikel tersebut akan bergerak membentuk zigzag. Pergerakan zigzag ini dinamakan gerak Brown. Partikel-partikel suatu zat senantiasa bergerak. Gerakan tersebut dapat bersifat acak seperti pada zat cair dan gas( dinamakan gerak brown), sedangkan pada zat padat hanya beroszillasi di tempat ( tidak termasuk gerak brown ). Untuk koloid dengan medium pendispersi zat cair atau gas, pergerakan partikel-partikel akan menghasilkan tumbukan dengan partikel-partikel koloid itu sendiri. Tumbukan tersebut berlangsung dari segala arah. Oleh karena ukuran partikel cukup kecil, maka tumbukan yang terjadi cenderung tidak seimbang. Sehingga terdapat suatu resultan tumbukan yang menyebabkan perubahan arah gerak partikel sehingga terjadi gerak zigzag atau gerak Brown.
Semakin kecil ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak Brown yang terjadi. Demikian pula, semakin besar ukuran partikel koloid, semakin lambat gerak Brown yang terjadi. Hal ini menjelaskan mengapa gerak Brown sulit diamati dalam larutan dan tidak ditemukan dalam campuran heterogen zat cair dengan zat padat (suspensi). Gerak Brown juga dipengaruhi oleh suhu. Semakin tinggi suhu sistem koloid, maka semakin besar energi kinetik yang dimiliki partikel-partikel medium pendispersinya. Akibatnya, gerak Brown dari partikel-partikel fase terdispersinya semakin cepat. Demikian pula sebaliknya, semakin rendah suhu sistem koloid, maka gerak Brown semakin lambat.

• Adsorpsi

Adsorpsi ialah peristiwa penyerapan partikel atau ion atau senyawa lain pada permukaan partikel koloid yang disebabkan oleh luasnya permukaan partikel. (Catatan : Adsorpsi harus dibedakan dengan absorpsi yang artinya penyerapan yang terjadi di dalam suatu partikel). Contoh : (i) Koloid Fe(OH)₃ bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+. (ii) Koloid As₂S₃ bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S2.

• Muatan koloid

Dikenal dua macam koloid, yaitu koloid bermuatan positif dan koloid bermuatan negatif.

• Koagulasi koloid

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.

• Koloid pelindung

Koloid pelindung ialah koloid yang mempunyai sifat dapat melindungi koloid lain dari proses koagulasi.

• Dialisis

Dialisis ialah pemisahan koloid dari ion-ion pengganggu dengan cara ini disebut proses dialisis. Yaitu dengan mengalirkan cairan yang tercampur dengan koloid melalui membran semi permeable yang berfungsi sebagai penyaring. Membran semi permeable ini dapat dilewati cairan tetapi tidak dapat dilewati koloid, sehingga koloid dan cairan akan berpisah.

• Elektroforesis

Elektroferesis ialah peristiwa pemisahan partikel koloid yang bermuatan dengan menggunakan arus listrik.

Hidrolisis Garam dalam Kehidupan Sehari-Hari

Agar tanaman tumbuh dengan baik, maka pH tanaman harus dijagam pH tanah di daerah pertanian harus disesuaikan dengan pH tanamannya. Oleh karena itu diperlukan pupuk yang dapat menjaga pH tanah agar tidak terlalu asam atau basa. Biasanya para petani menggunakan pelet padat (NH ₄ ) ₂ SO ₄ untuk menurunkan pH tanah. Garam (NH ₄ ) ₂ SO ₄ bersifat asam, ion NH ₄ ⁺ akan terhidrolisis dalam tanah membentuk NH ₃ dan H ⁺ yang bersifat asam.

Kita juga sering memakai bayclin atau sunklin untuk memutihkan pakaian kita. Produk ini mengandung kira-kira 5 % NaOCl yang sangat reaktif sehingga dapat menghancurkan pewarna, sehingga pakaian menjadi putih kembali. Garam ini terbentuk dari asam lemah HOCl dengan basa kuat NaOH. Ion OCl ^- terhidrolisis menjadi HOCl dan OH ^-, sehingga garam NaOCl bersifat basa.

Menentukan pH Larutan Garam

Garam yang mengalami hidrolisis membentuk suatu reaksi kesetimbangan. Pada reaksi kesetimbangan anion basa atau kation asam, akan dibebaskan OH ^- atau H ⁺ . Ion OH ^- dan ion H ⁺ inilah yang dapat menentukan apakah larutan tersebut bersifat asam, basa atau netral. Karena hidrolisis garam merupakan reaksi refersibel (bolak-balik), maka reaksi ini mempunyai tetapan kesetimbangan yang disebut tetapan hidrolisis (Kh). Besarnya Kh bergantung pada harga tetapan ionisasi asam (Ka) atau tetapan ionisasi basa (Kb). Tetapan hidrolisis dapat digunakan untuk menentukan pH larutan garam.

1. Garam dari Asam Kuat dengan Basa Kuat

Garam yang berasal dari asam kuat dan basa kuat jika dilarutkan dalam air menunjukkan reaksi netral, karena anion maupun kationnya masing-masing tidak ada yang bergabung dengan ion hidrogen atau hidroksida. Untuk menentukan produk yang sangat sedikit berdisosiasi. Karena itu kesetimbangan air tidak terganggu.

H ₂ O _(l) → H ⁺ _(aq) + OH ^- _(aq)

Karena konsetrasi H ⁺ dan OH ^- dalam larutan sama, maka larutan bersifat netral (pH=7)

2. Garam dari Asam Kuat dengan Basa Lemah

Jika garam yang berasal dari asam kuat dengan basa lemah dilarutkan ke dalam air, maka larutan tersebut bersifat asam (pH < 7). Kation asam (BH ⁺ ) dari garam bereaksi dengan air yang menghasilkan ion H ₃ O ⁺ .

BH ⁺ _(aq) + H ₂ O _(l) → B _(aq) + H ₃ O ⁺ _(aq) .

Reaksi ini mempunyai tetapan hidrolisis (Kh) sebagai berikut.

Konsentrasi BH ⁺ semula, sama dengan konsentrasi garamnya. Jika konsentrasi BH ⁺ mula-mula sebesar M dan hidrolisis sebesar α, maka konsentrasi semua komponen dalam persamaan tersebut adalah:

Karena nilai α sangat kecil, maka besarnya α pada M-α diabaikan, sehingga untuk M-α = M. Besarnya konsentrasi B dan H ₃ O ⁺ adalah sama. Karena H ₃ O ⁺ dapat diganti H ⁺, persamaan tetapan hidrolisis dapat ditulis.

Suatu basa dapat mengalami kesetimbangan sebagai berikut.

B­ _(aq) + H ₂ O _(l) → BH ⁺ _(aq) + OH ^- _(l)

Selanjutnya konsentrasi ion H ⁺ dapat ditulis:

Keterangan:
Kh : tetapan hidrolisis
Kw : tetapan kesetimbangan air
Kb : tetapan ionisasi basa
[BH ⁺ ] : konsentrasi kation dari garam

3. Garam dari Asam Lemah dengan Basa Kuat

Garam yang berasal dari asam lemah dengan basa kuat jika dilarutkan dalam air maka larutan tersebut bersifat basa (pH > 7). Anion basa (A ^- ) dari garam bereaksi dalam air yang menghasilkan ion OH ^- .

A ^- _(aq) + H ₂ O _(l) → HA _(aq) + OH ^- _(aq)

Reaksi ini mempunyai tetapan hidrolisis sebagai berikut.

Konsentrasi A ^- semula sama dengan konsentrasi garamnya. Jika konsentrasi A ^- mula-mula sebesar M dan terhidrolisis sebesar α, maka untuk konsentrasi semua komponen dalam persamaan tersebut adalah:

Karena nilai α relatif kecil (dapat diabaikan) sehingga nilai (M-α) sama dengan M.

Asam lemah akan terionisasi menjadi:

HA → H ⁺ + A ^-

Konsentrasi HA sama dengan konsentrasi OH ^-, sehingga diperoleh persamaan tetapan:

Selanjutnya konsentrasi OH ^- dapat dihitung dengan rumus:

Keterangan:

Kh : tetapan hidrolisis

Kw : tetapan kesetimbangan air

Ka : tetapan ionisasi asam

[A-] : konsentrasi anion dari garam

4. Garam dari Asam Lemah dan Basa Lemah

Garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah jika dilarutkan dalam air dapat bersifat asam, basa atau netral tergantung pada kekuatan relatif asam dan basa penyusunnya. Larutan garam ini akan terhidrolisis sempurna baik kation [BH ⁺ ] maupun anionnya [A ^- ].

Tetapan hidrolisis (Kh) dari hidrolisis di atas dapat ditulis sebagai berikut.

Selanjutnya untuk menghitung [H ⁺ ] adalah sebagai berikut.

Keterangan:

Kh : tetapan hidrolisis

Kw : tetapan kesetimbangan air

Ka : tetapan ionisasi asam

Kb : tetapan ionisasi basa

TERMOKIMIA

Termokimia ialah cabang kimia yang berhubungan dengan hubungan timbal balik panas dengan reaksi kimia atau dengan perubahan keadaan fisika. Secara umum, termokimia ialah penerapan termodinamika untuk kimia. Termokimia ialah sinonim dari termodinamika kimia.

Tujuan utama termodinamika kimia ialah pembentukan kriteria untuk ketentuan penentuan kemungkinan terjadi atau spontanitas dari transformasi yang diperlukan.[1] Dengan cara ini, termokimia digunakan memperkirakan perubahan energi yang terjadi dalam proses-proses berikut:

reaksi kimia
perubahan fase
pembentukan larutan
Termokimia is terutama berkaitan dengan fungsi keadaan berikut ini yang ditegaskan dalam termodinamika:

Energi dalam (U)
Entalpi (H).
Entropi (S)
Energi bebas Gibbs (G)
Panas Reaksi dan Termokimia
Kata Kunci: endoterm, Panas Reaksi, Reaksi Eksoterm, Termokimia
Ditulis oleh Ratna dkk pada 21-04-2009

Hubungan sistem dengan lingkungan
Pelajaran mengenai panas reaksi dinamakan termokimia yang merupakan bagian dari cabang ilmu pengetahuan yang lebih besar yaitu termodinamika. Sebelum pembicaraan mengenai prisip termokimia ini kita lanjutkan, akan dibuat dulu definisi dari beberapa istilah. Salah satu dari istilah yang akan dipakai adalah sistim. Sistim adalah sebagian dari alam semesta yang sedang kita pelajari. Mungkin saja misalnya suatu reaksi kimia yang terjadi dalam suatu gelas kimia. Di luar sistim adalah lingkungan. Dalam menerangkan suatu sistim, kita harus memperinci sifat-sifatnya secara tepat. Diberikan suhunya, tekanan, jumlah mol dari tiap zat dan berupa cairan, padat atau gas. Setelah semua variabel ini ditentukan berarti semua sifat-sifat sistim sudah pasti, berarti kita telah menggambarkan keadaan dari sistim.

Bila perubahan terjadi pada sebuah sistim maka dikatakan bahwa sistim bergerak dari keadaan satu ke keadaan yang lain. Bila sistim diisolasi dari lingkungan sehingga tak ada panas yang dapat mengalir maka perubahan yang terjadi di dalam sistim adalah perubahan adiabatik. Selama ada perubahan adiabatik, maka suhu dari sistim akan menggeser, bila reaksinya eksotermik akan naik sedangkan bila reaksinya endotermik akan turun. Bila sistim tak diisolasi dari lingkungannya, maka panas akan mengalir antara keduanya, maka bila terjadi reaksi, suhu dari sistim dapat dibuat tetap. Perubahan yang terjadi pada temperatur tetap dinamakan perubahan isotermik. Telah dikatakan, bila terjadi reaksi eksotermik atau endotermik maka pada zat-zat kimia yang terlibat akan terjadi perubahan energi potensial. Panas reaksi yang kita ukur akan sama dengan perubahan energi potensial ini. Mulai sekarang kita akan menggunakan perubahan ini dalam beberapa kuantitas sehingga perlu ditegakkan beberapa peraturan untuk menyatakan perubahan secara umum.

Simbol Δ (huruf Yunani untuk delta) umumnya dipakai untuk menyatakan perubahan kuantitas. Misalnya perubahan suhu dapat ditulis dengan ΔT, dimana T menunjukkan temperatur. Dalam praktek biasanya dalam menunjukkan perubahan adalah dengan cara mengurangi temperatur akhir dengan temperatur mula-mula.

ΔT = Takhir - Tmula-mula

Demikian juga, perubahan energi potensial

(Ep) Δ(E.P) = EPakhir - EPawal

Dari definisi ini didapat suatu kesepakatan dalam tanda aljabar untuk perubahan eksoterm dan endoterm. Dalam perubahan eksotermik, energi potensial dari hasil reaksi lebih rendah dari energi potensial pereaksi berarti EPakhir lebih rendah dari EPmula-mula. Sehingga harga ÷EP mempunyai harga negatif. Kebalikannya dengan reaksi endoterm, dimana harga ÷EP adalah positif.

Reaksi Eksoterm dan Endoterm

Peristiwa endoterm (kanan) dan eksoterm (kiri)

Reaksi Eksoterm
Pada reaksi eksoterm terjadi perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan atau pada reaksi tersebut dikeluarkan panas. Pada reaksi eksoterm harga ΔH = negatif ( - )

Contoh :

C(s) + O2(g) → CO2(g) + 393.5 kJ ;

ΔH = -393.5 kJ

Reaksi Endoterm
Pada reaksi terjadi perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem atau pada reaksi tersebut dibutuhkan panas. Pada reaksi endoterm harga ΔH = positif ( + )

Contoh :

CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)- 178.5 kJ ; ΔH = +178.5 kJ

Mekanika kuantum

Mekanika kuantum adalah cabang dasar fisika yang menggantikan mekanika klasik pada tataran atom dan subatom. Ilmu ini memberikan kerangka matematika untuk berbagai cabang fisika dan kimia, termasuk fisika atom, fisika molekular, kimia komputasi, kimia kuantum, fisika partikel, dan fisika nuklir. Mekanika kuantum adalah bagian dari teori medan kuantum dan fisika kuantum umumnya, yang, bersama relativitas umum, merupakan salah satu pilar fisika modern. Dasar dari mekanika kuantum adalah bahwa energi itu tidak kontinyu, tapi diskrit -- berupa 'paket' atau 'kuanta'. Konsep ini cukup revolusioner, karena bertentangan dengan fisika klasik yang berasumsi bahwa energi itu berkesinambungan.

Mekanika kuantum

Mekanika kuantum adalah cabang dasar fisika yang menggantikan mekanika klasik pada tataran atom dan subatom. Ilmu ini memberikan kerangka matematika untuk berbagai cabang fisika dan kimia, termasuk fisika atom, fisika molekular, kimia komputasi, kimia kuantum, fisika partikel, dan fisika nuklir. Mekanika kuantum adalah bagian dari teori medan kuantum dan fisika kuantum umumnya, yang, bersama relativitas umum, merupakan salah satu pilar fisika modern. Dasar dari mekanika kuantum adalah bahwa energi itu tidak kontinyu, tapi diskrit -- berupa 'paket' atau 'kuanta'. Konsep ini cukup revolusioner, karena bertentangan dengan fisika klasik yang berasumsi bahwa energi itu berkesinambungan. Sejarah Pada tahun 1900, Max Planck memperkenalkan ide bahwa energi dapat dibagi-bagi menjadi beberapa paket atau kuanta

konfigurasi elektron

Hubungan antara orbital dengan tabel periodik Kita akan melihat bagaimana cara menuliskan konfigurasi elektron sampai pada orbital d. Halaman ini akan menjelaskan konfigurasi berdasarkan tabel periodik sederhana di atas ini dan selanjutnya pengaplikasiannya pada konfigurasi atom yang lebih besar. Periode Pertama Hidrogen hanya memiliki satu elektron pada orbital 1s, kita dapat menuliskannya dengan 1s1 dan helium memiliki dua elektron pada orbital 1s sehingga dapat dituliskan dengan 1s2 Periode kedua Sekarang kita masuk ke level kedua, yaitu periode kedua. Elektron litium memenuhi orbital 2s karena orbital ini memiliki energi yang lebih rendah daripada orbital 2p. Litium memiliki konfigurasi elektron 1s22s1. Berilium memiliki elektron kedua pada level yang sama – 1s22s2. Sekarang kita

Larutan Penyangga: Mekanisme Kerja Si-Dualisme Asam dan Basa

Bagimana cara kerja larutan penyangga sehingga dia bisa mempertahankan nilai pH nya walaupun ditambah asam maupun basa? Sebenarnya mekanisme kerja buffer sangatlah sederhana. Sebagai contoh kita ambil larutan penyangga yang di buat dari campuran larutan NH3 dan NH4Cl. Pada larutan ini kita tambahkan sedikit asam misalnya HCl. Di dalam larutan penyangga tersebut terdapat NH3 dan NH4Cl maka kita harus menentukan terllebih dahulu kira-kira dengan spesies mana HCl akan bereaksi. Tentu tidak sulit kan untuk menentukan yang mana?

Ya. HCl bersifat asam maka dia akan bereaksi dengan basa, dan bagian basa dari larutan penyangga tersebut adalah NH3, jadi reaksinya bisa ditulis sebagai:

HCl + NH4OH -> NH4Cl + H2O

Jadi penambahan HCl akan menambah konsentrasi NH4+ di dalam larutan pemnyangga. Lalu bagaimana bila larutan penyangga tersebut kita tambahkan basa NaOH? Dengan spesies manakah di dalam larutan penyangga tersebut NaOH akan bereaksi? tentu saja dengan NH4Cl, Kenapa? ingat NH4OH adalah basa lemah, basa lemah memiliki nilai Kb yang rendah, artinya basa lemah lebih suka apabila dia dalam keadaan tidak terionisasi (tetap dalam bentuk NH4OH) daripada dia terionisasi menjadi NH4+ dan OH- .

NaOH akan menjadi sumber OH- bagi NH4Cl untuk membentuk NH4OH dengan reaksi sebagai berikut:

NaOH + NH4Cl -> NH4OH + NaCl

Penambahan NaOH akan menambah konsentrasi NH4OH dan NaCl sebagai hasil samping tidak berkontribusi pada pH ( garam dari asam kuat dan basa kuat akan terhidrolisis sempurna). Jadi penambahan asam pada larutan penyangga NH3 dan NH4Cl akan menambah konsentrasi NH4Cl sedangkan penambahan basa akan menambah konsentrasi NH4OH akan tetapi perlu di ingat penambahan asam atau basa dengan batas-batas tertentu tidak akan menambah konsentrasi NH4Cl dan NH4OH yang terlalu besar sehingga dengan demikian pergeseran nilai pH tidak akan jauh dari nilai saat awal penambahan belum terjadi.

Untuk contoh mekanisme larutan penyangga asam CH3COOH dan CH3COONa adalah sebagai berikut:

penambahan basa (KOH)———— CH3COOH + KOH -> CH3COOK + H2O
penambahan asam (HCl) ————CH3COONa + HCl -> CH3COOH + NaCl

MATERI KIMIA (ASAM)

Pengertian Asam, Basa dan Garam Asam Asam itu asal ya dari bahasa latin, yaitu denfan ktaacidus yang artinya masam. Asam menurut Arrhenius adalah senyawa yang menghasilkan ion hidrogen ketika larut dalam pelarut air. Kekuatan asam ditentukan oleh banyak-sedikitnya ion hidrogen yang dihasilkan. Semakin banyak ion H+ yang dihasilkan, semakin kuat sifat asamnya. No Nama asam Terdapat dalam 1. Asam asetat Larutan cuka 2. Asam askorbat Jeruk,tomat,sayuran 3. Asam sitrat Jeruk 4. Asam tanat Teh 5. Asam karbonat Minuman berkarbonasi 6. Asam klorida Lambung 7. Asam nitrat Pupuk,peledak (TNT) 8. Asam laktat Susu yang difermentasikan 9. Asam sulfat Baterai mobil,pupuk 10. Asam benzoat bahan pengawet makanan 1. Sifat asam Suatu zat dapat dikatakan asam apabila zat tersebut memiliki sifat-sifat sebagai berikut. a. Memiliki rasa asam/masam/kecut jika dikecap. b. Menghasilkan ion H+ jika dilarutkan dalam air. c. Memiliki pH kurang dari 7 (pH < 7). d. Bersifat korosif, artinya dapat menyebabkan karat pada logam. e. Jika diuji dengan kertas lakmus, mengakibatkan perubahan warna sebagai berikut