materi kimia

Penentuan Harga Tetapan Kesetimbangan Berdasarkan Konsentrasi dan Tekanan Parsial Gas

Kata Kunci: parsial gas, reaksi kesetimbangan, tetapan kesetimbangan

Ditulis oleh Harun Nasrudin pada 17-12-2010

Dalam penentuan harga tetapan kesetimbangan berdasarkan konsentrasi dan tekanan parsial gas haruslah mengetahui hubungan kuantitatif antara pereaksi dengan hasil reaksi dari suatu reaksi kesetimbangan.

Disosiasi adalah peruraian suatu zat menjadi zat lain yang lebih sederhana. Disosiasi yang terjadi akibat pemanasan disebut disosiasi termal. Disossiasi yang berlangsung dalam ruang tertutup akan berakhir dengan suatu kesetimbangan yang disebut kesetimbangan disosiasi.
Beberapa contoh kesetimbangan disosiasi gas :

Besarnya fraksi yang terdisosiasi dinyatakan oleh derajat disosiasi (a), yaitu perbandingan antara jumlah zat yang terdisosiasi dengan jumlah zat mula-mula :

Hubungan kuantitatif mol zat sebelum dan sesudah reaksi dapat digambarkan misalnya pada reaksi disosiasi Secara umum reaksi disosiasi dapat dinyatakan sebagai berikut :

Misal jumlah A mula-mula = a mol dan derajat disosiasi = a, maka jumlah zat A yang terdisosiasi = a x a mol, dan jumlah mol B yang terbentuk = n x aa mol. Susunan kesetimbangan dapat dirumuskan sebagai berikut :



Reaksi kimia mencapai kesetimbangan dinamik dengan ciri umum kesetimbangan perubahan fisika.
Reaksi kesetimbanan yang terpenting adalah reaksi yang berlangsung
dalam air.


Tetapan kesetimbangan untuk suatu reaksi total adalah hasil kali tetapan kesetimbangan dari reaksi yang digabungkan.
Tekanan parsial gas bergantung pada konsentrasi. Dari persamaan gas ideal, yaitu :
PV = nRT
Maka tekanan gas

Jenis ikatan kimia lain

Ditulis oleh Yoshito Takeuchi pada 11-08-2008

a. Ikatan logam

Setelah penemuan elektron, daya hantar logam yang tinggi dijelaskan dengan menggunakan model elektron bebas, yakni ide bahwa logam kaya akan elektron yang bebas bergerak dalam logam. Namun, hal ini tidak lebih dari model. Dengan kemajuan mekanika kuantum, sekitar tahun 1930, teori MO yang mirip dengan yang digunakan dalam molekul hidrogen digunakan untuk masalah kristal logam.
Elektron dalam kristal logam dimiliki oleh orbital-orbital dengan nilai energi diskontinyu, dan situasinya mirip dengan elektron yang mengelilingi inti atom. Namun, dengan meingkatnya jumlah orbital atom yang berinteraksi banyak, celah energi dari teori MO menjadi lebih sempit, dan akhirnya perbedaan antar tingkat-tingkat energi menjadi dapat diabaikan. Akibatnya banyak tingkat energi akan bergabung membentuk pita energi dengan lebar tertentu. Teori ini disebut dengan teori pita.
Tingkat energi logam magnesium merupakan contoh teori pita yang baik (Gambar 3.8). Elektron yang ada di orbital 1s, 2s dan 2p berada di dekat inti, dan akibatnya terlokalisasi di orbital-orbital tersebut. Hal ini ditunjukkan di bagian bawah Gambar 3.8. Namun, orbital 3s dan 3p bertumpang tindih dan bercampur satu dengan yang lain membentuk MO. MO ini diisi elektron sebagian, sehingga elektron-elektron ini secara terus menerus dipercepat oleh medan listrik menghasilkan arus listrik. Dengan demikian, magnesium adalah konduktor.
Bila orbital-orbital valensi (s) terisi penuh, elektron-elektron ini tidak dapat digerakkan oleh medan listrik kecuali elektron ini lompat dari orbital yang penuh ke orbital kosong di atasnya. Hal inilah yang terjadi dalam isolator.

b. Ikatan hidrogen

Awalnya diduga bahwa alasan mengapa hidrogen fluorida HF memiliki titik didih dan titik leleh yang lebih tinggi dibandingkan hidrogen halida lain (gambar 3.9) adalah bahwa HF ada dalam bentuk polimer. Alasan tepatnya tidak begitu jelas untuk kurun waktu yang panjang. Di awal tahunh 1920-an, dengan jelas diperlihatkan bahwa polimer terbentuk antara dua atom flourin yang mengapit atom hidrogen.
Sangat tingginya titik didih dan titik leleh air juga merupakan masalah yang sangat menarik. Di awal tahun 1930-an, ditunjukkan bahwa dua atom oksigen membentk ikatan yang mengapit hidrogen seperti dalam kasus HF (gambar 3.9). Kemudian diketahui bahwa ikatan jenis ini umum didapatkan dan disebut dengan ikatan hidrogen.
Ikatan hidrogen dengan mudah terbentuk bila atom hidroegen terikat pada atom elektronegatif seperti oksigen atau nitrogen. Fakta bahwa beberapa senyawa organik dengan gugus hidroksi -OH atau gugus amino -NH₂ relatif lebih larut dalam air disebabkan karena pembentukan ikatan hidrogen dengan molekul air. Dimerisasi asam karboksilat seperti asama asetat CH₃COOH juga merupakan contoh yang sangat baik adanya ikatan hidrogen.

Ikatan Van der Waals

Gaya dorong pembentukan ikatan hidrogen adalah distribusi muatan yang tak seragam dalam molekul, atau polaritas molekul (dipol permanen). Polaritas molekul adalah sebab agregasi molekul menjadi cair atau padat. Namun, molekul non polar semacam metana CH₄, hidrogen H₂ atau He (molekul monoatomik) dapat juga dicairkan, dan pada suhu yang sangat rendah, mungkin juga dipadatkan. Hal ini berarti bahwa ada gaya agreagasi antar molekul-molekul ini.. Gaya semacam ini disebut dengan gaya antarmolekul.
Ikatan hidrogen yang didiskusikan di atas adalah salah satu jenis gaya antarmolekul. Gaya antarmolekul khas untuk molekul non polar adalah gaya van der Waals. Asal usul gaya ini adalah distribusi muatan yang sesaat tidak seragam (dipol sesaat) yang disebabkan oleh fluktuasi awan elektron di sekitar inti. Dalam kondisi yang sama, semakin banyak jumlah elektron dalam molekul semakin mudah molekul tersebut akan dipolarisasi sebab elektron-elektronnya akan tersebar luas. Bila dua awan elektron mendekati satu sama lain, dipol akan terinduksi ketika awan elektron mempolarisasi sedemikian sehingga menstabilkan yang bermuatan berlawanan. Dengan gaya van der Waals suatu sistem akan terstabilkan sebesar 1 kkal mol^-1. Bandingkan harga ini dengan nilai stabilisasi yang dicapai dengan pembentukan ikatan kimia (dalam orde 100 kkal mol^-1). Kimiawan kini sangat tertarik dengan supramolekul yang terbentuk dengan agregasi molekul dengan gaya antarmolekul.
Latihan 3.1 Kekuatan ikatan ion
Energi interaksi antara dua muatan listrik Q1 dan Q2 (keduanya adalah bilangan bulat positif atau negatif) yang dipisahkan dengan jarak r (nm) adalah E = 2,31×10^-19 Q1Q2/r (J nm). Hitung energi interaksi untuk kasus: (1) interaksi antara Na⁺ dan Cl^– dengan r = 0,276 nm; (2) interaksi antara Mg²⁺ dan O^2- dengan r = 0,25 nm.
3.1 Jawab
(1) E = 2,31 x 10^-19 (+1)(-1)/(0,276) = -8,37 x 10^-19 (J); atau untuk per mol,
(2) E = 2,31×10^-19 (+2)(-2)/(0,205) = -4,51 x 10^-18 (J); atau per mol,
E(mol) = -8,37 x 10^-19 x 6,022 x 10²³ J = 5,04 x 10⁵ J = 504,0 kJ.
E(mol) = -4,51 x 10^-18 x 6,022 x 10²³ J = 2,71 x 10⁵ J = 271,0 kJ
Alasan mengapa yang kedua lebih besar adalah lebih besarnya muatan ion dan kedua karena jarak antar ionnya lebih pendek.

3.2 Kepolaran ikatan

Besarnya kepolaran ikatan, yakni besarnya distribusi pasangan elektron yang tidak merata, ditentukan oleh perbedaan ke-elektronegativan dua atom yang membentuk ikatan. Susuanlah ikatan-ikatan berikut berdasarkan kenaikan kepolarannya. Anda dapat menggunakan Tabel 5.7 untuk melihat nilai keelektronegativannya.
H-H, O-H, Cl-H, S-H, F-H
3.2 Jawab
H-H < S-H < Cl-H < O-H < F-H
3.3 Rumus struktur Lewis
Dengan mengikuti aturan oktet, tuliskan rumus struktur Lewis senyawa-senyawa berikut:
(a) hidrogen fluorida HF (b) nitrogen N₂ (c) metana CH₄ (d) karbon tetrafluorida CF₄ (e) kation nitrosil NO⁺ (f) ion karbonat CO₃^2- (g) asetaldehida HCHO
3.3 Jawab
3.4 Senyawa-senyawa boron-nitrogen
Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut:
(1) Tuliskan konfigurasi elektron boron dalam keadaan dasar. (2) Gambarkan rumus struktur Lewis BF₃. (3) Gambarkan rumus struktur Lewis NH₃. (4) Reaksi antara NH₃ dan BF₃ menghasilkan senyawa adisi. Jelaskan mengapa reaksi ini berlangsung, dan sarankan struktur senyawa adisinya.
3.4 Jawab
(1) 1s²2s²3p¹

Kata Pencarian Artikel ini:

jenis ikatan kimia, jenis-jenis ikatan kimia, jenis jenis ikatan kimia, kepolaran, Pembentukan senyawa melalui ikatan dari boron, lewis HCHO, jenis-jenis ikatan, IKATAN KIMIA PADA HF, kepolaran asam amino, kepolaran ikatan

Struktur Unsur-Unsur Periode 3

Kata Kunci: argon, belerang, fosfor, klor, sifat fisik, silikon, unsur perioda 3

Ditulis oleh Jim Clark pada 28-10-2007

Halaman ini menggambarkan struktur unsur-unsur perioda 3 mulai dari natrium sampai argon, dan menunjukkan bagaimana struktur tersebut dapat digunakan untuk menjelaskan sifat fisik unsur-unsur tersebut.
Variasi sifat fisik pada perioda 3
Titik leleh dan titik didih

Saat ini kita akan menjelaskan semua hal yang mengalami peningkatan dan penurunan seperti yang digambarkan pada pada diagram.
Daya hantar listrik
Natrium, magnesium dan alumunium semuanya adalah konduktor listrik yang baik. Tidak satu pun dari sisanya menghantarkan listrik.

Penjelasan kecenderungan sifat
Tiga Struktur logam
Natrium, magnesium dan alumunium semuanya memiliki struktur logam, yang menentukan pada konduktifitas listriknya dan titik leleh dan titik didih yang relatif tinggi.
Titik leleh dan titik didih meningkat seiring dengan urutan logam karena kenaikan jumlah elektron yang mana tiap atom dapat mengkontribusikannya untuk mendelokaliasasi “lautan elektron”. Ukuran atomya juga lebih kecil dan memiliki lebih banyak proton seiring urutan dari natrium ke magnesium dan ke alumunium.
Daya tarik dan juga titik leleh dan titih didihnya meningkat karena:

• Inti atom memperoleh lebih banyak muatan positif.
• Lautan elektron menghasilkan muatan yang lebih negatif.
• Lautan elektron lebih dekat ke inti dan karena itu tertarik lebih kuat.

Silikon – suatu struktur kovalen raksasa

Silikon adalah non logam, dan memiliki struktur kovalen raksasa sama persis dengan karbon pada intan – karena itu memiliki titik leleh tinggi. Kamu harus memutuskan ikatan kovalen terlebih dahulu untuk melelehkannya.
Tidak terdapat elektron bebas pada struktur, dan meskipun silikon dapat menghantarkan arus listrik, hal itu tidak sama dengan logam. Silikon adalah sebuah semikonduktor.
Empat unsur molekuler
Fosfor, belerang, klor dan argon adalah substansi melekuler sederhana dengan hanya memiliki dayatarik van der Waals diantara molekul-molekulnya. Titik leleh dan titik didihnya akan lebih kecil dibandingkan dengan anggota pertama perioda yang memiliki struktur raksasa. Keberadaan molekul yang menyendiri mencegah elektron untuk mengalir, dan tidak satupun dari keempat unsur tersebut yang dapat menghantarkan listrik.
Ukuran titik leleh dan titik didih ditentukan oleh ukuran molekul:

Molekul argon berada dalam bentuk atom argon tunggal.
Fosfor
Terdapat bentuk umum fosfor. Data pada diagram di atas berlaku untuk fosfor putih yang mengandung molekul P₄. Untuk melelehkan fosfor kamu tidak perlu memutuskan satu ikatan kovalen pun – hanya terdapat gaya van der Waals yang lebih lemah.
Belerang
Belerang berada pada bentuk atom cincin S₈. Molekulnya lebih besar dibandingkan molekul fosfor, dan karena itu dayatarik van der Waals akan lebih kuat, dan hal ini mengawali pada titik leleh dan titik didih yang lebih tinggi.
Klor
Klor, Cl₂, merupakan molekul yang lebih kecil dengan dayatarik van der Waals yang lemah, dan karena itu klor akan memiliki titik leleh dan titik didih yang lebih rendah dibandingkan dengan belerang atau fosfor.
Argon
Molekul argon hanya terdiri dari atom argon tunggal, Ar. Kemungkinan dayatarik van der Waals sangat terbatas dan karena itu titik leleh dan titik didih argon lebih rendah lagi.

Kata Pencarian Artikel ini:

fosfor putih, titik lebur belerang, titik beku belerang, grafik daya hantar listrik, titik didih dan titik leleh hidrokarbon meningkat seiring dengan peningkatan, silikon kimia, argon sifat fisik, unsur struktur, susunan unsur-unsur periodik, sifat kegunaan dan keberadaan unsur periode 3

Tetapan Laju dan Persamaan Arrhenius

Kata Kunci: Arrhenius

Ditulis oleh Jim Clark pada 23-09-2004

Halaman ini menitikberatkan pada bagaimana tetapan laju bergantung pada suhu dan energi aktivasi seperti yang ditunjukkan oleh persamaan Arrhenius.
Persamaan Arrhenius
Tetapan laju dan persamaan laju

Kita ingat bahwa persamaan laju dari suatu reaksi antara dua senyawa A dan B ditulis seperti dibawah ini :

Persamaan laju menunjukkan pengaruh dari perubahaan konsentrasi reaktan terhadap laju reaksi. Bagaimana dengan faktor-faktor lainnya (seperti suhu, katalis) yang juga mempengaruhi laju reaksi? Bagaimana hal ini dapat berlaku dalam persamaan laju ini?
Seluruh faktor-faktor ini termasuk didalam tetapan laju dimana sebenarnya tetap bila kita hanya mengubah konsentrasi dari reaktan. Ketika kita mengubah suhu maupun katalis, sebagai contoh, tetapan laju akan berubah.
Perubahaan ini digambarkan secara matematis oleh persamaan Arrhenius.
Persamaan Arrhenius

Apa arti dari berbagai simbol ini ?
Mulai dari yang sederhana …
Temperatur atau suhu, T
Agar berlaku dalam persamaan, suhu harus diukur dalam kelvin.
Konstanta atau tetapan gas, R
Tetapan ini datang dari persamaan, pV=nRT, yang berhubungan dengan tekanan, volume dan suhu dalam jumlah tertentu dari mol gas.
Energi aktivasi, E_A
Ini merupakan energi minimum yang diperlukan bagi reaksi untuk berlangsung. Agar berlaku dalam persamaan, kita harus mengubahnya menjadi satuan Joule per mole, bukan kJ mol^-1
Lalu beberapa yang cukup rumit …
e
Harga dari satuan ini adalah 2.71828 … dan ini merupakan satuan matematis seperti layaknya pi. Anda tidak perlu terlalu bingung untuk mengerti apa artinya ini, untuk menghitung persamaan Arrhenius.
Ekspresi, e^-(E_A/RT)
Ekspresi ini menghitung fraksi dari molekul yang berada dalam keadaan gas dimana memiliki energi yang sama atau lebih dari energi aktivasi pada suhu tertentu.
Faktor frekwensi, A
Kita juga dapat menyebut ini sebagai faktor pre-eksponensial atau faktor sterik.
A merupakan istilah yang meliputi faktor seperti frekwensi tumbukan dan orentasinya. A sangat bervariasi bergantung pada suhu walau hanya sedikit. A sering dianggap sebagai konstanta pada jarak perbedaan suhu yang kecil.
Pada saat ini mungkin Anda lupa dengan persamaan Arrhenius semula. Persamaan Arrhenius didefinisikan sebagai:

Kita dapat mengalikan kedua sisinya dengan “ln” sehingga menjadi persamaan:

“ln” merupakan salah satu bentuk logaritma.
Menggunakan persamaan Arrhenius
Pengaruh pengubahaan suhu
Kita dapat menggunakan persamaan Arrhenius untuk menggambarkan pengaruh dari perubahaan suhu pada tetapan reaksi – dan tentunya laju reaksi. Jika misalkan tetapan laju berlipatganda, maka juga laju reaksi akan berlipatganda. Lihat kembali ke persamaan pada awal dari halaman ini bila Anda tidak yakin dengan pernyataan ini.
Apa yang terjadi ketika kita menaikkan suhu sebesar 10^oC ke, misalkan, dari 20^oC ke 30^oC
(293 K ke 303 K)?
Faktor frekwensi, A, dalam persamaan ini kurang lebih konstan untuk perubahaan suhu yang kecil. Kita perlu melihat bagaimana perubahaan e^-(E_A/RT) – energi dari fraksi molekul sama atau lebih dengan aktivasi energi.
Mari kita ansumsikan energi aktivasi 50 kJ mol^-1. Dalam persamaan, kita perlu menulisnya sebagai 50000 J mol^-1. Harga dari konstanta gas, R, adalah 8.31 J K^-1 mol^-1.
Pada 20^oC(293 K) harga dari fraksi adalah:

Dengan menaikkan suhu walau hanya sedikit (ke 303 K), peningkatannya:

Kita dapat melihat bahwa fraksi molekul-molekul mampu untuk bereaksi dua kali lipat dengan peningkatan suhu sebesar 10^oC. Hal ini menyebabkan laju reaksi hampirmenjadi berlipatganda.
Pengaruh dari katalis
Katalis akan menyediakan rute agar reaksi berlangsung dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Andaikan keberadaan katalis menurunkan energi aktivasi sebesar 25 kJ mol^-1. Kita ulangi perhitungan pada 293 K :

Jika kita membandingkan ketika harga dari aktivasi energi sebesar 50 kJ mol^-1, kita dapat melihat terjadi peningkatan yang luar biasa pada fraksi molekul-molekul untuk dapat bereaksi. Hampir lebih dari 30000 lipat molekul-molekul dapat bereaksi dengan keberadaan katalis dibandingkan tanpa katalis. Sesuatu hal yang sangat luar biasa!

Kata Pencarian Artikel ini:

konstanta laju reaksi, hukum arrhenius, persamaan arhenius, persamaan arrhenius dan energi aktivasi, persamaan laju reaksi kimia, arrhenius, tetapan laju, pengaruh suhu terhadap konstanta laju reaksi, hukum arhenius, konstanta arrhenius

Ikatan Antarmolekul – Ikatan Hidrogen

Kata Kunci: dipol, ikatan hidrogen, ikatan koordinasi, van der waals

Ditulis oleh Jim Clark pada 10-10-2007

Halaman ini menjelaskan asal mula ikatan hidrogen – dayatarik antarmolekul yang terbentuk relatif kuat.
Keterangan untuk ikatan hidrogen

Terdapat banyak unsur yang membentuk senyawa dengan hidrogen – ditunjuk sebagai “hidrida”. Jika kamu mem-plot-kan titik didih hidrida unsur golongan 4, kamu akan menemukan bahwa titik didih tersebut naik seiring dengan menurunnya letak unsur pada golongan.

Kenaikan titik didih terjadi karena molekul memperoleh lebih banyak elektron, dan karena itu kekuatan dispersi van der Walls menjadi lebih besar.
Jika kamu mengulangi hal yang sama untuk hidrida golongan 5, 6, 7 sesuatu yang aneh terjadi.

Meskipun secara umum kecenderungannya sama persis dengan yang terjadi pada golongan 4 (dengan alasan yang sama), titik didih hidrida unsur pertama pada tiap golongan melonjak tinggi secara tidak normal.
Pada kasus NH₃, H₂O dan HF seharusnya terjadi penambahan gaya dayatarik antarmolekul, yang secara signifikan memerlukan energi kalor untuk memutuskannya. Gaya antarmolekul yang relatif kuat ini digambarkan dengan ikatan hidrogen.
Asal mula ikatan hidrogen

Molekul-molekul yang memiliki kelebihan ikatan adalah:

---

Catatan: Garis yang tebal menunjukkan ikatan berada pada bidang atau pada kertas. Ikatan putus-putus mengarah ke belakang bidang atau kertas berarti menjauh dari kamu, dan bentuk baji (wedge-shaped) mengarah ke arah kamu.

---

Harus diperhatikan bahwa tiap molekul tersebut:

• Hidrogen tertarik secara langsung pada salah satu yang unsur yang paling elektronegatif, menyababkan hidrogen memperoleh jumlah muatan positif yang signifikan
• Tiap-tiap unsur yang mana hidrogen tertarik padanya tidak hanya negatif secara signifikan, tetapi juga memiliki satu-satunya pasangan mandiri yang “aktif”.
  Pasangan mandiri pada tingkat-2 memiliki elektron yang dikandungnya pada volume ruang yang relatif kecil yang mana memiliki densitas yang tinggi muatan negatif. Pasangan mandiri pada tingkat yang lebih tinggi lebih tersebar dan tidak terlalu atraktif pada sesuatu yang positif.

Mempertimbangkan dua molekul air yang datang bersamaan.

Hidrogen + tertarik dengan kuat pada pasangan mendiri yang mana hampir sama jika kamu memulai untuk membentuk ikatan koordinasi (kovalen dativ). Hal ini tidak terjadi sejauh itu, tetapi dayatarik lebih kuat dibandingkan dayatarik dipol-dipol yang biasa.
Ikatan hidrogen memiliki kekuatan sepersepuluh rata-rata ikatan kovalen, dan secara konstan diputushubungkan pada molekul air. Jika kamu mengibaratkan ikatan kovalen antara oksigen dan hidrogen sebagai hubungan pernikahan yang stabil, ikatan hidrogen hanya berstatus “teman yang baik”. Pada skala yang sama, dayatarik van der Waals hanya menunjukkan perkenalan belaka!
Air sebagai contoh “sempurna” ikatan hidrogen

Harus diperhatikan bahwa tiap molekul air dapat berpotensi membentuk empat ikatan hidrogen dengan molekul air disekelilingnya. Terdapat jumlah hidrogen + yang pasti dan pasangan mandiri karena itu tiap masing-masing molekul air dapat terlibat dalam ikatan hidrogen.
Hal inilah yang menjadi sebab kenapa titik didih air lebih tinggi dibandingkan amonia atau hidrogen fluorida. Pada kasus amonia, jumlah ikatan hidrogen dibatasi oleh fakta bahwa tiap atom nitrogen hanya mempunyai satu pasang elektron mandiri. Pada golongan molekul amonia, tidak terdapat cukup pasangan mandiri untuk mengelilinginya untuk memuaskan semua hidrogen.
Pada hidrogen fluorida, masalah yang muncul adalah kekurangan hidrogen. Pada molekul air, hal itu terpenuhi dengan baik. Air dapat digambarkan sebagai sistem ikatan hidrogen yang “sempurna”.
Contoh yang lebih kompleks dari ikatan hidrogen

Hidrasi ion negatif

Ketika sebuah substansi ionik dialrutkan dalam air, molekul air berkelompok disekeliling ion yang terpisah. Proses ini disebut hidrasi.
Air seringkali terikat pada ion positif melalui ikatan koordinasi (kovalen dativ). Air berikatan dengan ion negatif menggunakan ikatan hidrogen
Diagram menunjukkan potensi terbentuknya ikatan hidrogen pada ion klorida, Cl^-. Meskipun pasangan mandiri pada ion klor terletak pada tingkat-3 dan secara normal tidak akan cukup aktif utnuk membentuk ikatan hidrogen, pada kasus ini mereka terbentuk lebih atraktif melalui muatan negatif penuh pada klor.

Meskipun ion negatif rumit, hal itu akan selalu menjadi pasangan mandiri yang mana atom hidrogen dari molekul air dapat membentuk ikatan hidrogen juga.
Ikatan hidrogen pada alkohol

Alkohol adalah molekul organik yang mengandung gugus -O-H.
Setiap molekul yang memiliki atom hidrogen tertarik secara langsung ke oksigen atau nitrogen adalah ikatan hidrogen yang cakap. Seperti molekul yang akan selalu memiliki titik didih yang tinggi dibandingkan molekul yang berukuran hampir sama yang mengandung gugus -O-H atau -N-H. Ikatan hidrogen membuat molekul lebih melekat (stickier), dan memerlukan lebih banyak energi kalor untuk memisahkannya.
Etanol, CH₃CH₂-O-H, dan metoksimetana, CH₃-O-CH₃, keduanya memiliki rumus molekul yang sama, C₂H₆O.

Keduanya memiliki jumlah elektron yang sama, dan panjang molekul yang sama. Dayatarik van der Waals (baik antara gaya dispersi dan dayatarik dipol-dipol) pada keduanya akan sama.
Bagaimanapun, etanol memiliki atom hirogen yang tertarik secara langsung pada oksigen – dan oksigen tersebut masih memiliki dua pasangan mandiri seperti pada molekul air. Ikatan hidrigen dapat terjadi antara molekul etanol, meskipun tidak seefektif pada air. Ikatan hidrogen terbatas oleh fakta bahwa hanya ada satu atom hidrogen pada tiap molekul etanol dengan cukup muatan +.
Pada metoksimetana, pasangan mandiri pada oksigen masih terdapat disana, tetapi hidrogen tidak cukup + untuk pembentukan ikatan hidrogen. Kecuali pada beberapa kasus yang tidak biasa, atom hidrogen tertarik secara langsung pada atom yang sangat elektronegatif untuk menjadikan ikatan hidrogen.
Titik didih etanol dan metoksimetana menunjukkan pengaruh yang dramatis bahwa ikatan hidrogen lebih melekat pada molekul etanol:

etanol (dengan ikatan hidrogen)		78.5°C
metiksimetana (tanpa ikatan hidrogen)		-24.8°C

Ikatan hidrogen pada etanol menghasilkan titik didih sekitar 100°C.
Sangat penting untuk merealisasikan bahwa ikatan hidrogen eksis pada penambahan (in addition) dayatarik van der Waals. Sebagai contoh, semua molekul berikut ini mengandung jumlah elektron yang sama, dan dua yang pertama memiliki panjang yang sama. Titik didih yang paling tinggi butan-1-ol berdasarkan pada penambahan ikatan hidrogen.

Dengan membandingkan dua alkohol (yang mengandung gugus -O-H), kedua titik didih adalah tinggi karena penambahan ikatan hidrogen berdasarkan pada tertariknya hidrogen secara langsung pada oksigen ? tetapi sebenarnya tidak sama.
Titik didih 2-metilproan-1-ol tidak cukup tinggi seperti butan-1-ol karena percabangan pada molekul menjadikan dayatarik van der Waals kurang efektif dibandingkan pada butan-1-ol yang lebih panjang.
Ikatan hidrogen pada molekul organik yang mengandung nitrogen

Ikatan hidrogen juga terjadi pada molekul organik yang mengandung gugus N-H – pendeknya terjadi juga ada amonia. Contohnya adalah molekul sederhana seperti CH₃NH₂ (metilamin) sampai molekul yang panjang seperti protein dan DNA.
Dua untai double helix yang terkenal pada DNA berikatan satu sama lain melalui ikatan hidrogen antara atom hidrogen yang tertarik oleh nitrogen pada salah satu untai, dan pasangan mandiri pada nitrogen atau oksigen yang lain yang terletai pada untai yang lain

Hukum Raoult dan Campuran Larutan Ideal

Ditulis oleh Jim Clark pada 06-10-2007

Bagian ini mengupas hukum Raoult dan bagaimana aplikasinya pada campuran dari dua larutan yang dapat menguap. Di sini akan dibahas kasus campuran di mana dua jenis larutan dapat sepenuhnya menyatu dalam berbagai proporsi dan BUKAN campuran di mana larutan yang satu berada di atas yang lainnya (larutan yang tidak dapat menyatu sepenuhnya)

Bagian ini menjelaskan apa yang dimaksud dengan campuran ideal dan melihat bagaimana diagram fase campuran demikian dibuat dan digunakan.

Campuran Ideal

Campuran ideal adalah sebuah campuran yang menaati hukum Raoult. Mari kita lihat karakter sebuah campuran ideal sebelum membahas Hukum Raoult, karena dengan demikian akan lebih mudah bagi kita untuk mengerti topik kali ini.

Contoh campuran ideal

Sebenarnya tidak ada campuran yang bisa dibilang ideal. Tapi beberapa campuran larutan kondisinya benar-benar mendekati keadaan yang ideal. Berikut ini adalah contohnya:
* hexane dan heptane
* benzene dan methylbenzene
* propan-1-ol dan propan-2-ol

Campuran ideal dan gaya intermolekuler

Dalam sebuah larutan, beberapa molekul yang berenergi besar dapat menggunakan energinya untuk mengalahkan daya tarik intermolekuler permukaan cairan dan melepaskan diri untuk kemudian menjadi uap.

Semakin kecil daya intermolekuler, semakin banyak molekul yang dapat melepaskan diri pada suhu tertentu.



Apabila anda mempunyai larutan kedua, hal yang sama juga terjadi. Pada suhu tertentu, sebagian dari molekul-molekul yang ada akan mempunyai energi yang cukup untuk melepaskan diri dari permukaan larutan.



Pada sebuah campuran ideal dari kedua larutan ini, kecenderungan dari dua macam molekul di dalamnya untuk melepaskan diri tidak berubah.

Aplikasi Prinsip Kesetimbangan Kimia dalam Industri

Kata Kunci: reaksi balik, reaksi kesetimbangan, Sendawa Chili, senyawa nitrogen, zat kimia

Ditulis oleh Harun Nasrudin pada 16-12-2010

Banyak proses industri zat kimia yang didasarkan pada reaksi kesetimbangan. Agar efesien, kondisi reaksi haruslah diusahakan sedemikian sehingga menggeser kesetimbangan ke arah produk dan meminimalkan reaksi balik. Misalnya:
1. Pembuatan Amonia menurut proses Haber-Bosch
Nitrogen terdapat melimpah di udara, yaitu sekitar 78% volume. Walaupun demikian, senyawa nitrogen tidak terdapat banyak di alam. Satu-satunya sumber alam yang penting ialah NaNO3 yang disebut Sendawa Chili. Sementara itu, kebutuhan senyawa nitrogen semakin banyak, misalnya untuk industri pupuk, dan bahan peledak. Oleh karena itu, proses sintesis senyawa nitrogen, fiksasi nitrogen buatan, merupakan proses industri yang sangat penting. Metode yang utama adalah mereaksikan nitrogen dengan hidrogen membentuk amonia. Selanjutnya amonia dapat diubah menjadi senyawa nitrogen lain seperti asam nitrat dan garam nitrat.
Dasar teori pembuatan amonia dari nitrogen dan hidrogen ditemukan oleh Fritz Haber (1908), seorang ahli kimia dari Jerman. Sedangkan proses industri pembuatan amonia untuk produksi secara besar-besaran ditemukan oleh Carl Bosch, seorang insinyur kimia
juga dari Jerman.

Berdasarkan prinsip kesetimbangan kondisi yang menguntungkan untuk ketuntasan reaksi ke kanan (pembentukan NH3) adalah suhu rendah dan tekanan tinggi. Akan tetapi, reaksi
tersebut berlangsung sangat lambat pada suhu rendah, bahkan pada suhu 500oC sekalipun. Dipihak lain, karena reaksi ke kanan eksoterm, penambahan suhu akan mengurangi rendemen.

Dewasa ini, seiring dengan kemajuan teknologi, digunakan tekanan yang jauh lebih besar, bahkan mencapai 700 atm. Untuk mengurangi reaksi balik, maka amonia yang terbentuk segera dipisahkan.
Mula-mula campuran gas nitrogen dan hidrogen dikompresi (dimampatkan) hingga mencapai tekanan yang diinginkan. Kemudian campuran gas dipanaskan dalam suatu ruangan yang bersama katalisator sehingga terbentuk amonia.
Diagram alur dari proses Haber-bosch untuk sintesis amonia
diberikan pada Gambar 10.

2. Pembuatan Asam Sulfat Menurut Proses Kontak
Industri lainnya yang berdasarkan reaksi kesetimbangan yaitu pembuatan asam sulfat yang dikenal dengan proses kontak. Reaksi yang terjadi dapat diringkas sebagai berikut ;

Tahap penting dalam proses ini adalah reaksi (2). Reaksi ini merupakan reaksi kesetimbangan dan eksoterm. Sama seperti pada sintesis amonia, reaksi ini hanya berlangsung baik pada suhu tinggi. Akan tetapi pada suhu tinggi justru kesetimbangan bergeser ke kiri.

Dalam industri kimia, jika campuran reaksi kesetimbangan mencapai kesetimbangan maka produk reaksi tidak bertambah lagi. Akan tetapi produk reaksinya diambil atau disisihkan, maka akan menghasilkan lagi produk reaksi.

Amonia yang terbentuk dipisahkan dari campuran kesetimbangan dengan cara pencarian dari gas nitrogen di daur ulang ke wadah reaksi untuk menghasilkan produk reaksi.
Banyak proses alamiah dalam kehidupan sehari-hari berkaitan dengan perubahan konsentrasi pada sistem kesetimbangan. pH darah dan jaringan badan kira-kira 7,4 . Harga ini diatur dalam darah berada dalam kesetimbangan dengan ion hidrogen karbonat dan ion hidrogen.

Jika konsentrasi ion hidrogen bertambah, ion-ion ini bereaksi dengan ion hidrogen karbonat. Jika konsentrasi ion hidrogen terlampau rendah, asam karbonat bereaksi menghasilkan hidrogen. Oksigen diangkut dari paru-paru ke sel badan oleh haemoglobin dalam sel darah merah. Dalam paru-paru, konsentrasi oksigen cukup tinggi dan haemoglobin bereaksi dengan oksigen membentuk oksihemoglobin. Reaksi ini dapat ditulis,

Dalam jaringan tubuh, konsentrasi oksigen rendah, sehingga reaksi sebaliknya yang terjadi, yaitu menghasilkan oksigen untuk digunakan dalam sel tubuh.
Ketika oksigen diangkut dari paru-paru ke jaringan tubuh, karbon dioksida yang dihasilkan oleh respirasi sel angkut dari jaringan tubuh ke paru-paru.
Dalam jaringan tubuh karbon dioksida yang konsentrasinya relatif tinggi melarut dalam darah bereaksi dengan air membentuk asam karbonat.

Dalam paru-paru di mana konsentrasi karbon dioksida relatif rendah, reaksi sebaliknya yang terjadi dan karbon dikeluarkan dari darah ke udara.

Jika air tanah mengalir melalui daerah berkapur, maka batu kapur melarut. Jika air berjumpa dengan udara yang mengandung sedikit karbondioksida maka karbon dioksida akan dilepaskan dari larutan ke udara, sehingga kalsium karbonat mengendap.

Pemisahan Dengan Kromatografi Tipis dan Kromatografi Kolom

Kata Kunci: Kromatografi Ion, Kromatografi Pemisahan

Ditulis oleh Adam Wiryawan pada 18-03-2011

a. Kromatografi Lapis Tipis (KLT)
KLT merupakan cara analisis cepat yang memerlukan bahan sedikit, baik penyerap maupun cuplikannya. KLT dapat digunakan untuk memisahkan senyawa yang hidrofobik seperti lemak dan karbohidrat. KLT dapat digunakan u ntuk menentukan eluen pada analisis kromatografi kolom dan isolasi senyawa murni dalam skala kecil.
Pelarut yang dipilih untuk pengembang pada KLT disesuaikan dengan sifat kelarutan senyawa yang dianalisis. Sebagai fase diam digunakan silika gel, karena tidak akan bereaksi dengan senyawa atau pereaksi ayng reakstif.
Data yang diperoleh dari analisis dengan KLT adalah nilai Rf, nilai Rf berguna untuk identifikasi suatu senyawa. Nilai Rf suatu senyawa dalam sampel dibandingkan dengan nilai Rf dari senyawa murni.
Nilai Rf didefinisikan sebagi perbandingan jarak yang ditempuh oleh senyawa pada permukaan fase diam dibagi dengan jarak yang ditempuh oleh pelarut sebagai fase gerak.
b. Kromatografi Kolom.
Kromatografi kolom digunakan untukdigunakan untuk memisahkan suatu campuran senyawa. Kolom yang terbuat dari gelas diisi dengan fase diam berupa serbuk penyerap (seperti selulosa, silika gel, poliamida). Fase diam dialiri (dielusi) dengan fase gerak berupa pelarut.
Sampel yang mengandung campuran senyawa dituangkan ke bagian atas dari kolom, kemudian dielusi dengan pelarut sebagai fase gerak. Setiap senyawa/komponen dalam campuran akan didorong oleh fase gerak dan sekaligus ditahan oleh fase diam. Kekuatan senyawa ditahan oleh fase diam akan berbeda dengan senyawa lainnya.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pemisahan dengan kromatografi kolom adalah fase diam yang digunakan, kepolaran pelarut (fase diam), ukuran kolom (diamter dan panjang kolom), kecepatan alir elusi.

Gambar 18.22. Kolom kromatografi
Tutorial : Kromatografi Cair
1.Garis besar syarat-syarat instrumental dari High Performance Liquid Chromatograph modern
2. Apa yang Anda ketahui tentang istilah-istilah berikut :

• Normal Phase Chromatography
• Reverse Phase Chromatography
• -Isocratic Operation
  -Gradient Elution
  -Flow Programming
• -Porous
  -Pellicular
  -Hydrophyllic
  -Lipophyllic

3.Garis besar mekanisme yang merupakan dasar pemisahan dalam bentuk kromatografi berikut :

• Kromatografi Cair Padat (Adsorpsi)
• Kromatografi Cair Cair ( utamanya bonded phase)
• Kromatografi Pasangan Ion
• Kromatografi Pertukaran Ion
• Size Exclusion Chromatography

Fase Gerak Untuk Kromatografi Cair

Kata Kunci: fase gerak, ikatan hidrogen

Ditulis oleh Adam Wiryawan pada 17-03-2011

Sifat-sifat berikut diperlukan untuk fase gerak dalam Kromatografi Cair.

• Solven (pelarut) harus siap tersedia
• Pelarut harus sesuai dengan detektor yang digunakkan dengan mempertimbangkan :

1. Deteksi Photometric – UV
2. Deteksi Refractive Index – ?RI pelarut dan analit
3. Ketidakmurnian yang memiliki extinction coeffisient tinggi, yaitu mengabsorbsi dengat kuat.

• Reaktivitas Pelarut. Pelarut sbaiknya tidak bereaksi dengan sampel atau polymerisasi dengan fase diam. Hal ini meniadakan aldehid, olefin dan senyawa sulphur (kecuali DMSO) ( misal pH dikontrol untuk kolom basa silika antara 2-8)
• Pelarut sebaiknya tidak terlalu kental. Viskositas tinggi (menimbulkan tekanan operasional) mengurangi efisiensi pemisahan. Tiik didih dapt menjadi petunjuk viskositas, senyawa dengan titik didih yang rendah lebih kurang kental. Pelarut sebaiknya mendidih pada 200-500 diatas temperatur pemisahan
• Untuk Kromatografi Cair Partisi dengan fase diam mekanik, fase gerak harus tidak dapat dicampur dengan fase diam.
• Keamanan dalam penggunaan pelarut harus dipertimbagkan terutama kemungkinan timbulnya pembakaran atau keracunan.

Pemilihan Fase Gerak dalam Kromatografi Padat Cair Kekuatan Pelarut (Solvent Strength)
Pemilihan fase gerakdalam kromatografi padat cair (adsorpsi) akan dengan baiktercapai dengan menggunakan parameter kekuatan pelarut e0 berdasarkan pada pekerjaan Hildebrand dan baru-baru ini diubah oleh Snyder.
Kekuatan pelarut ditemukan dengan mengukur panas yang dihasilkan oleh pelarut per unit area materi pengadsorbsi (adsorbat) selama pelarut teradsorbsi pada adsorbat
Semakin aktif suatu pelarut maka semakin tinggi level panas yang dihasilkan (atau energi bonding pelarut untuk adsorbat) dan secara konsekuen kekuatan pelarut semakin tinggi. Oleh karena itu pelarut non-polar seperti alkana sederhana memiliki kekuatan pelarut yang sangat rendah. Pentana dalam skala kekuatan pelarut Snyder adalah nol. Tabel kekuatan pelarut (e⁰) disusun dengan urutan meningkat, berdasarkan pada deret Eluotropic. Alkohol dan air memiliki nilai kekuatan pelarut yang tinggi berkaitan dengan gugus hidroksil aktif yang tinggi.
Kekuatan pelarut mengontrol rasio partisi k’. Peningkatan e ⁰ berarti pelarut lebih kuat dan nilai k’ semakin kecil untuk semua pita sampel.
Campuran biner digunakan pada hampir semua kasus untuk menyediakan kekuatan pelarut yang tepat sehingga dapat memberikan nilai rasio partisi k’ yang tepat.
Tabel 18.6. Beberapa pelarut sebagai fase gerak

Selektivitas
Selektivitas diukur dengan retensi relatif dalam LSC dapat diubah dengan memilih campuran biner baru seperti yang ditunjukkan gambar berikut.
Aturan konsentrasi B
Seperti aturan umum untuk perubahan besar dalam D pada LSC larutan sangat encer atau konsentrasi tinggi dari B dari pelarut lemah A sebaiknya digunakan.
Aturan Ikatan Hidrogen
Perubahan apapun dalam fase gerak yang menghasilkan perubahan pada ikatan hidrogen antara molekul sampel dan molekul fase gerak umumnya menimbulkan perubahan pada α


Fase “Silica Bonded”
(a) Silicate esther

(b) Silica-carbon dan Silica-nitrogen

(c) Siloxanes

Struktur Molekul

Kata Kunci: es, iodium, kelarutan, molekul, polietena, polimer, sifat fisik, struktur molekul

Ditulis oleh Jim Clark pada 28-10-2007

Halaman ini menggambarkan bagaimana sifat fisik suatu zat memiliki struktur molekul yang bervariasi dengan dayatarik antarmolekul – ikatan hidrogen dan gaya van der Waals.
Sifat fisik substansi molekuler
Molekul terdiri dari sejumlah atom yang bergabung melalui ikatan kovalen, dan atom tersebut berkisar dari jumlah yang sangat sedikit(dari atom tunggal, seperti gas mulia) sampai jumlah yang sangat banyak (seperti pada polimer, protein atau bahkan DNA).
Ikatan kovalen yang mengikat molekul secara bersamaan dengan sangat kuat, tetapi hal itu tidak berhubungan dengan sifat fisik suatu zat. Sifat fisik suatu zat ditentukan oleh gaya antarmolekul – gaya tarik antara suatu molekul dengan tetangganya – dayatarik van der Waals atau ikatan hidrogen.
Titik leleh dan titik didih
Substansi molekuler cenderung untuk menjadi gas, cairan atau padatan yang bertitik leleh rendah, karena gayatarik antar-molekul terhitung lemah. Anda tidak harus memutus ikatan kovalen yang ada untuk melelehkan atau mendidihkan sebuah zat molekuler.
Ukuran titik leleh dan titik didih akan tergantung pada kekuatan gaya antarmolekul. Kehadiran ikatan hidrogen akan meningkatkan titik leleh dan titik didih. Molekul yang berukuran lebih besar memungkinkan dayatarik van der Waals yang lebih besar pula – dan molekul tersebut akan lebih membutuhkan lebih banyak banyak energi untuk pemutusan ikatannya.
Kelautan dalam air
Kebanyakan substansi molekuler tidak larut dalam (atau hanya sangat sedikit larut) dalam air. Substansi molekuler yang dapat larut setelah bereaksi dengan air, atau yang lainnya dapat membentuk ikatan hidrogen dengan air.
Kenapa metana, CH₄, tidak larut dalam air?
Metana sendiri tidak masalah. Metana adalah suatu gas, dan karena itu molekulnya terpisah – air tidak dibutuhkan untuk mengambil sebagian metana dari bagian yang lain.
Masalahnya adalah ikatan hidrogen antara molekul air. Jika metana dilarutkan, metana memiliki gaya untuk menarik molekul air dan karena itu memutuskan ikatan hidrogen. Hal ini membutuhkan sejumlah energi.
Daya tarik yang memungkinkan antara molekul metana dan molekul air lebih lemah dibandingkan gaya van der Waals – dan tidak cukup energi yang dapat dilepaskan ketika gaya van der Waals terbentuk. Kemudahan ini tidak menguntungkan secara energetik untuk pencampuran metana dan air.
Kenapa amonia, NH₃, larut dalam air?
Amonia memiliki kemampuan untuk membentuk ikatan hidrogen. Ketika ikatan hidrogen antara molekul air putus, ikatan tersebut dapat digantikan oleh ikatan yang setara antara molekul air dan molekul metana.
Sebagian amonia juga bereaksi dengan air untuk menghasilkan ion amonium dan ion hidroksida.

Panah dua arah menunjukkan bahwa reaksi tidak berkesudahan. Pada tiap waktu hanya sekitar 1% amonia yang dapat bereaksi untuk membentuk ion amonium. Kelarutan amonia terutama tergantung pada ikatan hidrogen dan bukan pada reaksi.
Kebanyakan substansi molekuler yang lain larut dengan bebas pada air karena substansi molekuler tersebut dapat membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air termasuk etanol (alkohol) dan sukrosa (gula).
Kelarutan dalam pelarut organik
Substansi molekuler acapkali larut dalam pelarut organik – yang berbentuk molekul. Antara zat terlarut (zat yang larut) dan pelarut keduanya memiliki molekul-molekul yang tertarik satu sama lain melalui gaya van der Waals. Meskipun dayatarik tersebut akan diganggu ketika keduanya bercampur, dayatarik digantikan oleh dayatarik yang lain yang sama antara dua molekul yang berbeda.
Daya hantar listrik
Substansi molekuler tidak akan dapat menghantarkan listrik. Seperti pada kasus dimana elektron dapat terdelokalisasi pada molekul tertentu, tidak terdapat kontak yang cukup antar molekul untuk memperbolehkan elektron untuk bergerak di seluruh bagian cairan atau padatan.
Beberapa contoh tersendiri
Iodium, I₂
Iodium merupakan padatan kristalin abu tua dengan uap ungu. Titik leleh: 114°C. B.Pt: 184°C. Iodium sedikit, sedikit larut dalam air, tetapi larut dengan sangat leluasa dalam pelarut organik.
Karena itu Iodium merupakan padatan bertitik leleh rendah. Kristalinitas memberikan susunan molekul yang teratur.

Strukturnya digambarkan sebagai kubus terpusat permukaan – ini adalah kubus molekul iodium dengan molekul yang lain berada pada pusat tiap muka.
Orientasi molekul iodium dengan struktur ini sungguh sulit untuk digambarkan (apalagi diingat!). Jika silabus pengajaran dan ujian akhir yang kamu ikuti mengharuskan untuk mengingatnya, perhatikan dengan hati-hati urutan diagram yang menunjukkan setiap lapisannya.

Dengan catatan bahwa seiring kamu melihatnya menurun pada kubus, semua molekul di sebelah kiri dan kanan bersekutu dengan cara yang sama. Satu molekul yang ditengah bersekutu dengan yang diseberangnya.
Semua diagram menunjukkan sudut pandang “mengambang” tentang kristal. Molekul iodium, tentu saja, saling bersentuhan satu sama lain. Pengukuran jarak antar atom pusat pada kristal menunjukan dua harga yang berbeda:

Atom-atom iodium pada tiap molekul tertarik berdekatan secara bersamaan melalui ikatan kovalen. Dayatarik van der Waals antara molekul-molekulnya lebih lemah, dan kamu dapat memikirkan atom pada dua molekul yang terpisah hanya saling menyentuh satu sama lain.
Es
Es adalah contoh yang baik padatan yang berikatan hidrogen.
Terdapat sedikit perbedaan sususun molekul air pada es. Ini adalah salah satunya, tetapi bukan yang biasanya – saya tidak dapat menggambarkannya dengan cara lain supaya dapat dimengerti! Satu-satunya yang berikut dikenal dengan "es kubik", atau "es Ic". Molekul air tersusun seperti pada struktur intan.

Ini hanya sebagian kecil dari sebuah struktur yang memiliki jumlah molekul yang sangat banyak dalam bentuk tiga dimensi. Pada diagram, garis menunjukkan ikatan hidrogen. Pasangan elektron mandiri yang mana atom hidrogen tertarik padanya disimpan di sebelah kiri untuk lebih jelas.
Es kubik hanya stabil pada suhu dibawah -80°C. Es yang biasa memiliki struktur yang berbeda, struktur heksagonal. Disebut dengan "es Ih".
Kerapatan luar biasa yang merupakan sifat dari air
Gaya ikatan hidrogen yang terjadi pada es strukturnya lebih terbuka – jika kamu membuat modelnya, kamu akan menemukan sejumlah ruang kosong yang signifikan. Ketika es meleleh, struktur menjadi rusak dan molekul cenderung untuk menempati ruang kosong tersebut.
Hal ini berarti bahwa air yang terbentuk mengambil jarak yang sempit dibandingkan dengan jarak es semula. Dalam hal ini es merupakan padatan yang luar biasa – kebanyakan padatan menunjukkan kenaikan volum pada saat pelelehan.
Ketika air membeku, terjadi kebaliknya – terjadi ekspansi sebagai pembentukan ikatan hidrogen. Kebanyakan dari cairan saling kontak ketika terjadi proses pembekuan.
Sisa ikatan hidrogen yang kaku tetap ada pada cairan air yang sangat dingin, dan tidak menghilang sampai suhu 4°C. Kerapatan air meningkat dari 0°C sampai 4°C sebagai akibat dari molekul terbebas dari struktur terbuka dan mengambil ruangan yang kosong. Setelah 4°C, pergerakan termal dari molekul menyebabkan molekul tersebut untuk bergerak menjauh dan kerapatannya menjadi turun. Hal tersebut adalah sifat normal yang terjadi pada cairan selama dipanaskan.
Polimer
Ikatan pada polimer
PPolimer seperti poly(etena) – biasa disebut politena – berada pada bentuk molekul yang sangat panjang. Molekul Poli(etena) terbentuk melalui penggabungan molekul etena pada untai atom karbon yang berikatan secara kovalen dengan menarik hidrogen. Untai tersebut dapat becabang sepanjang rantai utama, juga mengandung untai karbon yang menarik hidrogen. Molekul tertarik satu sama lain pada padatan melalui gaya dispersi van der Waals.
Pengontrolan kondisi pada saat etena terpolimerisasi, memungkinkan untuk mengontrol jumlah cabang untuk menghasilkan dua tipe polietena yang berbeda.
Polietena dengan kerapatan tinggi
Polietena dengan kerapatan tinggi memiliki rantai yang tidak bercabang. Sedikit cabang mengakibatkan molekul untuk saling mendekat satu sama lain pada bentuk yang teratur seperti yang sering dijumpai ada bentuk kristalin.
Karena molekul berdekatan satu sama lain, gaya dispersi menjadi lebih efektif, dan karenanya plastik relatif lebih kuat dan memiliki titik leleh yang lebih tinggi dibanding polietena dengan kerapatan rendah.
Polietena dengan kerapatan tinggi digunakan untuk wadah barang-barang kimia rumah tangga seperti cairan pencuci, sebagai contoh, atau mangkok atau ember.
Polietena dengan kerapatan rendah
Polietena dengan kerapatan rendah memiliki cabang pendek di sepanjang untai. Cabang tersebut menghalangi untai tersesun dengan rapi dan rapat. Sebagai hasilnya gaya dispersi berkurang dan kekuatan plastik lebih lemah dan titik leleh lebih rendah. Kerapatannya lebih rendah, dan tentunya menyebabkan ruang yang kosong pada susunan strukturnya.
Polietena dengan kerapatan rendah digunakan untuk sesuatu seperti kantong plastik.

Destilasi

Kata Kunci: pemisahan destilasi, proses penguapan

Ditulis oleh Zulfikar pada 21-12-2010

Destilasi merupakan teknik pemisahan yang didasari atas perbedaan perbedaan titik didik atau titik cair dari masing-masing zat penyusun dari campuran homogen. Dalam proses destilasi terdapat dua tahap proses yaitu tahap penguapan dan dilanjutkan dengan tahap pengembangan kembali uap menjadi cair atau padatan. Atas dasar ini maka perangkat peralatan destilasi menggunakan alat pemanas dan alat pendingin (Gambar 15.7).
Proses destilasi diawali dengan pemanasan, sehingga zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap. Uap tersebut bergerak menuju kondenser yaitu pendingin (perhatikan Gambar 15.7), proses pendinginan terjadi karena kita mengalirkan air kedalam dinding (bagian luar condenser), sehingga uap yang dihasilkan akan kembali cair. Proses ini berjalan terus menerus dan akhirnya kita dapat memisahkan seluruh senyawa-senyawa yang ada dalam campuran homogen tersebut.

Gambar15.7. Alat destilasi sederhana
Contoh dibawah ini merupakan teknik pemisahan dengan cara destilasi yang dipergunakan oleh industri. Pada skala industri, alcohol dihasilkan melalui proses fermentasi dari sisa nira (tebu) myang tidak dapat diproses menjadi gula pasir. Hasil fermentasi adalah alcohol dan tentunya masih bercampur secara homogen dengan air. Atas dasar perbedaan titik didih air (100 ^oC) dan titik didih alcohol (70^oC), sehingga yang akan menguap terlebih dahulu adalah alcohol. Dengan menjaga destilasi maka hanya komponen alcohol saja yang akan menguap. Uap tersebut akan melalui pendingin dan akan kembali cair, proses destilasi alcohol merupakan destilasi yang sederhana, dan mempergunakan alat seperti pada Gambar 15.7.

Gambar 15.7 Destilasi yang dilakukan secara bertahap dari minyak bumi
Proses pemisahan yang lebih komplek terjadi pada minyak bumi. Dalam minyak bumi banyak terdapat campuran (lihat Bab 10). Atas dasar perbedaan titik didihnya, maka dapat dipisahkan kelompok-kelompok produk dari minyak bumi. Proses pemanasan dilakukan pada suhu cukp tinggi, berdasarkan perbedaan titik didih dan system pendingin maka kita dapat pisahkan beberapa kelompok minyak bumi. Proses ini dikenal dengan destilasi fraksi, dimana terjadi pemisahan-fraksi-fraksi dari bahan bakar lihat Gambar 15.7. proses pemisahan minyak bumi.

Pengolahan Minyak Bumi dengan Distilasi bertingkat

Kata Kunci: Minyak mentah berat, Minyak mentah ringan

Ditulis oleh Sukarmin pada 02-07-2009

Minyak bumi ditemukan bersama-sama dengan gas alam. Minyak bumi yang telah dipisahkan dari gas alam disebut juga minyak mentah (crude oil). Minyak mentah dapat dibedakan menjadi:

• Minyak mentah ringan (light crude oil) yang mengandung kadar logam dan belerang rendah, berwarna terang dan bersifat encer (viskositas rendah).

• Minyak mentah berat (heavy crude oil) yang mengandung kadar logam dan　belerang tinggi, memiliki viskositas tinggi sehingga harus dipanaskan agar meleleh.

Minyak mentah merupakan campuran yang kompleks dengan komponen utama alkana dan sebagian kecil alkena, alkuna, siklo-alkana, aromatik, dan senyawa anorganik. Meskipun kompleks, untungnya terdapat cara mudah untuk memisahkan komponen-komponennya, yakni berdasarkan perbedaan nilai titik didihnya. Proses ini disebut distilasi bertingkat. Untuk mendapatkan produk akhir sesuai dengan yang diinginkan, maka sebagian hasil dari distilasi bertingkat perlu diolah lebih lanjut melalui proses konversi, pemisahan pengotor dalam fraksi, dan pencampuran fraksi.
Distilasi bertingkat
Dalam proses distilasi bertingkat, minyak mentah tidak dipisahkan menjadi komponen-komponen murni, melainkan ke dalam fraksi-fraksi, yakni kelompok-kelompok yang mempunyai kisaran titik didih tertentu. Hal ini dikarenakan jenis komponen hidrokarbon begitu banyak dan isomer-isomer hidrokarbon mempunyai titik didih yang berdekatan. Proses distilasi bertingkat ini dapat dijelaskan sebagai berikut:

• Minyak mentah dipanaskan dalam boiler menggunakan uap air bertekanan tinggi sampai suhu ~600oC. Uap minyak mentah yang dihasilkan kemudian dialirkan ke bagian bawah menara/tanur distilasi.

• Dalam menara distilasi, uap minyak mentah bergerak ke atas melewati pelat-pelat (tray). Setiap pelat memiliki banyak lubang yang dilengkapi dengan tutup gelembung (bubble cap) yang memungkinkan uap lewat.

• Dalam pergerakannya, uap minyak mentah akan menjadi dingin. Sebagian uap akan mencapai ketinggian di mana uap tersebut akan terkondensasi membentuk zat cair. Zat cair yang diperoleh dalam suatu kisaran suhu tertentu ini disebut fraksi.

• Fraksi yang mengandung senyawa-senyawa dengan titik didih tinggi akan terkondensasi di bagian bawah menara distilasi. Sedangkan fraksi senyawa-senyawa dengan titik didih rendah akan terkondensasi di bagian atas menara.

Sebagian fraksi dari menara distilasi selanjutnya dialirkan ke bagian kilang minyak lainnya untuk proses konversi.

Gambar 2. Menara destilasi

Kata Pencarian Artikel ini:

pengolahan minyak bumi, proses pengolahan minyak bumi, minyak bumi dan pengolahannya, dESTILASI BERTINGKAT, destilasi minyak bumi, minyak bumi dan gas alam, proses penyulingan minyak bumi, cara mengolah minyak bumi, destilasi bertingkat pada minyak bumi, proses pembuatan minyak bumi

Persamaan Termokimia

Ditulis oleh Bambang Sugianto pada 09-06-2009

Persamaan reaksi yang mengikutsertakan perubahan entalpinya disebut persamaan termokimia. Nilai ΔH yang dituliskan pada persamaan termokimia disesuaikan dengan stokiometri reaksi. Artinya jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi sama dengan koefisien reaksinya.
Oleh karena entalpi reaksi juga bergantung pada wujud zat harus dinyatakan, yaitu dengan membubuhkan indeks s untuk zat padat , l untuk zat cair, dan g untuk zat gas. Perhatikan contoh berikut .           Contoh: Pada pembentukan 1a mol air dari gas hidrogen dengan gas oksigen dibebaskan 286 kJ. Kata “dibebaskan” menyatakan bahwa reaksi tergolong eksoterm. Oleh karena itu ?H = -286 kJ Untuk setiap mol air yang terbentuk. Persamaan termokimianya adalah:

H2 (g)  + 1/2 O2 (g) ——> H2O (l)                  ΔH = -286 kJ

Atau

2 H2 (g)  + O2 (g) ——> 2 H2O (l)                 ΔH = -572 kJ

(karena koefisien reaksi dikali dua, maka harga ΔH  juga harus dikali dua).