Teori Dasar Demin Plant Bagian 1

DUNIAPEMBANGKITLISTRIK.com  - Ilmu Kimia adalah adalah ilmu yang mempelajar hakikat,  sifat2   serta perubahan materi. Ia  mempelajar susuna atau   komposismateri perubaha energ yang menyertai perubahan materi dsb.

 

Teori Dasar Demin Plant Bagian 1

Perubahan fisika dan perubahan kimia

 

Perubahan   fisika  adalah  perubaha yang  terjadi  pada  suatu  zat,  tetapi komposisi kimianya tidak berubah, hanya berubah fase, ukuran partikel dsb.Contoh es menjadi air. Perubahan kimia adalah perubahan yang menghasilkan materi yang berbeda dari materi sebelumnya. Contoh : besi menjadi karat.

 

Unsur.

 

Jika besi dibuat serbuk, serbuk besi adalah besi juga namun ukurannya sangat kecil  dan sudah tidadapat  dibagi  lagi. Ada 109 unsur.  Unsur  bisa logam (metal) atau non-logam (metaloid).

 

Unsur logam : Argentum (Ag), Aluminium (Al), Chromium (Cr), Calcium (Ca), Magnesium  (Mg), Hydrargyrum  (Hg),  Cuprum  (Cu),  Plumbum  (Pb),  Ferrum (Fe), Aurumj (Au), Natrium/Sodium (Na), Platinum (Pt), Zincum (Zn) dll.

 

Unsur non-logam : hidrogen (H), oxygen (O), karbon (C), nitrogen (N), flourin (F), Chlorine (Cl), bromin (Br), iodin (I), belerang (S), Phosphorus, (P)  arsen (As) dan silikon (Si).

 

 

Senyawa.

 

Senyawa adalah zat yang terbentuk dari dua atau lebih unsur melalui proses kimia. Setiap senyawa mempunyai sifat yang khas, yang berbeda dari unsur-unsur  pembentuknya.  Contoh  : hydrogen  (H)  dan oxygen  (O)  adalah gas, tetapi gabungan keduanya adalah air (H2O).

 

Senyawa dengan unsur yang sama membentuk molekul : 

H2, O2, N2, F2, Cl2, Br2, I2.

P (Phosphorus), S8 (Sulphur)

 

Senyawa yang membentuk molekul dari 2 atau lebih unsur yang berbeda : H2O, CO2, CaCO3

Apa beda 2H  dan 2H2 ?

 

2H = 2  atom H; 2H2 = 2 molekul H2.

 

Berapa jumlah atom 3 Al2(SO4)3     ?

 

Jawab :

 

Al = 3 x2 = 6 atom


S = 3 x 3 = 9 atom

 

O = 3 x 4 x 3 = 36 atom

 

Jumlah atom = 6 + 9 + 36 = 51 atom.

 

 

Campuran.

  

Campuran  adalagabungan  beberapa  zat yang berbeddan setiap zat itu masih mempunyai sifat jati dirinya. Misalnya es krim, sirop, pasir pantai, garam kotor  dll.  Ada  berbagai  cara  pemisahan  zadari  campuran  tersebut  yaitu melalui penguapan, penyaringan, pengembunan, pelarutan, penyubliman, distilasi, pembekuan, kristalisasi dan kromatografi.


Cara mengukur jumlah zat dalam campuran adalah dengan prosentase (%). Baik untuk massa atau volume zat.

 

massa Zat  A

%-massa zat A = ---------------------------------------   x 100%

jumlah massa semua zat

 

.                                        volume  Zat  A

%-volume  zat A = ---------------------------------------  x 100%

jumlah volume semua zat

 

 

Suatu campuran terdiri dari 5 gram garam dan 7,4 gram gula, berapa persen garam  dalam campuran tersebut ?

 

Jumlah massa seluruhnya = 5 + 7,4 = 12,4 gram

 

 

5

 


 


% massa garam = -------- x 100% = 40,3%

12,4

 

Kadang-kadang kadar zat diukur dengan satuan bagian per juta (bpj)   atau ppm (part per million). Dalam seember air sumur volume 25 liter, terdapat 50 milligram besi dalam bentuk garam terlarut. Berapa kadar besi dalm air sumur tersebut ?

 

Rapatan air sumur dianggap  1 g/m atau 1 kg/liter.

 

 

Massa air = rapatan x volume

 

= 1 g/ml x 25.000 ml

 

= 25.000 g

 

massa besi = 50 mg = 0,05 g

 

 

massa zat

massa kadar besi = (---------------------------) x 106

massa campuran.

0,05

= ---------  x 106

25.000

 

= 2 bpj ( atau 2 ppm)

 

 

Atom.

Bagian  yang  terkecil  dari  unsur  adalah  Atom.  Atom  dari  unsur  yang  sama adalah identik baik ukuran, sifat dan massanya.  Jika atom bergabung dengan atom yang lain, akan terbentuk Molekul. Molekul bisa terbentuk dari gabungan atom  yang  sama  (misalnya  H2,  O2,  N dll.) ataatom  yang  berbeda  (H2O, H2SOdll). Misal 2 atom hydrogen (H) bergabung dangan 1 atom oxygen (O) membentuk molekul air (H2O).

 Bobot atom Hydrogen = 16 x 10-23  gram

 

 Bobot atom Belerang = 32 x 10-23 gram

 

 

Ion.

 

Ion adalah partikel penyusuzat.   Ion adalah atom atau kelompok  atom yg mermuatan listrik. Senyawa ion terdiri dari ion positif (disebut kation) (misal H+, Na+   dll) dan ion negatif (disebuanion misal OH-, Cl-   dll. Kedua ion bergabung membentuk senyawa ion atau kristal ion.

 


Penamaan Senyawa.

 

Pemberian nama untuk oksida metaloid (bukan logam) menggunakan : 

1=mono; 2= di; 3= tri; 4= tetra; 5 = penta; 6= hexa; 7= hepta; 8 = okta; 9= nona10=deca. Misal  P2O5 = diphosporus pentaoxide. CO2 = Carbon dioxide. Untuk oksida logam sbb. :

Jika oksidanya hanya satu, maka nama logam diikuti kata oksida : K2O (Kaliumoksida), BaO (Bariumoksida), Al2O3 (aluminiumoksida)

 Jika  oksidanya  ada  dua  (karena  logamnya  punya  valensi),  maka  nama logam, diikuti angka romawi dalam kurung, lalu kata oksida-nya : Cu2O (tembaga(I)oksida), CuO (tembaga (II)oksida).

 

Ada juga menggunakan nama Latin yaitu : Cu2O (cupro-oksida, cuproksida), CuO  (cuprioksida),  FeO (Fero-oksida,  feroksida),  Fe2O (Feri-oksida).  Untuk senyawa  asamasam+nama  logam, misal HCl (asam Chlorida),  H2S (asam sulfida); Atau, asam + nama sisa asam, misalnya H2SO4                        (asam sulfat), HNO3 (asam nitrat).

Untuk senyawa basa, nama logam + hidroksida, misal KOH                 (Kalium hidroksida), Ba(OH) (Barium hidroksida).  Untuk senyawa garam, disebutkan nama logam, diikuti nama sisa asam. Misalnya KCl (kaliumchlorida),  CUSO4 (Cuprisulfat).

  

Oksidasi.

 

Oksidasi adalah reaksi antara sebuah unsur dengan oksigen.

 

4Na + O2 -     2Na2O

 

2 Fe + O2       2 FeO

 

4 Fe + 3 O2     2 Fe2O3

 

 

 

CH4 + 2O2     CO2 + 2 H2O

 

Oksidasi juga diartikan sebagai reaksi pelepasan elektron dari suatu zat.

 

 

Reduksi.

 

Reduksi  adalah  pengambilan  oksigen  dari  suatu  senyawa.  Zat  pengambil oksigen disebut Reduktor.

 

 

CuO + H2     Cu + H2O

 

Fe2O3  + 3 H2     2 Fe + 3 H2O

 

Reduksi  juga diartikan  sebagai  reaksi pengikatan  elektron  oleh suatzat. Dalam persenyawaan NaCl, elektron yang dilepas oleh Natrium, ditangkap oleh atom Cl sehingga  atom Natrium  berubah jadi ion positif (Na+), perisrtiwa  ini juga disebut peristiwa oksidasi. Atom netral Chlor juga berubah menjadi ion negati (Cl-), peristiwa ini juga disebut peristiwa reduksi. Karena kedua perubahan dari atom netral menjadi ion berjalan bersamaan, maka disebut peristiwa oksidasi-reduksi.

 

 

Na      Na+     + 1e  (oksidasi) Cl + 1e       Cl (reduksi)

Na + Cl      Na+     +  Cl (oksidasi-reduksi).

 

 

Persamaan Reaksi.

 

Massa zat sebelum dan sesudah reaksi sama. Banyaknya atom disebelah kiri = banyaknya atom disebelah kanan.Hukum kekekalan zat Lavoisier : Jumlah berat (massa) semua zat sebelum suatu reaksi sama dengan jumlah berat (massa) semua zat sesudah reaksi tersebut.

 

Contoh :

 

7 g besi + 4 g belerang      11 g besi belerang

 

Berapa gram belerang diperlukan untuk bereaksi dengan 10 g besi ? Besi 10 g  maka belerang = 4/7 x 10 g = 5,71 g

 

 

Berapa  gram  besi  dan  belerang  untuk  membentu senyawa  30  g  besi belerang?

 

 

Besi  = 7/ (7+4) x 30 = 19,10 g

 

Belerang = 4/(7+4) x 30 = 10,90 g.

 

Contoh mencari persamaan reaksi :

 

Jika gula tebu (C12H22O11 dibakar dan direaksikan  dengan O2  (di-oksidasi) maka yang terjadi adalah CO2 dan H2O.

 

C12H22O11  + O2 --     CO2 + H2O

 

Rumus zat sudah benar, tetapi jumlah atom dikiri dan dikanan belum sama. Kita tulis :

a C12H22O11  + b O2 --     c CO2 + d  H2O C = 12 a = cH = 22 a = 2d

 

O = 11a + 2b = 2c + d

 

Jika a =  1  maka :

12 = c  atau c = 12

22 = 2 atau d = 22/2 = 11

11 + 2b =2c +  atau 11 + 2b = 2(12) + 11  atau 2b = 24 + 11 - 1      2b = 24 maka b=12.

 

 

Persamaan ditulis :

 

1 C12H22O11 + 12 O2 --     12 CO2 + 11  H2O  atau : C12H22O11  + 12 O2 --     12 CO2 + 11  H2O

 

 

Valensi.

 

Atom terdiri dari proton, neutron dan elektron. Proton + neutron disebut inti atom. Proton bermuatan listri positif dan neutron tidak bermuatan listrik, sedangka elektrobermuatan  listrik negatif. Dengan demikian muatan inti atom merupakamuatan proton. Proton + neutron dalam inti atom disebut nukleon.

Secara  keseluruhan  dalam  atotersebut  bersifat  neutral,  tidak  bermuatan listrik, karena adanya kesamaan jumlah muatan positif dengan jumlah muatan negatif atau disebut juga

 

Jumlah proton = jumlah elektron.

Massa proton hampir sama dengan massa neutron yaitu 1 sma. Massa proton= 1,00758 sma, sedang massa neutron = 1,00893 sma. Massa elektron sangat kecil yaitu 1/1836 x massa atom hydrogen. 1 sma=1,66 x 10-24 g.

Jika massa atom Hydrogen = 1,00758 sma (dibulatkan menjadi 1 sma) maka massa elektron adalah : 

= 1/1836 x 1,00758  sma

 = 0,00055 sma.


Nomor massa suatu unsur  = jumlah proton +  jumlah neutron  (karena massa elektron sangat kecil, jadi diabaikan).

 

Lambang unsur ditulis sebagai berikut :

 

 


A                         A = Nomor massa (NM) (jumlah proton + neutron) Z  = Nomor atom (NA) (jumlah proton = jumlah

Z                      elektron

Jumlah neutron = A Z

 

Misal :


35

Cl  artinya :

17


Jumlah elektron = 17;jumlah proton = 17; Jumlah neutron = 35 -17 = 18



Isotop adalah beberapa unsur yang sama tetapi mempunyai massa atom yang berbeda.

 

Misalnya :

35            37

C ;    Cl

17            17

 

Electroselalu mengelilingi  proton dalam suatu orbit (lintasan),  bisa berupa lingkaran  bulat  atau ellips.  Orbit  bisa  lebih  dari  satu.  Orbit  yang  banyak (berlapis-lapis  lintasan)  itu  dinamai  kulit elektron  dan  diberi  nama  kulit elektro K L, M, N, O, P, Q .

  


Gambar 1 Kulit Atom.

 

Setiap orbit boleh berisi satu atau lebih elektron, dinyatakan dengan 2e, 4e, 8e dst..  Elektron pada lingkaran orbit terluar, dapat mudah lepas dan berpindah ke orbit unsuyang lain. Elektron  pada  orbit terluar  bisa berisi  1 sampai  7 elektron dan tidak pernah sampai 8. Karena sifat yang tidak stabil ini, atom unsur2 tak mulia selalu cenderung menstabilkan diri, artinya selalu berusaha untuk memperoleh kulit terluar yang terisi penuh (yaitu 8 elektron) sampai keadaannya menyerupai atom unsur-unsur mulia.



Salah satu caranya adalah melepas satu elektron, misalnya terjadi pada atom Natrium (Na) :

 

Pelepasan Electron Atom Na.


Gambar 2 . Pelepasan Electron Atom Na.


Dengan melepas sebuah elektron-nya, atom Natrium yang semula bermuatan netral, kini menjadi bermuatan positif, karena ada kelebihan 1 muatan positif, maka ditulis Na+ dan disebut ion Natrium.

 

Ebaliknya  terjadi  pada  atom  Chlor  (Cl).  Pada  kuliterluarnya  terdapat  7 elektron. Maka untuk melengkapi elektron ini sampai penuh ( yaitu 8 elektron), Atom Chlor tinggal mengambil 1 elektron lagi dari luar. Karenanya atom chlor sekarang kelebihan 1 elektron, sehingga bermuatan negatif, menjadi ion Chlor (Cl-).

 

Kedua  ion yang  berlawanan  muatan  ini saling tarik menarik  (ikat mengikat) dengan perantaraan gaya elektrostatik dan membentuk   satu senyawa Na+Cl- atau cukup ditulis NaClUnsur-unsur  Na dan Cl yang hanya  melepas  atau mengambil 1 elektron, disebut unsur ber-valensi (bermartabat) 1.

 

Atom2 lain seperti Ca yang dapat melepas 2 elektron, disebut ber-valensi  2 sedangkan Al  dapat melepas 3 elektron, maka disebut ber-valensi 3.

 

 

Ca      Ca ++   +  2e

 

Al       Al+++     +  3e

 

 

Jadi Valensi (martabat) suatu unsur adalah :

Bilangan  yang menyatakan  berapbanyak elektro yang dapadilepaskan atau diambil oleh atom unsur itu pada waktu membentuk persenyawaan.


 

Penambahan Electron atom Cl.

Gambar 3. Penambahan Electron atom Cl.

 

Asam.

 

Asam adalah suatu zat yang mempunyai rasa masam   dan mengubah kertas lakmus biru menjadi merah. Asam dibagi menjadi dua golongan yaitu asam organik dan asam anorganik. Asam organik umumnya ditemukan dalam tumbuh-tumbuhan dan binatang (misalnya asam cuka, asam jeruk), sedangkan asam anorgani (disebut juga asam mineral) diperoledari mineral-mineral dalam tanah (asam accu, asam chlorida).

 Asam dikenal dengan karakter H  dimuka senyawa dan bermuatan positif, misalnya :

 

-

 

HNO3        H+ NO3

=

 

H2SO4      H SO4

H3PO -> H PO4

 

 

Jika suatu asadihilangkan  H-nya, maka tinggallah  sisa asam. Jadi ikatan antara H+ dan sisa asamdapat terlepas jika dilarutkan didalam air. Pelepasan ion H+ tidak sama kuatnya bagi berbagai jenis asam. Asam-asam  yang mudah melepaskan ion H+ disebut asam kuat, sedang asam-asam yang sukar melepaskn H+-nya disebut asam lemah.

Contoh asam-asam kuat :HCl, HBr, HJ, HNO3, H2SO4

Asam-asam yang lemah : asam cuka (CH3COOH), asam sianida (HCN). Larutan disebut asam jika pH < 7.

 

Basa.


Basa adalah suatu zat yang mempunyai rasa seperti air sabun (pahit, licin) dan mengubah kertas lakmus merah menjadi biru. Basa dikenal dengan karakter OH  (hidroksida) dibelakang senyawa dan bermuatan negatif, misalnya :

 

NaOH      Na OH-

KOH       K OH-

 

Ca(OH)2      Ca++      OH-

OH-

 

Al(OH)       Al+++           OH- OH- OH-

Fe(OH)3

Sn(OH)4

Ba(OH)2

 

Basa dibentuk dari Oksida logam + air, misalnya :

 

K2O + H2O      2 KOH BaO + H2O      Ba(OH)2

 

Larutan disebut basa jika pH > 7

 

Garam.

 

Kita mengenal beberapa garam misalnya :garam dapur (NaCl) dan juga garam Inggeris  (MgSO4). Garam  adala zat-zat  yang terdiri   dari logam  dan sisa asam. Logam bermuatan positif, sedang sisa asam bermuatan negatif. Karena kedua muatan listriknya sama besar, maka molekul garam bersifat netral.

 

Jika garam dilarutkan kedalam air, maka ikatan logam dan sisa asam dapat terlepas

Pemisaha yang  membentu ion-ion  bermuatan  listrik  ini  akan memenuhi  air  dan  inilah yang  menyebabkan  arus  listrik  dapat  mengalir. Larutan air yang penuh dengan ion2 logam dan sisa asam, disebut larutan elektrolit. Air  laut adalah elektrolit. Air  laut banyak mengandung garam NaCl. Garam dibentuk dengan berbagai cara :



a.  Basa + asam       Garam + Air

 2 NaOH + H2SO4       Na2SO4  + 2 H2O Ca(OH)2  + 2 HCl       CaCl2 + 2 H2O

2 Al2(SO4)3  + 3 H2SO4      Al2(SO4)3  + 6 H2

 


b.  Oksida basa + asam      garam + air


FeO + H2SO4       FeSO4 + H2O

Al2O3  + 6 HCl       2AlCl3 + 3 H2O


c. Basa + Oksida asam      Garam + Air 

2KOH + SO3       K2SO4     +  H2O

 3Ca(OH) + P2O5      Ca3(PO4)2  + 3 H2O

 

d. Oksida basa + oksida asam      garam

 Na2O + SO2        Na2SO3

 CaO + N2O5       Ca(NO3)2

 

e.  Logam + garam      garam lain + logam lain

 

Sebelumnya lihat deret Volta (deret keaktifan logam) dibawah ini :

 

K Na Ca Mg Al  - Mn Zn Fe Ni Sn Pb [H] Cu Hg Ag Pt Au.

 

Logam  yandisebelah  kiri lebih aktif dari logayang disebelah  kanannya. Misalnya logam K dapat mendesak/mengusikeluar logam Fe dari senyawa FeCl3. K + FeCl3       3 KCl + Fe. Tetapi  sebaliknya,  logam  Fe  tak  bisa  mendesak  logam  K  dari  senyawa garamnya.

Contoh lain :  Ca + ZnSO4      CaSO4  + Z

 

f)  Logam + Asam      garam + H2

 

Fe + HCl      FeCl2 + H2

2 Al + 3 H2SO4      Al2(SO4)3  + 3 H2

 

Tetapi logam2 disebelah kanan [H] dengan larutan asam tidak berreaksi. Cu + H2SO4      tidak bereaksi

 Au + HCl      tidak bereaksi.

 

Garam asam

 

Jika didalam senyawa garam masih terdapat atom H disebut garam asam : NaHCO3,  NaH2PO4

 

Garam Basa

 

Jika  didalam  senyawa  garam  masih  terdapat  hidroksida  OH  disebut  garam basa Mg(OH)Cl,  Fe(OH)2NO3

 

Garam Rangkap

 

Garam rangkap adalah campuran  lebih dari satu garam. KCl.MgCl2,   CaCO3.MgCO3


Daftar Martabat (Valensi) Unsur Logam


Belum ada Komentar untuk "Teori Dasar Demin Plant Bagian 1"

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel