Larutan Buffer

Larutan buffer adalah:
a. Campuran asam lemah dengan garam dari asam lemah tersebut.
Contoh:
- CH₃COOH dengan CH₃COONa
- H₃PO₄ dengan NaH₂PO₄
b. Campuran basa lemah dengan garam dari basa lemah tersebut.
Contoh:
- NH₄OH dengan NH₄Cl
Sifat larutan buffer:
- pH larutan tidak berubah jika diencerkan.
- pH larutan tidak berubah jika ditambahkan ke dalamnya sedikit asam atau basa.
CARA MENGHITUNG LARUTAN BUFFER
1. Untuk larutan buffer yang terdiri atas campuran asam lemah dengan garamnya (larutannya akan selalu mempunyai pH < 7) digunakan rumus:
[H⁺] = K_a. C_a/C_g
pH = pK_a + log C_a/C_g
dimana:
C_a = konsentrasi asam lemah
C_g = konsentrasi garamnya
K_a = tetapan ionisasi asam lemah
Contoh:
Hitunglah pH larutan yang terdiri atas campuran 0.01 mol asam asetat dengan 0.1 mol natrium Asetat dalam 1 1iter larutan !
K_a bagi asam asetat = 10^-5
Jawab:
C_a = 0.01 mol/liter = 10^-2 M
C_g = 0.10 mol/liter = 10^-1 M
pH= pK_a + log C_g/C_a = -log 10^-5 + log^-1/log^-2 = 5 + 1 = 6
2. Untuk larutan buffer yang terdiri atas campuran basa lemah dengan garamnya (larutannya akan selalu mempunyai pH > 7), digunakan rumus:
[OH^-] = K_b . C_b/C_g
pOH = pK_b + log C_g/C_b
dimana:
C_b = konsentrasi base lemah
C_g = konsentrasi garamnya
K_b = tetapan ionisasi basa lemah
Contoh:
Hitunglah pH campuran 1 liter larutan yang terdiri atas 0.2 mol NH₄OH dengan 0.1 mol HCl ! (K_b= 10-5)
Jawab:
NH₄OH(aq) + HCl(aq)  -->   NH₄Cl(aq) + H₂O(l)
mol NH₄OH yang bereaksi = mol HCl yang tersedia = 0.1 mol
mol NH₄OH sisa = 0.2 – 0.1 = 0.1 mol
mol NH₄Cl yang terbentuk = mol NH40H yang bereaksi = 0.1 mol
Karena basa lemahnya bersisa dan terbentuk garam (NH₄Cl) maka  campurannya akan membentuk Larutan buffer.
C_b (sisa) = 0.1 mol/liter = 10^-1 M
C_g (yang terbentuk) = 0.1 mol/liter = 10^-1 M
pOH = pK_b + log C_g/C_b = -log 10^-5 + log 10^-1/10^-1 = 5 + log 1 = 5
pH = 14 – p0H = 14 – 5 = 9

Sumber: http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-2/larutan-buffer/

Read more »

Posted in: KELAS XI

Teori Asam Basa

A. MENURUT ARRHENIUS

Asam ialah senyawa yang dalam larutannya dapat menghasilkan ion H⁺.

Basa ialah senyawa yang dalam larutannya dapat menghasilkan ion OH^-.

Contoh:

1) HCl(aq)    →  H⁺(aq) + Cl^-(aq)
2) NaOH(aq) →  Na⁺(aq) + OH^-(aq)

B. MENURUT BRONSTED-LOWRY

Asam ialah proton donor, sedangkan basa adalah proton akseptor.

Contoh:

1) HAc(aq) + H₂O(l)   ↔     H₃O+(aq) + Ac^-(aq)
    asam-1    basa-2        asam-2       basa-1

HAc dengan Ac^- merupakan pasangan asam-basa konjugasi.
H₃O+ dengan H₂O merupakan pasangan asam-basa konjugasi.

2) H₂O(l) + NH₃(aq)   ↔    NH₄⁺(aq) + OH^-(aq)
    asam-1   basa-2          asam-2     basa-1

H₂O dengan OH^- merupakan pasangan asam-basa konjugasi.
NH₄⁺ dengan NH₃ merupakan pasangan asam-basa konjugasi.

Pada contoh di atas terlihat bahwa air dapat bersifat sebagai asam (proton donor) dan sebagai basa (proton akseptor). Zat atau ion atau spesi seperti ini bersifat ampiprotik (amfoter).

Sumber: http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-2/teori-asam-basa-2/

Read more »

Posted in: KELAS XI

Konfigurasi Elektron

Suatu cara penulisan yang menunjukkan distribusi elektron dalam orbital orbital pada kulit utama dan subkulit disebut konfigurasi elektron. Pada penulisan konfigurasi elektron perlu dipertimbangkan tiga aturan (asas), yaitu prinsip Aufbau, asas larangan Pauli, dan kaidah Hund.

1. Prinsip Aufbau

Elektron-elektron dalam suatu atom berusaha untuk menempati subkulit subkulit yang berenergi rendah, kemudian baru ke tingkat energi yang lebih tinggi. Dengan demikian, atom berada pada tingkat energi minimum. Inilah yang disebut prinsip Aufbau. Urutan-urutan tingkat energi ditunjukkan pada gambar. Jadi, pengisian orbital dimulai dari orbital 1s, 2s, 2p, dan seterusnya. Pada gambar dapat dilihat bahwa subkulit 3d mempunyai energi lebih tinggi daripada subkulit 4s. Oleh karena itu, setelah 3p terisi penuh maka elektron berikutnya akan mengisi subkulit 4s, baru kemudian akan mengisi subkulit 3d.

Diagram urutan tingkat energi orbital

2. Kaidah Hund

Untuk menyatakan distribusi elektron-elektron pada orbital-orbital dalam suatu subkulit, konfigurasi elektron dapat dituliskan dalam bentuk diagram orbital. Suatu orbital dilambangkan dengan strip, sedangkan dua elektron yang menghuni satu orbital dilambangkan dengan dua anak panah yang berlawanan arah. Jika orbital hanya mengandung satu elektron, anak panah dituliskan mengarah ke atas. Dalam kaidah Hund, dikemukakan oleh Friedrich Hund (1894 – 1968) pada tahun 1930, disebutkan bahwa elektron-elektron dalam orbital-orbital suatu subkulit cenderung untuk tidak berpasangan. Elektron-elektron baru berpasangan apabila pada subkulit itu sudah tidak ada lagi orbital kosong.

Pengisian orbital dalam suatu atom

Subkulit yang dilambangkan dengan strip sebanyak orbital yang dimiliki

3. Larangan Pauli

Pada tahun 1928, Wolfgang Pauli (1900 – 1958) mengemukakan bahwa tidak ada dua elektron dalam satu atom yang boleh mempunyai keempat bilangan kuantum yang sama. Dua elektron yang mempunyai bilangan kuantum utama, azimuth, dan magnetik yang sama dalam satu orbital, harus mempunyai spin yang berbeda. Kedua elektron tersebut berpasangan.

Setiap orbital mampu menampung maksimum dua elektron. Untuk mengimbangi gaya tolak-menolak di antara elektron-elektron tersebut, dua elektron dalam satu orbital selalu berotasi dalam arah yang berlawanan.

Subkulit s (1 orbital) maksimum 2 elektron

Subkulit p (3 orbital) maksimum 6 elektron

Subkulit d (5 orbital) maksimum 10 elektron

Subkulit f (7 orbital) maksimum 14 elektron

Sumber: http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-2/konfigurasi-elektron-2/

Read more »

Posted in: KELAS XI

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pergeseran Kesetimbangan

Pergeseran kesetimbangan dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor antara lain temperatur, konsentrasi, tekanan dan volume, penambahan zat lain. Namun dalam sub bab ini akan lebih difokuskan pada tiga faktor saja yaitu pengaruh temperatur, pengaruh konsentrasi, pengaruh tekanan dan volume. Apakah perlu dilakukan penambahan atau penurunan temperatur agar hasil suatu reaksi menjadi lebih besar ? Untuk meramalkan adanya gangguan luar yang dapat mempengaruhi letak kesetimbangan suatu reaksi, marilah kita kaji bagaimana penerapan azas Le Chatelier terhadap pengaruh atau gangguan dari luar tersebut sehingga dapat terjadi pergeseran kesetimbangan. ? Pengaruh temperatur
Sesuai dengan azas Le Chatelier, jika suhu atau temperatur suatu sistem kesetimbangan dinaikkan, maka reaksi sistem menurunkan temperatur, kesetimbangan akan bergeser ke pihak reaksi yang menyerap kalor (ke pihak reaksi endoterm). Sebaliknya jika suhu
diturunkan, maka kesetimbangan akan bergeser ke pihak reaksi eksoterm.
Perhatikanlah contoh berikut.
Ditentukan reaksi kesetimbangan :

Ke arah manakah kesetimbangan bergeser jika temperatur dinaikkan ?
Jawab :
Pada kenaikan temperatur, kesetimbangan bergeser ke pihak reaksi endoterm :
Pada kesetimbangan (1), reaksi bergeser ke kiri.
Pada kesetimbangan (2), reaksi bergeser ke kanan.
Perubahan konsentrasi, tekanan atau volume akan menyebabkan pergeseran reaksi tetapi tidak akan merubah nilai tetapan kesetimbangan. Hanya perubahan temperatur yang dapat
menyebabkan perubahan tetapan kesetimbangan.

Perhatikan percobaan dalam Gambar 5 berikut:
Jika temperatur dinaikkan, maka pada proses endotermik akan menyerap panas dari lingkungan sehingga membentuk molekul NO2 dari N2O4. Kesimpulannya, kenaikan temperatur akan menyebabkan reaksi bergeser kearah reaksi endotermik dan sebaliknya penurunan temperatur akan menyebabkan reaksi bergeser kearah reaksi eksotermik.

Pengaruh konsentrasi
Sesuai dengan azas Le Chatelier (Reaksi = – aksi) , jika konsentrasi salah satu komponen tersebut diperbesar, maka reaksi sistem akan mengurangi komponen tersebut. Sebaliknya, jika konsentrasi salah satu komponen diperkecil, maka reaksi sistem adalah menambah komponen itu. Oleh karena itu, pengaruh konsentrasi terhadap kesetimbangan berlangsung sebagaimana yang digambar pada tabel 1 berikut



Efek perubahan konsentrasi pada kesetimbangan dapat dilihat
pada Gambar 6.
Dari eksperimen tersebut diatas dapat ditarik simpulan bahwa kesetimbangan reaktan dan produk terdapat dalam sistem, kenaikan konsentrasi produk akan menyebabkan kesetimbangan bergeser kearah kiri dan penurunan konsentrasi produk akan menyebabkan
kesetimbangan bergeser ke arah kanan

? Pengaruh tekanan dan volume
Penambahan tekanan dengan cara memperkecil volume akan memperbesar konsentrasi semua komponen. Sesuai dengan azas Le Chatelier, maka sistem akan bereaksi dengan mengurangi tekanan. Sebagaimana anda ketahui, tekanan gas bergantung pada jumlah
molekul dan tidak bergantung pada jenis gas.
Oleh karena itu, untuk mengurangi tekanan maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah yang jumlah koefisiennya lebih kecil. Sebaliknya, jika tekanan dikurangi dengan cara memperbesar volume, maka sistem akan bereaksi dengan menambah tekanan dengan cara menambah jumlah molekul. Reaksi akan bergeser ke arah yang jumlah koefisiennya lebih besar.


Karena Qc > Kc maka reaksi akan bergeser kearah kiri. Dan sebaliknya penurunan tekanan (kenaikan volume) akan menyebabkan Qc < Kc sehingga reaksi akan bergeser kearah kanan. Berdasarkan uraian tersebut diatas, menunjukkan bahwa kenaikan tekanan menyebabkan reaksi bergeser kearah total mol gas yang kecil dan sebaliknya penurunan tekanan akan menyebabkan reaksi bergeser kearah total mol gas yang besar. Untuk reaksi yang tidak mempunyai selisih jumlah mol gas perubahan tekanan atau volume tidak akan menyebabkan perubahan dalam kesetimbangan.

Sumber:  http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_fisika1/kesetimbangan_kimia/faktor-faktor-yang-mempengaruhi-pergeseran-kesetimbangan/

Read more »

Posted in: KELAS XI

Teori Tumbukan

Reaksi yang hanya melibatkan satu partikel mekanismenya sederhana dan kita tidak perlu memikirkan tentang orientasi dari tumbukan. Reaksi yang melibatkan tumbukan antara dua atau lebih partikel akan membuat mekanisme reaksi menjadi lebih rumit.
Reaksi yang melibatkan tumbukan antara dua partikel
Sudah merupakan suatu yang tak pelak lagi jika keadaan yang melibatkan dua partikel dapat bereaksi jika mereka melakukan kontak satu dengan yang lain. Mereka pertama harus bertumbukan, dan lalu memungkinkan terjadinya reaksi.
Kenapa “memungkinkan terjadinya reaksi”? Kedua partikel tersebut harus bertumbukan dengan mekanisme yang tepat, dan mereka harus bertumbukan dengan energi yang cukup untuk memutuskan ikatan-ikatan.
Orientasi dari tumbukan
Pertimbangkan suatu reaksi sederhana yang melibatkan tumbukan antara dua molekul etena CH₂=CH₂ dan hidrogen klor, HCl sebagai contoh. Keduanya bereaksi untuk menghasilkan kloroetan.
Sebagai hasil dari tumbukan antara dua molekul, ikatan rangkap diantara dua karbon berubah menjadi ikatan tunggal. Satu hidrogen atom berikatan dengan satu karbon dan atom klor berikatan dengan satu karbon lainnya.
Reaksi hanya dapat terjadi bila hidrogen yang merupakan ujung dari ikatan H-Cl mendekati ikatan rangkap karbon-karbon.Tumbukan selain daripada itu tidak bekerja dikarenakan kedua molekul tersebut akan saling bertolak.
Tumbukan-tumbukan(collisions) yang ditunjukkan di diagram, hanya tumbukan 1 yang memungkinkan terjadinya reaksi.
Jika Anda belum membaca halaman tentang mekanisme reaksi, mungkin Anda bertanya-tanya mengapa tumbukan 2 tidak bekerja dengan baik. Ikatan rangka dikelilingi oleh konsentrasi negatifitas yang tinggi sebagai akibat elektron-elektron yang berada di ikatan tersebut. Pendekatan atom klor yang memiliki negatifitas lebih tinggi ke ikatan rangkap menyebabkan tolakan karena kedua-duanya memiliki negatifitas yang tinggi.
Di dalam tumbukan yang melibatkan partikel-partikel yang tidak simetris, Anda dapat menduga mekanisme melalui bagaimana cara mereka bertumbukan untuk menentukan dapat atau tidaknya suatu reaksi terjadi.

Energi tumbukan

Aktivasi Energi
Walaupun partikel-partikel itu berorientasi dengan baik, Anda tidak akan mendapatkan reaksi jika partikel-partikel tersebut tidak dapat bertumbukan melampui energi minimum yang disebut dengan aktivasi energi reaksi.
Aktivasi energi adalah energi minimum yang diperlukan untuk melangsungkan terjadinya suatu reaksi. Contoh yang sederhana adalah reaksi exotermal yang digambarkan seperti di bawah ini:

Jika partikel-partikel bertumbukan dengan energi yang lebih rendah dari energi aktivasi, tidak akan terjadi reaksi. Mereka akan kembali ke keadaan semula. Anda dapat membayangkan energi aktivasi sebagai tembok dari reaksi. Hanya tumbukan yang memiliki energi sama atau lebih besar dari aktivasi energi yang dapat menghasilkan terjadinya reaksi.
Di dalam reaksi kimia, ikatan-ikatan diceraikan (membutuhkan energi) dan membentuk ikatan-ikatan baru (melepaskan energi). Umumnya, ikatan-ikatan harus diceraikan sebelum yang baru terbentuk. Energi aktivasi dilibatkan dalam menceraikan beberapa dari ikatan-ikatan tersebut.
Ketika tumbukan-tumbukan tersebut relatif lemah, dan tidak cukup energi untuk memulai proses penceraian ikatan. mengakibatkan partikel-partikel tersebut tidak bereaksi.

Distribusi Maxwell-Boltzmann
Karena energi aktivasi memegang peranan penting dalam menentukan suatu tumbukan menghasilkan reaksi, hal ini sangat berguna untuk menentukan bagaimana macam bagian partikel berada untuk mendapatkan energi yang cukup ketika mereka bertumbukan.
Di dalam berbagai sistem, keberadaan partikel-partikel akan memiliki berbagai variasi besar energi. Untuk gas, dapat diperlihatkan melalui diagram yang disebut dengan Distrubis Maxwell-Boltzmann dimana setiap kumpulan beberapa partikel memiliki energinya masing-masing.

Luas dibawah kurva merupakan ukuran banyaknya partikel berada.

Distribusi Maxwell-Boltzmann dan energi aktivasi
Ingat bahwa ketika reaksi berlangsung, partikel-partikel harus bertumbukan guna memperoleh energi yang sama atau lebih besar daripada aktivasi energi untuk melangsungkan reaksi. Kita dapat mengetahui dimana energi aktivatisi berlangsung dari distribusi Mazwell-Boltzmann.

Perhatikan bahwa sebagian besar dari partikel-partikel tidak memiliki energi yang cukup untuk bereaksi ketika mereka bertumbukan. Untuk membuat mereka bereaksi kita dapat mengubah bentuk dari kurva atau memindahkan aktivasi energi lebih ke kanan.

Sumber: http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_fisika1/laju_reaksi1/teori_tumbukan/

Read more »

Posted in: KELAS XI

Penentuan Tipe Molekul

Tipe molekul dapat dinyatakan dengan menggunakan langkah-langkah sebagai berikut.

1) Menentukan jumlah elektron valensi atom pusat (EV).

2) Menentukan jumlah domain elektron ikatan (X).

3) Menentukan jumlah domain elektron bebas (E).

E=(EV-X)/2

Contoh

Tentukan tipe molekul dari senyawa-senyawa biner berikut ini.

a. BF₃

b. PCl₃

c. ClF₃

Jawab:

a. Jumlah elektron valensi atom pusat (boron) = 3

Jumlah domain elektron ikatan (X) = 3

Jumlah domain elektron bebas (E) =(3-3)/2=0

Tipe molekul: AX3.

b. Jumlah elektron valensi atom pusat (fosfor) = 5

Jumlah domain elektron ikatan (X) = 3

Jumlah domain elektron bebas (E) = (5-3)/2 = 1

Tipe molekul: AX3E

c. Jumlah elektron valensi atom pusat (klorin) = 7

Jumlah domain elektron ikatan (X) = 3

Jumlah domain elektron bebas (E) = (7-3)/2 = 2

Tipe molekul: AX3E2

Berbagai kemungkinan bentuk molekul

Jumlah Pasangan Elektron Ikatan	Jumlah Pasangan Elektron Bebas	Rumus	Bentuk Molekul	Contoh
2	0	AX2	linier	BeCl2
3	0	AX3	trigonal datar	BF3
2	1	AX2E	trigonal bentuk V	SO2
4	0	AX4	tetrahedron	CH4
3	1	AX3E	piramida trigonal	NH3
2	2	AX2E2	planar bentuk V	H2O
5	0	AX5	bipiramida trigonal	PCl5
4	1	AX4E	bidang empat	SF4
3	2	AX3E2	planar bentuk T	ClF3
2	3	AX2E3	linier	XeF2
6	0	AX6	oktahedron	SF6
5	1	AX5E	piramida sisi empat	BrF5
4	2	AX4E2	segi empat planar	XeF4

Cara penetapan tipe molekul dengan menggunakan langkah-langkah di atas hanya berlaku untuk senyawa biner berikatan tunggal. Untuk senyawa biner yang berikatan rangkap atau ikatan kovalen koordinasi, maka jumlah elektron yang digunakan untuk membentuk pasangan terikat menjadi dua kali jumlah ikatan.

Contoh

Tentukan tipe molekul senyawa-senyawa biner rangkap berikut ini.

a. XeO₄

b. SO₃

Jawab:

a. Jumlah elektron valensi atom pusat = 8

Jumlah domain elektron ikatan (X) = 4, tetapi jumlah elektron yang digunakan atom pusat = 4 × 2 = 8

Jumlah domain elektron bebas (E) = (8-8)/2 = 0

Tipe molekul: AX4

b. Jumlah elektron valensi atom pusat = 6

Jumlah domain elektron ikatan (X) = 3, tetapi jumlah elektron yang digunakan atom pusat = 3 × 2 = 6

Jumlah domain elektron bebas (E) = (6-6)/2 = 0

Tipe molekul: AX3

Langkah-langkah yang dilakukan untuk meramalkan geometri molekul adalah:

a. Menentukan tipe molekul.

b. Menggambarkan susunan ruang domain-domain elektron di sekitar atom pusat yang memberi tolakan minimum.

c. Menetapkan pasangan terikat dengan menuliskan lambang atom yang bersangkutan.

d. Menentukan geometri molekul setelah mempertimbangkan pengaruh pasangan elektron bebas.

(Sumber: General Chemistry, Principles and Modern Aplication, Ralph H. Petrucci, 4th ed, 1985.)

Contoh:

Molekul air, H₂O

Langkah 1: Tipe molekul adalah AX2E2 (4 domain).

Langkah 2: Susunan ruang pasangan-pasangan elektron yang memberi tolakan minimum adalah tetrahedron.

Langkah 3: Menentukan pasangan terikat dengan menuliskan lambang atom yang terikat (atom H).

Langkah 4: Molekul berbentuk V (bentuk bengkok). Hasil percobaan menunjukkan bahwa sudut ikatan H–O–H dalam air adalah 104,5°, sedikit lebih kecil daripada sudut tetrahedron (109,5°). Hal ini terjadi karena desakan pasangan elektron bebas.

Sumber:  http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-2/penentuan-tipe-molekul/

Read more »

Posted in: KELAS XI

Tetapan Kesetimbangan

Secara umum persamaan reaksi kesetimbangan atau reaksi bolak-balik dapat dinyatakan :
aA + bB --> cC + dD dimana a, b, c, dan d adalah koefisien stokiometri dari A, B, C, dan D.
Tetapan kesetimbangan (K) untuk reaksi tersebut pada suhu tertentu dapat dinyatakan :

Lambang Q digunakan untuk nilai perbandingan konsentrasi (quosien konsentrasi) pada setiap keadaan. Nilai perbandingan konsentrasi Q, untuk reaksi kesetimbangan disebut “TETAPAN KESETIMBANGAN “dengan lambang K.
Dalam sistem pada kesetimbangan, dapat dinyatakan Q = K
Dalam sistem bukan kesetimbangan, dapat dinyatakan Q ? K
Jadi tetapan kesetimbangan untuk reaksi,


Besarnya tetapan kesetimbangan suatu reaksi pada temperatur tertentu hanya dapat ditentukan dengan data ekperimen dan tidak dapat diramalkan dari persamaan reaksi. Keteraturan yang diperoleh dari data eksperimen tentang sistem kesetimbangan dikenal dengan “hukum kesetimbangan”. Ada dua cara, yaitu pertama menggunakan energi bebas standar reaksi dan kedua dengan pengukuran langsung konsentrasi kesetimbangan yang dapat disubstitusikan ke dalam ungkapan aksi massa. Komposisi kesetimbangan dapat berubah bergantung pada kondisi reaksi. Akan tetapi, pada tahun 1864 Cato Maximillian Gulberg dan Peter Wage menemukan adanya suatu hubungan yang tetap antara
konsentrasi komponen dalam kesetimbangan. Hubungan yang tetap ini disebut Hukum Kesetimbangan atau Hukum Aksi Massa. Harga tetapan kesetimbangan sangat berguna baik secara kuantitatif maupun kualitatif. Secara kuantitatif, memungkinkan untuk
digunakan untuk menghitung konsentrasi pereaksi dan atau hasil reaksi dalam sistem kesetimbangan, sedang secara kualitatif, dapat memberikan informasi tentang sejauh mana reaksi berlangsung kearah reaksi sempurna.

Tetapan kesetimbangan berubah jika temperatur berubah. Pada temperatur tertentu, mungkin terdapat banyak campuran reaksi, setiap reaksi mempunyai konsentrasi pereaksi yang berbeda dalam keadaan kesetimbangan.

Suatu reaksi dapat dinyatakan lebih dari satu persamaan, besarnya tetapan kesetimbangan bergantung pada persamaan reaksi. Dengan demikian persamaan reaksi harus diketahui untuk menyatakan tetapan kesetimbangan.
Misalnya,

Secara garis besar umum tentang tetapan kesetimbangan dapat diungkapkan bahwa:
“Jika harga K besar, berarti kedudukan kesetimbangan jauh di sebelah kanan, sebaliknya jika harga K kecil berarti hanya sejumlah kecil hasil reaksi yang ada dalam kesetimbangan“.

Apakah arti ungkapan tetapan kesetimbangan ini ?


Jika K=1 maka kesetimbangan akan bergeser kearah kanan membentuk produk. Sebaliknya jika K=1 maka kesetimbangan akan bergeser kekiri membentuk reaktan.
Makna tetapan kesetimbangan bagi suatu reaksi antara lain :


2. Meramalkan arah reaksi
Apabila zat pada ruas kiri dan ruas kanan dari suatu reaksi kesetimbangan dicampurkan dalam suatu wadah reaksi maka sangat mungkin bahwa campuran tidak setimbang. Reaksi harus berlangsung ke kanan atau ke kiri sampai mencapai kesetimbangan.

Sumber: http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_fisika1/kesetimbangan_kimia/tetapan-kesetimbangan/

Read more »

Posted in: KELAS XI

Teori Hibridisasi

Teori domain elektron dapat digunakan untuk meramalkan bentuk molekul, tetapi teori ini tidak dapat digunakan untuk mengetahui penyebab suatu molekul dapat berbentuk seperti itu. Sebagai contoh, teori domain elektron meramalkan molekul metana (CH₄) berbentuk tetrahedron dengan 4 ikatan C-H yang ekuivalen dan fakta eksperimen juga sesuai dengan ramalan tersebut, akan tetapi mengapa molekul CH₄ dapat berbentuk tetrahedron? Pada tingkat dasar, atom C (nomor atom = 6) mempunyai konfigurasi elektron sebagai berikut.

Dengan konfigurasi elektron seperti itu, atom C hanya dapat membentuk 2 ikatan kovalen (ingat, hanya elektron tunggal yang dapat dipasangkan untuk membentuk ikatan kovalen). Oleh karena ternyata C membentuk 4 ikatan kovalen, dapat dianggap bahwa 1 elektron dari orbital 2s dipromosikan ke orbital 2p, sehingga C mempunyai 4 elektron tunggal sebagai berikut.

menjadi

Namun demikian, keempat elektron tersebut tidaklah ekuivalen dengan satu pada satu orbital 2s dan tiga pada orbital 2p, sehingga tidak dapat menjelaskan penyebab C pada CH₄ dapat membentuk 4 ikatan ekuivalen yang equivalen. Untuk menjelaskan hal ini, maka dikatakan bahwa ketika atom karbon membentuk ikatan kovalen dengan H membentuk CH₄, orbital 2s dan ketiga orbital 2p mengalami hibridisasi membentuk 4 orbital yang setingkat. Orbital hibridanya ditandai dengan sp3 untuk menyatakan asalnya, yaitu satu orbital s dan 3 orbital p. 6C: 1s2 2s1 2p3 mengalami hibridisasi menjadi 6C : 1s2 (2sp3)4 Hibridisasi tidak hanya menyangkut tingkat energi, tetapi juga bentuk orbital gambar. Sekarang, C dengan 4 orbital hibrida sp3, dapat membentuk 4 ikatan kovalen yang equivalen. Jadi, hibridisasi adalah peleburan orbital-orbital dari tingkat energi yang berbeda menjadi orbital-orbital yang setingkat.

Bentuk molekul CH4

Jumlah orbital hibrida (hasil hibridisasi) sama dengan jumlah orbital yang terlihat pada hibridasi itu.

Sumber: http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-2/teori-hibridisasi/

Read more »

Posted in: KELAS XI

Order Reaksi dan Persamaan Laju Reaksi

Merubah konsentrasi dari suatu zat di dalam suatu reaksi biasanya merubah juga laju reaksi. Persamaan laju menggambarkan perubahaan ini secara matematis. Order reaksi adalah bagian dari persamaan laju. Halaman ini memperkenalkan dan menjelaskan berbagai istilah yang perlu Anda tahu.

Persamaan Laju

Mengukur laju reaksi

Ada beberapa cara untuk mengukur laju dari suatu reaksi. Sebagai contoh, jika gas dilepaskan dalam suatu reaksi, kita dapat mengukurnya dengan menghitung volume gas yang dilepaskan per menit pada waktu tertentu selama reaksi berlangsung.

Definisi Laju ini dapat diukur dengan satuan cm³s^-1

Bagaimanapun, untuk lebih formal dan matematis dalam menentukan laju suatu reaksi, laju biasanya diukur dengan melihat berapa cepat konsentrasi suatu reaktan berkurang pada waktu tertentu.

Sebagai contoh, andaikan kita memiliki suatu reaksi antara dua senyawa A dan B. Misalkan setidaknya salah satu mereka merupakan zat yang bisa diukur konsentrasinya-misalnya, larutan atau dalam bentuk gas.

Untuk reaksi ini kita dapat mengukur laju reaksi dengan menyelidiki berapa cepat konsentrasi, katakan A, berkurang per detik.

Kita mendapatkan, sebagai contoh, pada awal reaksi, konsentrasi berkurang dengan laju 0.0040 mol dm^-3 s^-1.

Hal ini berarti tiap detik konsentrasi A berkurang 0.0040 mol per desimeter kubik. Laju ini akan meningkat seiring reaksi dari A berlangsung.

Kesimpulan

Untuk persamaan laju dan order reaksi, laju reaksi diukur dengan cara berapa cepat konsentrasi dari suatu reaktan berkurang. Satuannya adalah mol dm^-3 s^-1

Order reaksi

Halaman ini tidak akan mendefinisikan apa arti order reaksi secara langsung, tetapi mengajak kita untuk mengerti apa itu order reaksi.

Order reaksi selalu ditemukan melalui percobaan. Kita tidak dapat menentukan apapun tentang order reaksi dengan hanya mengamati persamaan dari suatu reaksi.

Jadi andaikan kita telah melakukan beberapa percobaan untuk menyelidiki apa yang terjadi dengan laju reaksi dimana konsentrasi dari satu reaktan, A, berubah, Beberapa hal-hal sederhana yang akan kita temui adalah ;

Kemungkinan pertama : laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi A

Hal ini berarti jika kita melipatgandakan konsentrasi A, laju reaksi akan berlipat ganda pula. JIka kita meningkatkan konsentrasi A dengan faktor 4, laju reaksi pun akan menjadi 4 kali lipat.

Kita dapat mengekspresikan persamaan ini dengan simbol :

Adalah cara yang umum menulis rumus dengan tanda kurung persegi untuk menunjukkan konsentrasi yang diukur dalam mol per desimeter kubik (liter).

Kita juga dapat menulis tanda berbanding lurus dengan menuliskan konstanta (tetapan), k.

Kemungkinan lainnya : Laju reaksi berbanding terbalik dengan kuadrat konsentrasi A

Hal ini berarti jika kita melipatgandakan konsentrasi dari A, laju reaksi akan bertambah 4 kali lipat (2²). Jika konsentras dari Ai ditingkatkan tiga kali lipat, laju reaksi akan bertambah menjadi 9 kali lipat (3²). Dengan simbol dapat dilambangkan dengan:

Secara umum,

Dengan melakukan percobaan yang melibatkan reaksi antara A dan B, kita akan mendapatkan bahwa laju reaksi berhubugngan dengan konsentrasi A dan B dengan cara :

Hubungan ini disebut dengan persamaan laju reaksi :

Kita dapat melihat dari persamaan laju reaksi bahwa laju reaksi dipengaruhi oleh pangkat dari konsentrasi dari A dan B. Pangkat-pangkat ini disebut dengan order reaksi terhadap A dan B

Jika order reaksi terhadap A adalah 0 (no), berarti konsentrasi dari A tidak mempengaruhi laju reaksi.

Order reaksi total (keseluruhan), didapat dengan menjumlahkan tiap-tiap order. Sebagai contoh, di dalam reaksi order satu terhadap kedua A dan B (a = 1 dan b = 1), order reaksi total adalah 2. Kita menyebutkan order reaksi total dua.

Beberapa contoh

Tiap contoh yang melibatkan reaksi antara A dan B, dan tiap persamaan laju didapat dari ekperimen untuk menentukan bagaimana konsentrasi dari A dan B mempengaruhi laju reaksi.

Contoh 1:

Dalam kasus ini, order reaksi terhadap A dan B adalah 1. Order reaksi total adalah 2, didapat dengan menjumlahkan tiap-tiap order.

Contoh 2:

Pada reaksi ini, A berorder nol karena konsentrasi A tidak mempengaruhi laju dari reaksi. B berorder 2 , sehingga order reaksi total adalah dua.

Contoh 3:

Pada reaksi ini, A berorder satu dan B beroder nol, karena konsentrasi B tidak mempengaruhi laju reaksi. Order reaksi total adalah satu.

Bagaimana bila kita memiliki reaktan-reaktan lebih dari dua lainnya?

Tidak menjadi masalah berapa banyak reaktan yang ada. Konsentasi dari tiap reaktan akan berlangsung pada laju reaksi dengan kenaikan beberapa pangkat. Pangkat-pangkat ini merupakan order tersendiri dari setiap reaksi. Order total (keseluruhan) dari reaksi didapat dengan menjumlahkan tiap-tiap order tersebut.

Ketetapan laju

Hal yang cukup mengejutkan, Ketetapan laju sebenarnya tidak benar-benar konstan. Konstanta ini berubah, sebagai contoh, jika kita mengubah temperatur dari reaksi, menambahkan katalis atau merubah katalis.

Tetapan laju akan konstan untuk reaksi yang diberikan hanya apabila kita mengganti konsentrasi dari reaksi tersebut. Anda akan mendapatkan efek dari perubahaan suhu dan katalis pada laju konstanta pada halaman lainnya.

Sumber: http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_fisika1/laju_reaksi1/order_reaksi_dan_persamaan_laju_reaksi/

Read more »

Posted in: KELAS XI