BAB
I DASAR-DASAR ILMU KIMIA
-
Ilmu kimia adalah ilmu
alam yang secara khusus mempelajari tentang perubahan materi secara kimia
maupun secara fisika, melalui pendekatan termodinamika, kinetika, dan struktur
materi.
-
Perkembangan ilmu kimia
bersifat teoritis dan praktis. Ilmu kimia modern dikembangan dengan cara yang
tidak merusak lingkungan hidup.
-
Materi alam mengalami
perubahan baik secara fisis,secara kimia atau keduanya. Perubahan yang terjadi
baik fisis maupun kimia dimanfaatkan untuk memproduksi hal baru yang dapat
dimanfaatkan dalam kehidupan.
-
Perubahan secara fisis
yaitu perubahan materi yang tidak disertai dengan munculnya pembentukan materi
baru.
-
Perubahan secara kimia
yaitu perubahan materi yang disertai dengan munculnya pembentukan materi dan
sifat yang berbeda dengan materi sebelumnya.
-
Lavoisier mencetuskan
tentang konservasi massa,bahwa perubahan materi tidak disertai dengan perubahan
massa. Materi tidak dapat diciptakan maupu dimusnahkan.
-
Unsur adalah bahan
dasar penyusun materi yang tidak dapat disederhanakan lagi dengn cara reaksi
kimia biasa.
-
Senyawa adalah zat
tunggal penyusun materi yang dapat diuraikan menjadi zat lain yang lebih
sederhana dengan reaksi kimia biasa.
-
Proust mencetuskan
hukum perbandiga tetap atau hukum komposisi tetap, yaitu perbandingan
unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap.
-
Campuran yaitu susunan
dari beberapa zat yang memiliki sifat-sifat zat asalnya dan memiliki komposisi
yang tidak tetap. Campuran dapat digolongkan menjadi campuran serbaneka dan
campuran serbasama.
-
Campuran serbaneka
adalah campura yang masih dapat dibedakan komponen penyusunnya, dan sifat dari
masing-masing zat masih ada.
-
Campuran
serbasamaadalah campuran yang tidak dapat dibedakan konponen penyususnnya, dan
sifat dari masing-masing zat masih ada.
-
Campuran dapat
dibedakan dengan kromatografi.
-
Larutan adalah campuran
serbasama dari beberapa zat.
-
Pelarut yaitu zat
terbanyak pada suatu larutan dan digunakan sebagai media pelarutan.
-
Terlarut yaitu zat yang
dilarutkan dalam media pelarut dan berjumlah kecil dibandingkan pelarut.
-
Kadar suatu zat dalam
larutan dapat dinyatakan dengan istilah persen berat, persen volume, dan bjp.
-
Partikel terkecil
penyusun materi dapat berupa atom, molekul, dan ion.
-
Atom adalah partikel
terkecil suatu unsur yang masih memiliki sifat asli unsur tersebut.
-
Molekul adalah gabungan
dari beberapa atom baik berasal dari unsur yang sama maupun unsur yang
berbedayang memiliki sifat tersendiri.
-
Ion adalah kelompok
atom yang bermuatan listrik, pada muatan negative dinamakan anion, pada muatan
positive dinamakan kation.
-
Lambang unsur digunakan
guna mempermudah penulisan dan penyebutan nama unsur-unsur. Lambang unsur yang
digunakan telah ditetapkan oleh IUPAC dengan aturan yang telah diseakati.
Penamaan tersebut dinamakan tatanama.
-
Tatanaama yaitu suatu
cara penulisan nama rumus kimia melalui metode sistematika.
-
Rumus kimia menyatakan
jumlah atom realtif pada setiap unsur yang terdapat dalam senyawa.
-
Persamaan kimia adalah
keadaan suatu reaksi kimia yang diungkapkan dengan lambang dari suatu reaksi
kimia. Lambang dan rumus merupakan pengganti dari nama zat yang terlibat.
-
Meyetarakan persamaan
yaitu menambahkan suatu bilangan
tertentu atau disebut koefisien reaksi. Sehingga jumlah atom-atom pada
setiap jenis atom dalm ruas persamaan menjadi sama.
BAB
II STOIKIOMERI
-
Massa atom mutlak suatu
unsur hanya berupa skala relatif hasil perbandingan dengan atom unsur lain
sebagai standar satuan massa atom dan tidak diketahui secara tepat.
-
Massa atom merupakan
harga relatif sehingga disebut massa atom relatif, atu disingkat dengan Ar
, satua massa atom relatif yaitu sms (satuan massa atom).
-
Atom unsur hidrogen
merupakan satandar satuan massa aton pertama kali, besarnya sama dengan 1 sma.
Massa atom lain merupakan kelipatan dari massa atom hidrogen.
-
Atom unsur oksigen
merupakan standar massa atom kedua, dengan besaran 16 sma. Dengan adanya atom
oksigen ini massa atom unsur-unsur lain lebih mendekati bilangan bulat.
-
Setelah ditemukannya
isotop-isotop unsur yang ada di alam, standar satuan massa atom diganti dengan
isotop atom unsur karbon 12 dengan besarann 12,00 sma.
-
Dengan spektrometer,
massa atom relatif didasarkan oleh jumlah rata-rata massa atom isoto-isotopnya
dengan memperhitungkan kelimpahannya di alam.
-
Massa molekul relatif
suatu senyawa molekular ditentukan oleh jumlah total massa relatif atom-atom
penyusunnya.
-
Senyawa ionik yaitu
senyawa yang tersusun atas ion-ionnya.
-
Tetapan Avogardo yaitu
bilangan sebesar 6,022 x 1023 dan dilambangkan dengan huruf L yaitu
berasal dari nama Loschmidt.
-
Zat yang mengandung
satu tetapan Avogardo ditetapkan satu mol. Sehingga satu mol setiap zat
mengandung 6,022 x 1023 partikel.
-
Massa molar adalah
massa 1 mol/ gram.besarnya sama dengan nilai massa atom relatif senyawanya.
-
Volume molar gas aalah volumesatu
mol gas pada 0o C dan tekanan 1 atm sebesar22,4 L.
-
STP (standar
temperature and pressure) yaitu prngukuran suatu gas pada 0o C dan 1
atm.
-
Molaritas yaitu
konsentrasi suatu zat dalam larutan dinyatakan dalam mol zat terlarut per liter
larutan (mol pelarut/L larutan) yang dinyatakan dengan lambang M.
-
Koefisien reaksi dalam
persamaan kimia menunnjukan perbandingan volume, jumlah partikel dan menyatakan
perbandingan mol zat-zat yang bereaksi. Perbandingan koefisien reaksi dinamakan
nisbah stoikiometri NS.
-
Beberapa hukum dasar
gas yaitu hukum Boyle, hukum Charles, hukum Boyle-Gay Lussac, hukum Dalton, dan
hukum gas ideal.
-
Hukum Boyle menyatakan
bahwa pada suhu tetap, volume gas berbandingterbalik dengan tekanan gas.
-
Hukum Charles
menyatakan bahwa pada tekanan tetap, volume gas berbanding terbalik dengan suhu
mutlaknya.
-
Hukum Boyle-Gay Lussac
menyatakan menimbahwa perbaandingan antara perkalian tekanan dan volume
terhadapa suhu mutlak adalah tetap.
-
Hukum Dalton
menyatakan bahwa tekanan total campuran
gas merupakan jumlah aljabar dari tekanan parsialnya.
-
Dari hukum gas, timbul
hukum gas ideal yang dinyatakan dengan persamaan PV=Nrt , P adalah tekanan, V
volume gas, T suhu mutlak, R tetapann gas, dan n adalah jumlah mol gas.
-
Stoikiometri dapat
diterapkan dalam perhitungan reaksi-reaksi kimia.
-
Beberapa konsep
perhitungan kimia yait pereaksi pembatas serta rumus kimia massa molar, volume
molar, nisbah stoikiometri, massa jenis, dan konsentrasi zat.
BAB
III TERMODINAMIKA KIMIA I
-
Sistem adalah subjek
kajian dari bagian alam semesta.
-
Lingkungan adalah bukan
sistem dari bagian alam semesta.
-
Sistem terbuka,
tertutup, dan tersekat merupakan batas-batas sistem dan lingkungan.
-
Sistem terbuka yaitu
apabila kalor dan materi dapat dipertukarkan di antara sistem dan lingkungan.
-
Sistem tertutup yaitu
hanya kalor saja yang dapat dipertukarkan
di antara sistem dan lingkungan.
-
Sistem tersekat yaitu
sistem yang tidak dapat mempertukarkan
baik materi maupun kalor.
-
Energi dapat erupa energi potensial, energi kinetik,
energi listrik, kalor, dan kerja.
-
Kalor merupakan energi
utama yang terlibat dalam sistem kimia.
Kalor adalah energi yang ditransfer diantara sistem dan lingkungan.
-
Proses eksoterm yaitu
peristiwa dimana kalor ditransfer dari sistem ke lingkungan.
-
Proses endoterm yaitu
peristiwa dimana kalor ditransfer dari lingkungan ke dalam sistem.
-
Hukum konservasi energi
atau hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa total kalor yang ditransfer
diantara sistem dan lingkungan sama dengan nol.
-
Fungsi keadaan yaitu
dimana besaran-besaran termodinamik yang menentukan keadaan sistem. Fungsi
keadaan tidak bergantung pada keadaan awaldan keadaan akhir.
-
Persamaan keadaan yaitu
adanya hubungan antar fungsi-fungsi keadaan.
-
Energi internal yaitu
energi yang terkandung dalam suatu sistem, dilambangkan dengan ∆U. Energi
internal merupakan fungsi keadaan. Perubahan energi internal pada volume tetap
sama dengan kalor yang dipertukarkan diantara sistem dan lingkungan ∆U=±qv.
-
Jika kalor yang
dipertukarkan dilakukan pada tekanan tetap, maka kalor yang ditransfer
dinamakan entalpi atau ∆H=±qp.
-
Entalpi adalah besaran
termodinamik yang didefinisikan sebagai H=U+PV. Untuk sistem zat padat atau
cair dinamakan P∆V sangat kecil maka ∆H=∆U.
-
Persamaan termodinamika
adalah persamaan kimia setara yang mencantumkan nilai kalor yang terlibat dalam
reaksi.
-
Kalorimeter adalah alat
pengukur kalor baik secara eksoterm maupun endoterm dengan tekanan tetap
nilainya sama dengan ∆H.
-
Kalorimeter bom
digunakan untuk mengukur kalor yang ditransfer pada volume tetap nilainya sama
dengan ∆U.
-
Kapasitas kalor molar
adalah kapasits kalor per mol.
-
Kalor jenis adalah
kapasitas kalor per gram.
-
∆Ho adalah
perubahan entalpi yang diukur pada keadaan standar yaitu pada 1 atm 298k.
-
Hukum Hess yaitu nilai
∆H hanya ditentukan oleh keadaan awal dan akhir karena entalpi merupakan fungsi
keadaan, sehingga proses reaksi tidak mempengaruhi nilai ∆H.
-
Persamaan termokimia
dapat dimanipulasi karena entalpi merupakan
fungsi keadaan. Tanda ∆H akan terbalik jika arah reaksi dibalikkan. Nilai ∆H
akan berubah sesuai dengan faktornya apabila dikalikan atau dibagi.
-
Kalor pembentukan
standar adalah perubahan entalpi pada satu mol senyawa dari unsur-unsurnya.
-
Kalor reaksi dapat
ditentukan melalui kalor pembentukan standar.
-
Kegunaan perubahan
entalpi standar yaitu untuk ramalan aspek kimia, seperti kalor bahan baardan
kalor perubahan fisik.
BAB
IV TERMODINAMIKA KIMIA II
-
Spontan merupakan suatu
proses yang berlangsung secara alamiah.
-
Entropi adalah fungsi
keadaan termodinamik yang dapat dipandang sebagai derajat ketidakteraturan.
Daya dorong secara spontan berhubungan dengan perubahan entropi dilambangkan
dengan S.
-
Ketidk teraturan
menyatakan jumlah keadaan sistem (posisi dan/atau tingkat energi)yang tersedia.
-
Kespontanan menuju ke
arah tatanan yang berpeluang paling tinggi.
-
Hukum kedua
termodinamika digunanakan untuk meramalkan arah suatu proses yang spontan,
tetapi hukum ini tidak dapat meramalkan laju suatu proses.
-
Hukum kedua
termodinamika menyatakan bahwa setiap proses spontan berlangsung ke arah
entropi semesta yang lebih besar atau ∆S>0
-
Proses yang berlangsung
secara spontan dapat diramalkan dari perubahan entropi yang terjadi dalam
sistem dan lingkungan. ∆Smol=∆S sis+∆S
ling.
-
∆S pada suhu tetap
didominasi oleh perubahan energi posisional dan ∆S ling di tentukan oleh kalor
∆S ling= -∆H/T
-
Nilai ∆S ling
bergantung pada arah aliran kalor.
-
Arah positif untuk
proses eksoterm
-
Arah negatif untuk
proses endoterm.
-
∆S ling bergantung pada
besar kalor dan suhu ketika keeksotermalan sebagai daya pendorong suatu proes.
-
Entropi sistem
berkurang jika pada fase gas jumlah molekul
lebih sedikit daripada pereaksi dan sebaliknya.
-
Molekul kompleks
memiliki entropistandar lebih tinggi daripda nbentuk molekul yang lebih
sederhana.
-
Hukum ketiga
termodinamika menyatakan bahwa entropi kristal sempurna pada 0 k adalah 0.
-
Pada diatas suhu 0
partikel-partikel dalam kristaal bergetar dan tercipta ketidak aturan.
-
Energi bebas Gibbs, dilambangkan
dengan G. Fungsi keadaan termodinamika yang didefinisikan melalui hubungan G= H
– TS
-
∆G<0 atau energi
bebas yang lebih kecil dihasilkan oleh
suatu proses spontan pada suhu dan tekanan yang tetap.
-
Perubahan energi bebas
standar (∆G0) adalah perubahan energi pada saat keadaan standar
yaitu pada 1 atm dan 25o C.
-
Perubahan energi bebas
dapat ditentukn dari data ∆Go dengan persamaan:
∆GO = ∑ ∆GO
(produk) - ∑∆GO (pereaksi)
∆GO adalah perubahan
energi bebas pembentukan standar suatu zat.
-
Perubahan energi beebas
pembentukan standar adalah perubahan
energi bebas suatu mol zat dari unsur pada keadaan standar.
-
Energi bebas
pembentukan standar untuk unsur adalah nol.
-
Energi total yang
digunakan untuk melakukan kerja harganya tetap tetapi kurang berguna.
-
Pada proses nyata,
kerja yang dapat dicapai kurang dari wmaks .
-
Kerja maksimum berguna
diperoleh dari proses reversible pada suhu dan tekanan yang tetap, harganya
sama dengan perubahan energi bebas wmaks = ∆G.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar