RSS

Arsip Kategori: Kimia

Vitamin C ===> Asam Askorbat

Vitamin C atau 2,3-didehydro-L-threo- hexono-1,4-lactone dengan rumus molekul C6H8O6 dan berat molekul 176,13 memiliki karakteristik kristal tidak berwarna atau serbuk kristal putih atau kuning pucat, tidak berbau atau hampir tidak berbau dan berasa asam. Kelarutan vitamin C dalam air adalah 1:3 sampai 1:3,5, dalam alkohol 1:25, dalam metanol 1:10, larut dalam aseton, dan praktis tidak larut dalam kloroform, eter dan petrolatum. Titik leburnya 190°C. Larutan 5% vitamin C memiliki pH 2,2 – 2,5. Vitamin C merupakan asam lemah dengan pKa 4,17 dan 11,57.
Vitamin C stabil pada keadaan kering, namun dalam bentuk larutan mudah teroksidasi, terutama dalam larutan alkali. Oksidasi dipercepat dengan adanya panas, cahaya, oksidator dan logam berat. Vitamin C inkompatibel dengan garam besi, agen pengoksidasi dan garam dari logam berat.
Vitamin C mudah diabsorpsi di saluran cerna dan terdistribusi secara luas ke dalam jaringan. Konsentrasi tertinggi ada dalam leukosit dan platelet daripada dalam eritrosit dan plasma. Jumlah vitamin C yang direkomendasikan adalah 90 mg per hari untuk laki-laki dan 75 mg untuk wanita. Tubuh dapat menyerap maksimum vitamin C sebesar 400 mg per hari. Vitamin C yang berlebih akan diekskresikan lewat urin.
Asam askorbat mudah dioksidasi menjadi asam dehidroaskorbat. Dengan demikian maka vitamin C juga berperan dalam menghambat reaksi oksidasi yang berlebihan dalam tubuh dengan cara bertindak sebagai antioksidan. Dalam tubuh, vitamin C berperan sebagai suatu kofaktor dalam reaksi hidrosilasi dan amidasi. Pada sintesis kolagen, vitamin C mempercepat hidroksilasi prolin dan lisin pada prokolagen menjadi hidroksiprolin dan hidroksilisin, serta menstimulasi sintesis peptida kolagen. Vitamin C meningkatkan aktivitas enzim amidase yang berperan dalam pembentukan hormon oksitosin.
Farmakokinetika
Vitamin C mudah diabsorbsi melalui saluran cerna. Pada keadaan normal tampak kenaikan kadar vitamin C dalam darah setelah diabsorbsi. Kadar dalam leukosit dan trombosit lebih besar daripada dalam plasma dan eritrosit.
Distribusinya luas ke seluruh tubuh dengan kadar tertinggi dalam kelenjar dan terendah dalam otot dan jaringan lemak. Ekskresi melalui urin dalam bentuk utuh dan bentuk garam sulfatnya terjadi jika kadar dalam darah melewati ambang rangsang ginjal 1,4 mg%.
            Vitamin C dengan dosis > 1 g/ hari dapat menyebabkan diare karena efek iritasi lambung pada mukosa usus yang meningkatkan peningkatan peristaltik. Dan dapat juga meningkatkan bahaya terbentuknya batu ginjal karena sebagian vitamin C dimetabolisme dan diekskresi sebagai oksalat.  Penggunaan kronik vitamin C dosis besar dapat menyebabkan ketergantungan dimana penurunan mendadak kadar vitamin C dapat menimbulkan rebound scurvy. Vitamin C meningkatkan absorbsi besi sehingga dalam dosis besar dapat berbahaya pada penderita hemokromatosis, talasemia dan anemia sideroblastik. Pada defisiensi 2 dd 250-500 mg p.c, bayi 100 mg sehari, proflaksis 100-1000 mg sehari. Orang dengan lambung peka sebaiknya menggunakan garam Ca atau Mg-askorbat yang bereaksi netral.
            Vitamin C menstimulasi banyak proses metabolisme berkat sistem redoksnya yakni mudah dioksidasi dan direduksi kembali dengan bantuan glutation. Jumlah yang direkomendasikan adalah 90 mg per hari untuk laki-laki dan 75 mg untuk wanita. Tubuh dapat menyerap maksimum vitamin C sebesar 400 mg per hari. Tampaknya vitamin C banyak terdapat di jeruk, paprika hijau, stroberi, brokoli, tomat, kentang manis dan okra. Vit C mengandung 2 tipe senyawa yaitu “L”-Ascorbic Acid, yang memutar pada sisi (-), dan D-Ascorbic Acid, yang memutar pada sisi (+).  Sisi aktif Vit C adalah bentuk L dan yang bermanfaat bagi manusia. Bentuk D dari Vitamin C menjadi tidak berguna dan dibuang oleh tubuh. Vitamin C bukan senyawa yang stabil, baik bentuk L dan D  mudah terhidrolisis dengan air (kelembaban).
Macam – macam vitamin C :
  1. Vitamin C biasa
Terdiri dari asam askorbat saja. Kelemahan yaitu cepat terbuang melalui air seni (2-3 jam setelah dikonsumsi) karena sifatnya yang mudah larut air. Karena itu kandungan bahan aktif per tablet tidak boleh terlalu tinggi karena memberatkan kerja ginjal. pH-nya sangat asam sehingga kurang baik bagi lambung dan tidak dianjurkan untuk penderita tukak lambung/maag. Asam askorbat juga akan membuat urine lenih asam. Salah satu hasil metabolit dari vitamin C adalah asam oksalat yang bila berikatan dengan kalsium menjadi kalsium oksalat yang akan membentuk batu ginjal. Pembentukan asam oksalat mudah terjadi dalam kondisi urin yang asam.
  1. Ester – C
Merupakan bentuk vitamin C dengan bahan aktif askorbatnya adalah campuran garam askorbat ditambah 1 atau lebih metabolit dari asam askorbat, yang bertujuan selain memperbaiki pH juga untuk meningkatkan absorbsi dan retensi vitamin dalam tubuh.
  1. Buffered – C
Buffered C adalah bentuk dari hasil gabungan antara kedua jenis Vitamin C yaitu Vitamin C dari asam askorbat  dengan garam askorbat yang juga bertujuan untuk meningkatkan absorbsi dan memperbaiki pH vitamin C. pH akhir yang dihasilkan adalah 4-5, lebih aman bagi lambung. Karena ada kenaikan pH, diberikan istilah “Buffered” yang berarti penyangga.
d.   Natrium askorbat C6H7NaO6 = 198,1
1000 mg natrium askorbat mengandung 889 mg asam askorbat dan 111 mg natrium (125 mg natrium per 1000 mg asam askorbat dalam natrium askorbat). Seseorang yang melakukan diet rendah natrium disarankan untuk menjaga asupan natrium kurang dari 2500 mg hari. dosis besar asam askorbat meningkatkan asupan natrium.
 Pemerian : kristal atau serbuk kristal putih kekuningan, tidak berasa. Warnanya akan menjadi gelap jika terpapar cahaya.
Kelarutan :
BP : sangat larut dalam air, larut dalam alkohol, praktis tidak larut dalam kloroform dan eter.
USP : kelarutan dalam air 1:3, dalam alkohol 1:4, tidak larut dalam kloroform dan eter. Natrium askorbat harus disimpan dalam wadah bukan logam yang kedap udara. Hindarkan dari cahaya. Larutan 5% dalam air memiliki pH 2,1-2,6. pH injeksi menurut BP 5,0-6,5 dan menurut USP 5,5-7,0. Larutan asam askorbat cepat mengalami kerusakan karena udara.
  1. Kalsium Askorbat {(C6H7O6)2Ca.2H2O= 426,3}
Ca askorbat murni mengandung 114 mg Ca per 1000 mg asam askorbat. Ca dalam bentuk ini lebih bagus diabsorpsi. Asupan Ca untuk dewasa disarankan 1000-1200 mg/ hari. Total asupan Ca tidak lebih dari 2500 mg/ hari.
Pemerian : serbuk putih kekuningan, praktis tidak berasa.
Kelarutan : sangat larut dalam air, sedikit larut dalam alkohol, praktis tidak larut dalam eter. Ca askorbat harus disimpan dalam wadah kedap udara dan dihindarkan dari cahaya. Larutan 10% memiliki pH antara 6,8 sampai 7,4.
f.   Magnesium askorbat :
Dosis yang disarankan untuk magnesium adalah 400-420 mg/hari bagi laki-laki dewasa dan 310-320 mg/hari bagi wanita dewasa. Asupan maksimum magnesium dari suplemen adalah 350 mg/hari.
g.   Zinc askorbat
Dosis yang disarankan untuk zinc adalah 11 mg/hari bagi laki-laki dewasa dan 8 mg/hari bagi wanita dewasa. Asupan maksimum zinc dari suplemen adalah 40 mg/hari.
h.   Molybdenum askorbat
Dosis yang disarankan untuk molybdenum adalah 45 µg/hari bagi laki-laki dan wanita dewasa. Asupan maksimum bagi dewasa adalah 2 mg/hari.
  1. Chromium askorbat
Asupan yang disarankan untuk kromium adalah 30-35 mcg/hari bagi lakilaki dewasa dan 20-25 mcg/hari bagi wanita dewasa.
  1. Manganese askorbat
 Dosis yang disarankan untuk mangan adalah 2,3 mg/hari bagi laki-laki dewasa dan 1,8 mg/hari bagi wanita dewasa. Asupan maksimum mangan  adalah 11 mg/hari.
  1. Kalium askorbat

Persyaratan minimal untuk potassium antara 1,6-2,0 g hari. Buah dan sayuran sumber kaya potassium, makanan kaya buah dan sayuran memberikan 8-11 g/hari. Bila asupan kalium 18 g/ hari dapat menimbulkan toksisitas yang akut dan kemungkinan fatal (hiperkalemia). Seseorang yang menggunakan diuretik hemat kalium dan memiliki gagal ginjal harus menghindari asupan kalium askorbat. Bentuk paling murni dari kalium askorbat yang tersedia dipasaran berisi 0,175 g (175 mg) kalium/ g asam askorbat.

 

 
Tinggalkan komentar

Ditulis oleh pada Juli 3, 2012 in Kimia

 

Tag: ,

SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

Perbandingan Sifat Koligatif Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit

Zat elektrolit jika dilarutkan akan terionisasi menjadi ion-ion yang merupakan
partikel-partikel di dalam larutan ini. Hal ini menyebabkan jumlah partikel pada satu mol larutan elektrolit lebih banyak daripada larutan nonelektrolit. Misalnya,
larutan nonelektrolit C6H12O6, jika dimasukkan ke dalam air menghasilkan 1 mol partikel, sehingga larutan C6H12O6 1 M akan membeku pada suhu 1,86 °C di bawah titik beku
air murni, sedangkan 1 mol larutan elektrolit NaCl mengandung 2 mol partikel, yaitu 1 mol Na+ dan 1 mol Cl.
Larutan NaCl 1 M sebenarnya mengandung 1 mol partikel per 1.000 gram air, secara teoretis akan menurunkan titik beku 2 × 1,86 °C = 3,72 °C. Sedangkan larutan CaCl2 1 M mempunyai 3 mol ion per 1.000 g air, secara teoretis
akan menurunkan titik beku tiga kali lebih besar dibandingkan larutan C6H12O6 1 M.
Contoh:
C6H12O6(s) —>C6H12O6(aq)
1 mol…………….. 1 mol
Jumlah partikelnya 1 × 6,02 × 1023 molekul.
NaCl(s)—> Na+(aq) + Cl(aq)
1 mol ………1 mol……… 1 mol
Jumlah partikelnya 2 × 6,02 × 1023 (ion Na+ dan Cl).
CaCl2(s) —>Ca2+(aq) + 2 Cl(aq)
1 mol……….. 1.mol ………2 mol
Jumlah partikelnya 3 × 6,02 × 1023 partikel (ion Ca2+ dan ion Cl).
Banyak ion yang dihasilkan dari zat elektrolit tergantung pada derajat ionisasinya (α). Larutan elektrolit kuat mempunyai derajat ionisasi lebih besar daripada
larutan elektrolit lemah, yaitu mendekati satu untuk larutan elektrolit kuat dan mendekati nol untuk larutan elektrolit lemah. Derajat ionisasi dirumuskan sebagai berikut.
α = jumlah molekul zat yang terurai/jumlah molekul mula-mula

Menurut Van’t Hoff, i = 1 + (n – 1)α
i= jumlah partikel yang diukur/jumlah partikel yang diperkirakan

Sifat koligatif larutan elektrolit adalah sebagai berikut.

1. Kenaikan titik didih
ΔTb = Kb ×m{1 + (n −1) α}

2. Penurunan titik beku

ΔTf = Kf ×m{1 + (n −1) α}

Keterangan:
n = jumlah ion yang dihasilkan dari ionisasi satu molekul zat elektrolit
α = derajat ionisasi zat elektrolit

3. Tekanan osmosis
π = MRT {1 + (n −1)α }
π = mol/liter × {1 + (n −1)α }

Hal-hal yang perlu diperhatikan berhubungan dengan larutan elektrolit antara lain:
1. a. Elektrolit yang menghasilkan dua ion (n = 2), yaitu CH3COOH, HCl, NaOH, NaCl.
b. Elektrolit yang menghasilkan tiga ion (n = 3), yaitu Ca(OH)2, H2SO4, Na2CO3.
c. Elektrolit yang menghasilkan empat ion yaitu FeCl3, AlCl3.
2. Makin banyak ion yang dihasilkan dari larutan elektrolit, makin besar pula harga ΔTb dan ΔTf.
3. Besarnya harga α menunjukkan kuatnya larutan elektrolit.
Makin besar harga α, makin besar pula harga ΔTb dan ΔTf.
4. Larutan elektrolit kuat mempunyai α = 1.
ΔTb = Kb × m × n
ΔTf = Kf × m × n
π = M × R × T × n

5. Pada elektrolit biner berlaku:
ΔTb = Kb × m × (1 + α)
ΔTf = Kf × m × (1 + α)
π = M × R × T × (1 + α)

Contoh soal:
1. Suatu larutan elektrolit biner 0,05 mol dalam 100 gram
air mempunyai α =2/3 . Jika Kf = 1,86 °C/m, tentukan
penurunan titik beku larutan tersebut!
Jawab:
ΔTf = Kf × m × (1 +2/3 )
= 1,86 °C/m × 0,05 mol × 1.000/100 × (1 +2/3)
= 1,86 °C/m × 0,5 ×5/3
ΔTf = 1,55 °C

2. Tetapan kenaikan titik didih molal air adalah 0,5 °C/m.
Jika 1 mol H2SO4 dilarutkan dalam 100 gram air dan
dipanaskan, tentukan kenaikan titik didih dan titik didih
larutan tersebut!
Jawab:
ΔTb = Kb × m × n
= 0,5 × 1 × 3
ΔTb = 1,5 °C
Titik didih larutan = 100 °C + 1,5 °C = 101,5 °C.

3. Tentukan tekanan osmosis 29,25 gram NaCl dalam
2 liter larutan yang diukur pada suhu 27 °C!
(Mr NaCl = 58,5, R = 0,082 L.atm.mol–1K–1)
Jawab:
π = M × R × T × n
= (29,25 / 58,5):2 × 0,082× 300× 2
= 0,25 × 0,082 × 600
π = 12,3 atm

 
2 Komentar

Ditulis oleh pada September 16, 2011 in Kimia

 

PERBEDAAN SENYAWA POLAR DAN NON POLAR

Senyawa polar dan non polar Ciri-ciri senyawa polar : · dapat larut dalam air dan pelarut polar lain · memiliki kutub + dan kutub – , akibat tidak meratanya distribusi elektron -memiliki pasangan elektron bebas (bila bentuk molekul diketahui) atau memiliki perbedaan keelektronegatifan Contoh : alkohol, HCl, PCl3, H2O, N2O5 Senyawa polar digambarkan sebagai Ciri-ciri senyawa non polar : · tidak larut dalam air dan pelarut polar lain · Tidak memiliki kutub + dan kutub – , akibat meratanya distribusi elektron -tidak memiliki pasangan elektron bebas (bila bentuk molekul diketahui) atau keelektronegatifannya sama Contoh : Cl2, PCl5, H2, N2 Senyawa non polar digambarkan sebagai UKURAN KUANTITATIF TITIK DIDIH SENYAWA KOVALEN * Senyawa polar titik didihnya lebih tinggi daripada senyawa non polar · Urutan titik didih, ikatan hidrogen > dipol-dipol > non polar-non polar atau ikatan hidrogen > Van der Waals > gaya london · Bila sama-sama polar/non polar, yang Mr besar titik didihnya lebih besar Untuk senyawa karbon Mr sama, rantai C memanjang titik didih > rantai bercabang (bulat) PERBEDAAN SENYAWA POLAR DENGAN NON POLAR SENYAWA POLAR · dapat larut dalam air · Memiliki pasangan elektron bebas (bentuk tdk simetris) · Berakhir ganjil, kecuali BX3 dan PX5 Cth : NH3, PCl3, H2O, HCl, HBr, SO3, N2O5, Cl2O5 SENYAWA NON POLAR · Tdk dapat larut dalam air · Tdk memiliki pasangan elektron bebas (bentuk simetris) · Berakhir genap Cth : F2, Cl2, Br2, I2, O2, H2, N2, CH4, SF6, PCl5, BCl3 Manakah yang titik didihnya lebih tinggi ? 1. F2 atau N2 ? 2. CH4 atau C3H8? 3. H2O atau H2S? 4. NH3 atau XeF4? 5. HF atau HI? 6. PCl5 atau PCl3? 7. n-pentana atau 2,2-dimetil propana? Senyawa polar memiliki perbedaan keelektronegatifan yang besar , perbedaan harga ini mendorong timbulnya kutub kutub listrik yang permanen ( dipol permanent ) Senyawa non polar memiliki perbedaan keelektronegatifan yang kecil ,bahkan untuk senyawa biner dwiatom ( seperti O2,H2) perbedaan keelektronegatifannya = 0 Polarisasi Ikatan Kovalen Suatu ikatan kovalen disebut polar, jika Pasangan Elektron Ikatan (PEI) tertarik lebih kuat ke salah 1 atom. Contoh 1 : Molekul HCl Meskipun atom H dan Cl sama-sama menarik pasangan elektron, tetapi keelektronegatifan Cl lebih besar daripada atom H. Akibatnya atom Cl menarik pasangan elektron ikatan (PEI) lebih kuat daripada atom H sehingga letak PEI lebih dekat ke arah Cl (akibatnya terjadi semacam kutub dalam molekul HCl). Jadi, kepolaran suatu ikatan kovalen disebabkan oleh adanya perbedaan keelektronegatifan antara atom-atom yang berikatan. Sebaliknya, suatu ikatan kovalen dikatakan non polar (tidak berkutub), jika PEI tertarik sama kuat ke semua atom. Contoh 2 : Dalam tiap molekul di atas, ke-2 atom yang berikatan menarik PEI sama kuat karena atom-atom dari unsur sejenis mempunyai harga keelektronegatifan yang sama. Akibatnya muatan dari elektron tersebar secara merata sehingga tidak terbentuk kutub. Contoh 3 : Meskipun atom-atom penyusun CH4 dan CO2 tidak sejenis, akan tetapi pasangan elektron tersebar secara simetris diantara atom-atom penyusun senyawa, sehingga PEI tertarik sama kuat ke semua atom (tidak terbentuk kutub). Momen Dipol ( µ ) Adalah suatu besaran yang digunakan untuk menyatakan kepolaran suatu ikatan kovalen. Dirumuskan : µ = Q x r ; 1 D = 3,33 x 10-30 C.m keterangan : µ = momen dipol, satuannya debye (D) Q = selisih muatan, satuannya coulomb (C) r = jarak antara muatan positif dengan muatan negatif, satuannya meter (m)

 
Tinggalkan komentar

Ditulis oleh pada September 11, 2011 in Kimia

 

Kromatografi

Kromatografi adalah suatu teknik pemisahan molekul berdasarkan perbedaan pola pergerakan antara fase gerak dan fase diam untuk memisahkan komponen (berupa molekul) yang berada pada larutan.[1] Molekul yang terlarut dalam fase gerak, akan melewati kolom yang merupakan fase diam.[1] Molekul yang memiliki ikatan yang kuat dengan kolom akan cenderung bergerak lebih lambat dibanding molekul yang berikatan lemah.[2] Dengan ini, berbagai macam tipe molekul dapat dipisahkan berdasarkan pergerakan pada kolom.[2]

Setelah komponen terelusi dari kolom, komponen tersebut dapat dianalisa dengan menggunakan detektor atau dapat dikumpulkan untuk analisa lebih lanjut.[2] Beberapa alat-alat analitik dapat digabungkan dengan metode pemisahan untuk analisis secara on-line (on-line analysis) seperti: penggabungan kromatografi gas (gas chromatography) dan kromatografi cair (liquid chromatography) dengan mass spectrometry (GC-MS dan LC-MS), Fourier-transform infrared spectroscopy (GC-FTIR), dan diode-array UV-VIS (HPLC-UV-VIS).[2]

Jenis Kromatografi

Kromatografi Cair (Liquid Chromatography)

Kromatografi cair merupakan teknik yang tepat untuk memisahkan ion atau molekul yang terlarut dalam suatu larutan. Jika larutan sampel berinteraksi dengan fase stasioner, maka molekul-molekul didalamnya berinteraksi dengan fase stasioner; namun interaksinya berbeda dikarenakan perbedaan daya serap (adsorption), pertukaran ion (ion exchange), partisi (partitioning), atau ukuran. Perbedaan ini membuat komponen terpisah satu dengan yang lain dan dapat dilihat perbedaannya dari lamanya waktu transit komponen tersebut melewati kolom.[3] Terdapat beberapa jenis kromatografi cair, diantaranya: reverse phase chromatography, High Performance Liquid Chromatography (HPLC), size exclusion chromatography, serta supercritical fluid chromatography.[4]

Reverse phase chromatography

Reverse phase chromatography merupakan alat analitikal yang kuat dengan memadukan sifat hidrofobik serta rendahnya polaritas fase stasioner yang terikat secara kimia pada padatan inert seperti silika.[4] Metode ini biasa digunakan untuk proses ekstraksi dan pemisahan senyawa yang tidak mudah menguap (non-volatile).[4]

High performance liquid chromatography

High performance liquid chromatography (HPLC) mempunyai prinsip yang mirip dengan reverse phase.[4] Hanya saja dalam metode ini, digunakan tekanan dan kecepatan yang tinggi.[4] Kolom yang digunakan dalam HPLC lebih pendek dan berdiameter kecil, namun dapat menghasilkan beberapa tingkatan equilibrium dalam jumlah besar.[4]

Size exclusion chromatography

Size exclusion chromatography, atau yang dikenal juga dengan gel permeation atau filtration chromatography biasa digunakan untuk memisahkan dan memurnikan protein.[4] Metode ini tidak melibatkan berbagai macam penyerapan dan sangat cepat.[4] Perangkat kromatografi berupa gel berpori yang dapat memisahkan molekul besar dan molekul kecil.[4] Molekul besar akan terelusi terlebih dahulu karena molekul tersebut tidak dapat penetrasi pada pori-pori.[4]

Kromatografi Pertukaran Ion (Ion-Exchange Chromatography)

Kromatografi pertukaran ion (ion-exchange chromatography) biasa digukanan untuk pemurnian materi biologis, seperti asam amino, peptida, protein.[5][6] Metode ini dapat dilakukan dalam dua tipe, yaitu dalam kolom maupun ruang datar (planar).[5] Terdapat dua tipe pertukaran ion, yaitu pertukaran kation (cation exchange) dan pertukaran anion (anion exchange).[6] Pada pertukaran kation, fase stasioner bermuatan negatif; sedangkan pada pertukaran anion, fase stasioner bermuatan positif.[6] Molekul bermuatan yang berada pada fase cair akan melewati kolom.[6] Jika muatan pada molekul sama dengan kolom, maka molekul tersebut akan terelusi.[6] Namun jika muatan pada molekul tidak sama dengan kolom, maka molekul tersebut akan membentuk ikatan ionik dengan kolom.[6] Untuk mengelusi molekul yang menempel pada kolom diperlukan penambahan larutan dengan pH dan kekuatan ionik tertentu.[6] Pemisahan dengan metode ini sangat selektif dan karena biaya untuk menjalankan metode ini murah serta kapasitasnya tinggi, maka metode ini biasa digunakan pada awal proses keseluruhan.[6]

 
Tinggalkan komentar

Ditulis oleh pada Agustus 10, 2011 in Kimia

 

KIMIA

Kimia (dari bahasa Farsi dan bahasa Indo-Eropa کیمیا / kimia “seni transformasi” “alkimia”) adalah ilmu yang mempelajari mengenai komposisi, struktur, dan sifat zat atau materi dari skala atom  hingga molekul  serta perubahan atau transformasi serta interaksi mereka untuk membentuk materi yang ditemukan sehari-hari. Kimia juga mempelajari pemahaman sifat dan interaksi atom individu dengan tujuan untuk menerapkan pengetahuan tersebut pada tingkat makroskopik. Menurut kimia modern, sifat fisik materi umumnya ditentukan oleh struktur pada tingkat atom yang pada gilirannya ditentukan oleh gaya antaratom dan ikatan kimia.

Pengantar

Kimia sering disebut sebagai “ilmu pusat” karena menghubungkan berbagai ilmu lain, seperti fisika, ilmu bahan, nanoteknologi, biologi, farmasi, kedokteran, bioinformatika, dan geologi [1]. Koneksi ini timbul melalui berbagai subdisiplin yang memanfaatkan konsep-konsep dari berbagai disiplin ilmu. Sebagai contoh, kimia fisik melibatkan penerapan prinsip-prinsip fisika terhadap materi pada tingkat atom dan molekul.

Kimia berhubungan dengan interaksi materi yang dapat melibatkan dua zat atau antara materi dan energi, terutama dalam hubungannya dengan hukum pertama termodinamika. Kimia tradisional melibatkan interaksi antara zat kimia dalam reaksi kimia, yang mengubah satu atau lebih zat menjadi satu atau lebih zat lain. Kadang reaksi ini digerakkan oleh pertimbangan entalpi, seperti ketika dua zat berentalpi tinggi seperti hidrogen dan oksigen elemental bereaksi membentuk air, zat dengan entalpi lebih rendah. Reaksi kimia dapat difasilitasi dengan suatu katalis, yang umumnya merupakan zat kimia lain yang terlibat dalam media reaksi tapi tidak dikonsumsi (contohnya adalah asam sulfat yang mengkatalisasi elektrolisis air) atau fenomena immaterial (seperti http://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi_elektromagnet”>radiasi elektromagnet dalam reaksi fotokimia). Kimia tradisional juga menangani analisis zat kimia, baik di dalam maupun di luar suatu reaksi, seperti dalam spektroskopi.

Semua materi normal terdiri dari atom atau komponen-komponen subatom yang membentuk atom; proton, elektron, dan neutron. Atom dapat dikombinasikan untuk menghasilkan bentuk materi yang lebih kompleks seperti ion, molekul, atau kristal. Struktur dunia yang kita jalani sehari-hari dan sifat materi yang berinteraksi dengan kita ditentukan oleh sifat zat-zat kimia dan interaksi antar mereka. Baja lebih keras dari besi karena atom-atomnya terikat dalam http://id.wikipedia.org/wiki/Struktur_kristal”>struktur kristal yang lebih kaku. Kayu terbakar atau mengalami oksidasi cepat karena ia dapat bereaksi secara spontan dengan oksigen pada suatu reaksi kimia jika berada di atas suatu suhu tertentu.

Zat cenderung diklasifikasikan berdasarkan energi, fase, atau komposisi kimianya. Materi dapat digolongkan dalam 4 fase, urutan dari yang memiliki energi paling rendah adalah padat, cair, gas, dan plasma. Dari keempat jenis fase ini, fase plasma hanya dapat ditemui di luar angkasa yang berupa bintang, karena kebutuhan energinya yang teramat besar. Zat padat memiliki struktur tetap pada suhu kamar yang dapat melawan gravitasi atau gaya lemah lain yang mencoba mengubahnya. Zat cair memiliki ikatan yang terbatas, tanpa struktur, dan akan mengalir bersama gravitasi. Gas tidak memiliki ikatan dan bertindak sebagai partikel bebas. Sementara itu, plasma hanya terdiri dari ion-ion yang bergerak bebas; pasokan energi yang berlebih mencegah ion-ion ini bersatu menjadi partikel unsur. Satu cara untuk membedakan ketiga fase pertama adalah dengan volume dan bentuknya: kasarnya, zat padat memeliki volume dan bentuk yang tetap, zat cair memiliki volume tetap tapi tanpa bentuk yang tetap, sedangkan gas tidak memiliki baik volume ataupun bentuk yang tetap.

Air yang dipanaskan akan berubah fase menjadi uap air.

Air (H2O) berbentuk cairan dalam suhu kamar karena molekul-molekulnya terikat oleh http://id.wikipedia.org/wiki/Gaya_antarmolekul”>gaya antarmolekul yang disebut http://id.wikipedia.org/wiki/Ikatan_Hidrogen”>ikatan Hidrogen. Di sisi lain, http://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogen_sulfida”>hidrogen sulfida (H2S) berbentuk gas pada suhu kamar dan tekanan standar, karena molekul-molekulnya terikat dengan interaksi dwikutub (dipole) yang lebih lemah. Ikatan hidrogen pada air memiliki cukup energi untuk mempertahankan molekul air untuk tidak terpisah satu sama lain, tapi tidak untuk mengalir, yang menjadikannya berwujud cairan dalam suhu antara 0 °C sampai 100 °C pada permukaan laut. Menurunkan suhu atau energi lebih lanjut mengizinkan organisasi bentuk yang lebih erat, menghasilkan suatu zat padat, dan melepaskan energi. Peningkatan energi akan mencairkan es walaupun suhu tidak akan berubah sampai semua es cair. Peningkatan suhu air pada gilirannya akan menyebabkannya mendidih (lihat http://id.wikipedia.org/wiki/Panas_penguapan”>panas penguapan) sewaktu terdapat cukup energi untuk mengatasi gaya tarik antarmolekul dan selanjutnya memungkinkan molekul untuk bergerak menjauhi satu sama lain.

Ilmuwan yang mempelajari kimia sering disebut kimiawan. Sebagian besar kimiawan melakukan spesialisasi dalam satu atau lebih subdisiplin. Kimia yang diajarkan pada sekolah menengah sering disebut “kimia umum” dan ditujukan sebagai pengantar terhadap banyak konsep-konsep dasar dan untuk memberikan pelajar alat untuk melanjutkan ke subjek lanjutannya. Banyak konsep yang dipresentasikan pada tingkat ini sering dianggap tak lengkap dan tidak akurat secara teknis. Walaupun demikian, hal tersebut merupakan alat yang luar biasa. Kimiawan secara reguler menggunakan alat dan penjelasan yang sederhana dan elegan ini dalam karya mereka, karena terbukti mampu secara akurat membuat model reaktivitas kimia yang sangat bervariasi.

Ilmu kimia secara sejarah merupakan pengembangan baru, tapi ilmu ini berakar pada alkimia yang telah dipraktikkan selama berabad-abad di seluruh dunia.

Sejarah

Robert Boyle, perintis kimia modern dengan menggunakan eksperimen terkontrol, sebagai kontras dari metode alkimia terdahulu.

!Artikel utama untuk bagian ini adalah: Sejarah kimia

Akar ilmu kimia dapat dilacak hingga fenomena pembakaran. Api merupakan kekuatan mistik yang mengubah suatu zat menjadi zat lain dan karenanya merupakan perhatian utama umat manusia. Adalah api yang menuntun manusia pada penemuan besi dan gelas. Setelah emas ditemukan dan menjadi logam berharga, banyak orang yang tertarik menemukan metode yang dapat mengubah zat lain menjadi emas. Hal ini menciptakan suatu protosains yang disebut Alkimia. Alkimia dipraktikkan oleh banyak kebudayaan sepanjang sejarah dan sering mengandung campuran filsafat, mistisisme, dan protosains.

Alkimiawan menemukan banyak proses kimia yang menuntun pada pengembangan kimia modern. Seiring berjalannya sejarah, alkimiawan-alkimiawan terkemuka (terutama http://id.wikipedia.org/wiki/Abu_Musa_Jabir_bin_Hayyan”>Abu Musa Jabir bin Hayyan dan Paracelsus) mengembangkan alkimia menjauh dari filsafat dan mistisisme dan mengembangkan pendekatan yang lebih sistematik dan ilmiah. Alkimiawan pertama yang dianggap menerapkan metode ilmiah terhadap alkimia dan membedakan kimia dan alkimia adalah Robert Boyle (1627–1691). Walaupun demikian, kimia seperti yang kita ketahui sekarang diciptakan oleh http://id.wikipedia.org/wiki/Antoine_Lavoisier”>Antoine Lavoisier dengan http://id.wikipedia.org/wiki/Hukum_kekekalan_massa”>hukum kekekalan massanya pada tahun 1783. http://id.wikipedia.org/wiki/Penemuan_unsur_kimia”>Penemuan unsur kimia memiliki sejarah yang panjang yang mencapai puncaknya dengan diciptakannya http://id.wikipedia.org/wiki/Tabel_periodik”>tabel periodik unsur kimia oleh http://id.wikipedia.org/wiki/Dmitri_Mendeleyev”>Dmitri Mendeleyev pada tahun 1869.

Penghargaan Nobel dalam Kimia yang diciptakan pada tahun 1901 memberikan gambaran bagus mengenai penemuan kimia selama 100 tahun terakhir. Pada bagian awal abad ke-20, sifat subatomik atom diungkapkan dan ilmu http://id.wikipedia.org/wiki/Mekanika_kuantum”>mekanika kuantum mulai menjelaskan sifat fisik ikatan kimia. Pada pertengahan abad ke-20, kimia telah berkembang sampai dapat memahami dan memprediksi aspek-aspek biologi yang melebar ke bidang biokimia.

dan pengembangan” href=”http://id.wikipedia.org/wiki/Riset_dan_pengembangan”>riset dan pengembangan 2,1% dari total penjualan [2].

Cabang ilmu kimia

Pipet laboratorium

!Artikel utama untuk bagian ini adalah: http://id.wikipedia.org/wiki/Cabang_ilmu_kimia”>Cabang ilmu kimia

Kimia umumnya dibagi menjadi beberapa bidang utama. Terdapat pula beberapa cabang antar-bidang dan cabang-cabang yang lebih khusus dalam kimia.

Lima Cabang Utama:

Cabang – cabang Ilmu Kimia yang merupakan tumpang-tindih satu atau lebih lima cabang utama:

Bidang lain antara lain adalah astrokimia, http://id.wikipedia.org/wiki/Biologi_molekular”>biologi molekular, elektrokimia, farmakologi, fitokimia, fotokimia, genetika molekular, geokimia, ilmu bahan, kimia aliran, http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_atmosfer”>kimia atmosfer, http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_benda_padat”>kimia benda padat, kimia hijau, kimia inti, http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_medisinal”>kimia medisinal, http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_komputasi”>kimia komputasi, http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_lingkungan”>kimia lingkungan, http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_organologam”>kimia organologam, http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_permukaan”>kimia permukaan, kimia polimer, http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_supramolekular”>kimia supramolekular, nanoteknologi, petrokimia, http://id.wikipedia.org/wiki/Sejarah_kimia”>sejarah kimia, sonokimia, teknik kimia, serta termokimia.

Konsep dasar

Tatanama

Logo IUPAC.

!Artikel utama untuk bagian ini adalah: http://id.wikipedia.org/wiki/Tatanama_IUPAC”>Tatanama IUPAC

Tatanama kimia merujuk pada sistem penamaan senyawa kimia. Telah dibuat sistem penamaan spesies kimia yang terdefinisi dengan baik. Senyawa organik diberi nama menurut sistem http://id.wikipedia.org/wiki/Tatanama_organik”>tatanama organik. http://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa_anorganik”>Senyawa anorganik dinamai menurut sistem http://id.wikipedia.org/wiki/Tatanama_anorganik”>tatanama anorganik.Atom

!Artikel utama untuk bagian ini adalah: Atom

Atom adalah suatu kumpulan materi yang terdiri atas inti yang bermuatan positif, yang biasanya mengandung proton dan neutron, dan beberapa elektron di sekitarnya yang mengimbangi muatan positif inti. Atom juga merupakan satuan terkecil yang dapat diuraikan dari suatu unsur dan masih mempertahankan sifatnya, terbentuk dari inti yang rapat dan bermuatan positif dikelilingi oleh suatu sistem elektron.

Unsur

Bijih uranium

!Artikel utama untuk bagian ini adalah: Unsur kimia

Unsur adalah sekelompok atom yang memiliki jumlah proton yang sama pada intinya. Jumlah ini disebut sebagai nomor atom unsur. Sebagai contoh, semua atom yang memiliki 6 proton pada intinya adalah atom dari unsur kimia karbon, dan semua atom yang memiliki 92 proton pada intinya adalah atom unsur uranium.

Tampilan unsur-unsur yang paling pas adalah dalam http://id.wikipedia.org/wiki/Tabel_periodik”>tabel periodik, yang mengelompokkan unsur-unsur berdasarkan kemiripan sifat kimianya. Daftar unsur berdasarkan nama, lambang, dan nomor atom juga tersedia.

Ion

!Artikel utama untuk bagian ini adalah: Ion

Ion atau spesies bermuatan, atau suatu atom atau molekul yang kehilangan atau mendapatkan satu atau lebih elektron. Kation bermuatan positif (misalnya kation natrium Na+) dan anion bermuatan negatif (misalnya klorida Cl) dapat membentuk garam netral (misalnya natrium klorida, NaCl). Contoh ion poliatom yang tidak terpecah sewaktu reaksi asam-basa adalah hidroksida (OH) dan fosfat (PO43−).

Senyawa

!Artikel utama untuk bagian ini adalah: Senyawa kimia

Senyawa merupakan suatu zat yang dibentuk oleh dua atau lebih unsur dengan perbandingan tetap yang menentukan susunannya. sebagai contoh, air merupakan senyawa yang mengandung hidrogen dan oksigen dengan perbandingan dua terhadap satu. Senyawa dibentuk dan diuraikan oleh http://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_kimia”>reaksi kimia.

Molekul

!Artikel utama untuk bagian ini adalah: Molekul

Molekul adalah bagian terkecil dan tidak terpecah dari suatu senyawa kimia murni yang masih mempertahankan sifat kimia dan fisik yang unik. Suatu molekul terdiri dari dua atau lebih atom yang terikat satu sama lain.

Zat kimia

!Artikel utama untuk bagian ini adalah: Zat kimia

Suatu ‘zat kimia’ dapat berupa suatu unsur, senyawa, atau campuran senyawa-senyawa, unsur-unsur, atau senyawa dan unsur. Sebagian besar materi yang kita temukan dalam kehidupan sehari-hari merupakan suatu bentuk campuran, misalnya air, aloy, biomassa, dll.

Ikatan kimia

Orbital atom dan orbital molekul elektron

!Artikel utama untuk bagian ini adalah: Ikatan kimia

Ikatan kimia merupakan gaya yang menahan berkumpulnya atom-atom dalam molekul atau kristal. Pada banyak senyawa sederhana, http://id.wikipedia.org/wiki/Teori_ikatan_valensi”>teori ikatan valensi dan konsep http://id.wikipedia.org/wiki/Bilangan_oksidasi”>bilangan oksidasi dapat digunakan untuk menduga struktur molekular dan susunannya. Serupa dengan ini, teori-teori dari fisika klasik dapat digunakan untuk menduga banyak dari struktur ionik. Pada senyawa yang lebih kompleks/rumit, seperti kompleks logam, teori ikatan valensi tidak dapat digunakan karena membutuhken pemahaman yang lebih dalam dengan basis http://id.wikipedia.org/wiki/Mekanika_kuantum”>mekanika kuantum.

Wujud zat

!Artikel utama untuk bagian ini adalah: Fase zat

Fase adalah kumpulan keadaan sebuah sistem fisik makroskopis yang relatif serbasama baik itu komposisi kimianya maupun sifat-sifat fisikanya (misalnya masa jenis, struktur kristal, indeks refraksi, dan lain sebagainya). Contoh keadaan fase yang kita kenal adalah padatan, cair, dan gas. Keadaan fase yang lain yang misalnya plasma, kondensasi Bose-Einstein, dan kondensasi Fermion. Keadaan fase dari material magnetik adalah paramagnetik, feromagnetik dan diamagnetik.

Reaksi kimia

Reaksi kimia antara http://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogen_klorida”>hidrogen klorida dan amonia membentuk senyawa baru amonium klorida

!Artikel utama untuk bagian ini adalah: Reaksi kimia

Reaksi kimia adalah transformasi/perubahan dalam struktur molekul. Reaksi ini bisa menghasilkan penggabungan molekul membentuk molekul yang lebih besar, pembelahan molekul menjadi dua atau lebih molekul yang lebih kecil, atau penataulangan atom-atom dalam molekul. Reaksi kimia selalu melibatkan terbentuk atau terputusnya http://id.wikipedia.org/wiki/Ikatan_kimia”>ikatan kimia.

Kimia kuantum

!Artikel utama untuk bagian ini adalah: Kimia kuantum

Kimia kuantum secara matematis menjelaskan kelakuan dasar materi pada tingkat molekul. Secara prinsip, dimungkinkan untuk menjelaskan semua sistem kimia dengan menggunakan teori ini. Dalam praktiknya, hanya sistem kimia paling sederhana yang dapat secara realistis diinvestigasi dengan http://id.wikipedia.org/wiki/Mekanika_kuantum”>mekanika kuantum murni dan harus dilakukan hampiran untuk sebagian besar tujuan praktis (misalnya, Hartree-Fock, pasca-Hartree-Fock, atau http://id.wikipedia.org/wiki/Teori_fungsi_kerapatan”>teori fungsi kerapatan, lihat http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_komputasi”>kimia komputasi untuk detilnya). Karenanya, pemahaman mendalam mekanika kuantum tidak diperlukan bagi sebagian besar bidang kimia karena implikasi penting dari teori (terutama hampiran orbital) dapat dipahami dan diterapkan dengan lebih sederhana.

Dalam mekanika kuantum (beberapa penerapan dalam kimia komputasi dan kimia kuantum), Hamiltonan, atau keadaan fisik, dari partikel dapat dinyatakan sebagai penjumlahan dua operator, satu berhubungan dengan http://id.wikipedia.org/wiki/Energi_kinetik”>energi kinetik dan satunya dengan http://id.wikipedia.org/wiki/Energi_potensial”>energi potensial. Hamiltonan dalam persamaan gelombang Schrödinger yang digunakan dalam kimia kuantum tidak memiliki terminologi bagi http://id.wikipedia.org/wiki/Putaran_elektron”>putaran elektron.

Penyelesaian persamaan Schrödinger untuk atom hidrogen memberikan bentuk persamaan gelombang untuk orbital atom, dan energi relatif dari orbital 1s, 2s, 2p, dan 3p. Hampiran orbital dapat digunakan untuk memahami atom lainnya seperti helium, litium, dan karbon.

Hukum kimia

!Artikel utama untuk bagian ini adalah: Hukum kimia

Hukum-hukum kimia sebenarnya merupakan hukum fisika yang diterapkan dalam sistem kimia. Konsep yang paling mendasar dalam kimia adalah http://id.wikipedia.org/wiki/Hukum_kekekalan_massa”>Hukum kekekalan massa yang menyatakan bahwa tidak ada perubahan jumlah zat yang terukur pada saat reaksi kimia biasa. Fisika modern menunjukkan bahwa sebenarnya energilah yang kekal, dan bahwa energi dan massa saling berkaitan. http://id.wikipedia.org/wiki/Kekekalan_energi”>Kekekalan energi ini mengarahkan kepada pentingnya konsep kesetimbangan, termodinamika, dan kinetika.

Industri Kimia

Industri kimia adalah salah satu aktivitas ekonomi yang penting. Top 50 produser kimia dunia pada tahun 2004 mempunyai penjualan sebesar USD $587 milyar dengan profit margin sebesar 8.1% dan penegluaran rekayasa (research and development) sebesar 2.1% dari total penjualan kimia. [3]

 
Tinggalkan komentar

Ditulis oleh pada Agustus 10, 2011 in Kimia

 

LAJU REAKSI

Laju reaksi atau kecepatan reaksi menyatakan banyaknya reaksi kimia yang berlangsung per satuan waktu. Laju reaksi menyatakan molaritas zat terlarut dalam reaksi yang dihasilkan tiap detik reaksi. Perkaratan besi merupakan contoh reaksi kimia yang berlangsung lambat, sedangkan peledakan mesiu atau kembang api adalah contoh reaksi yang cepat.

Laju reaksi dipelajari oleh cabang ilmu kimia yang disebut http://id.wikipedia.org/wiki/Kinetika_kimia”>kinetika kimia.

Definisi formal

Untuk reaksi kimia

aA + bB \rarr pP + qQ

dengan a, b, p, dan q adalah koefisien reaksi, dan A, B, P, dan Q adalah zat-zat yang terlibat dalam reaksi, laju reaksi dalam suatu sistem tertutup adalah

v = - \frac{1}{a} \frac{d[A]}{dt} = -<br />
\frac{1}{b} \frac{d[B]}{dt} = \frac{1}{p} \frac{d[P]}{dt} = \frac{1}{q}<br />
\frac{d[Q]}{dt}” /></dd>
</dl>
<p>dimana [A], [B], [P], dan [Q] menyatakan konsentrasi zat-zat tersebut.</p>
<h2>Faktor yang mempengaruhi laju reaksi</h2>
<p>Laju reaksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain:</p>
<h3>Luas permukaan sentuh</h3>
<p>Luas permukaan sentuh memiliki peranan yang sangat penting dalam banyak, sehingga menyebabkan laju reaksi semakin cepat. Begitu juga, apabila semakin kecil luas permukaan bidang sentuh, maka semakin kecil tumbukan yang terjadi antar partikel, sehingga laju reaksi pun semakin kecil. Karakteristik kepingan yang direaksikan juga turut berpengaruh, yaitu semakin halus kepingan itu, maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi; sedangkan semakin kasar kepingan itu, maka semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk bereaksi.</p>
<h3>Suhu</h3>
<p><a title=Suhu juga turut berperan dalam mempengaruhi laju reaksi. Apabila suhu pada suatu reaksi yang berlangusng dinaikkan, maka menyebabkan partikel semakin aktif bergerak, sehingga tumbukan yang terjadi semakin sering, menyebabkan laju reaksi semakin besar. Sebaliknya, apabila suhu diturunkan, maka partikel semakin tak aktif, sehingga laju reaksi semakin kecil.

Katalis

Katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri. Suatu katalis berperan dalam reaksi tapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk. Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi.

Katalis dapat dibedakan ke dalam dua golongan utama: katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis heterogen adalah katalis yang ada dalam fase berbeda dengan pereaksi dalam reaksi yang dikatalisinya, sedangkan katalis homogen berada dalam fase yang sama. Satu contoh sederhana untuk katalisis heterogen yaitu bahwa katalis menyediakan suatu permukaan di mana pereaksi-pereaksi (atau substrat) untuk sementara terjerat. Ikatan dalam substrat-substrat menjadi lemah sedemikian sehingga memadai terbentuknya produk baru. Ikatan atara produk dan katalis lebih lemah, sehingga akhirnya terlepas.

Katalis homogen umumnya bereaksi dengan satu atau lebih pereaksi untuk membentuk suatu perantarakimia yang selanjutnya bereaksi membentuk produk akhir reaksi, dalam suatu proses yang memulihkan katalisnya. Berikut ini merupakan skema umum reaksi katalitik, di mana C melambangkan katalisnya:

A + C \rarr AC … (1)
B + AC \rarr AB + C … (2)

Meskipun katalis (C) termakan oleh reaksi 1, namun selanjutnya dihasilkan kembali oleh reaksi 2, sehingga untuk reaksi keseluruhannya menjadi :

A + B + C \rarr AB + C

Beberapa katalis yang pernah dikembangkan antara lain berupa katalis Ziegler-Natta yang digunakan untuk produksi masal polietilen dan polipropilen. Reaksi katalitis yang paling dikenal adalah proses Haber, yaitu sintesis amonia menggunakan besi biasa sebagai katalis. Konverter katalitik yang dapat menghancurkan produk emisi kendaraan yang paling sulit diatasi, terbuat dari platina dan rodium.

Molaritas

Molaritas adalah banyaknya mol zat terlarut tiap satuan volum zat pelarut. Hubungannya dengan laju reaksi adalah bahwa semakin besar molaritas suatu zat, maka semakin cepat suatu reaksi berlangsung. Dengan demikian pada molaritas yang rendah suatu reaksi akan berjalan lebih lambat daripada molaritas yang tinggi.

Konsentrasi

Karena persamaan laju reaksi didefinisikan dalam bentuk konsentrsi reaktan maka dengan naiknya konsentrasi maka naik pula kecepatan reaksinya. Artinya semakin tinggi konsentrasi maka semakin banyak molekul reaktan yang tersedia dengan demikian kemungkinan bertumbukan akan semakin banyak juga sehingga kecepatan reaksi meningkat.

Persamaan laju reaksi

Untuk reaksi kimia

aA + bB \rarr pP + qQ

hubungan antara laju reaksi dengan molaritas adalah

\,v = k[A]^{n}[B]^{m}

dengan:

  • V = Laju reaksi
  • k = Konstanta laju reaksi
  • m = Orde reaksi zat A
  • n = Orde reaksi zat B

Orde reaksi zat A dan zat B hanya bisa ditentukan melalui percobaan.

 
Tinggalkan komentar

Ditulis oleh pada Agustus 9, 2011 in Kimia

 

Cecair ionik, cairan garam unik untuk teknologi kimia

Berawal dari penelitian di laboratorium, cecair ionik telah menarik kaum industriawan untuk segera menerapkannya dalam kehidupan nyata.  Berikut ini secara singkat akan dijabarkan beberapa titik penting yang perlu dipelajari bagi pemula maupun awam di bidang cecair ionik (ionic liquids).

Definisi Cecair Ionik

Cecair ionik (Ionic liquids) apa perbedaannya dengan larutan ionik ??? Sebelumnya perlu diingat bahwa istilah cecair ionik diambilalih dari komunitas sains di Malaysia yang berusaha men-domestik-an istilah ionic liquids (ILs) yang kebetulan belum ada padanan sempurnanya dalam bahasa Indonesia.

Cecair ionik secara umum dapat didefinisikan sebagai senyawa garam murni yang keseluruhannya terdiri dari komponen ionik (kation dan anion) yang mencair atau meleleh pada suhu dibawah 100 oC. Sedangkan larutan ionic adalah campuran zat yang terdiri dari garam yang terlarut dan terionisasi sempurna menghasilkan kation dan anion dalam pelarut air. Jadi tampak jelas perbedaannya yaitu cecair ionik adalah cairan ionik sejak semula sedangkan larutan ionik perlu dilarutkan dalam air agar membentuk ion-ion. Istilah dan definisi cecair ionik masa kini sebenarnya adalah pengembangan dari istilah masa lalu, lelehan ionik. Bayangkan suatu garam misalnya NaCl (garam dapur) yang meleleh pada suhu 800 oC.

Cecair ionik bukanlah senyawa yang sungguh-sungguh baru karena zat ini telah dikenal struktur dan karakteristiknya sejak 1914, yaitu dengan diperkenalkannya ethylammonium nitrat, [EtNH3][NO3] yang memiliki titik leleh sekitar 12 oC , tetapi dia meraih kepopuleran semenjak dilakukannya penelitian yang bertujuan mencari material cair yang bisa menghantarkan listrik dengan baik (konduktor). Perhatikan bahwa cecair ionik sering dinotasikan menggunakan tanda kurung siku untuk menyatakan pemisahan ionnya. Misalnya [EtNH3][NO3] terdiri dari [EtNH3]+ sebagai kation dan [NO3]- sebagai anion. Pada masa kini cecair ionik banyak disintesis dari senyawa organik dan beberapa diantaranya memiliki titik leleh maupun titik glass (glass temperature) dibawah 0 oC.

Contoh-contoh cecair ionik

Gambar berikut ini menampilkan beberapa contoh cecair ionik yang telah dikenal luas di kalangan kimiawan.

cecair-ionik

Contoh-contoh kombinasi cecair ionik

Kation cecair ionik umumnya diperoleh dari alkilasi (penambahan gugus hidrokarbon atau alkil) suatu senyawa trialkil amin maupun trialkil phosphin. Prinsipnya, hampir semua senyawa trialkil amin maupun alkil phosphin (baik yang alifatik maupun siklik) bisa dikuartenarisasi (ditambahkan gugus alkil sehingga memiliki muatan positif akibat defisit elektron pada atom pusatnya). Sedangkan anion bisa diperoleh otomatis dari residu senyawa yang telah kehilangan gugus alkilnya akibat diberikan kepada kation. Untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada skema reaksi berikut ini.

cecair-ionik3

skema sintesis cecair ionik jalur alkilasi

Cecair ionik bisa pula diperoleh melalui reaksi penukaran anion serupa reaksi penukaran anion pada larutan garam inorganik. Misalnya cecair ionik etilmetilimidazolium klorida yang direaksikan dengan natrium tetrafluoroborat dalam pelarut aseton akan diperoleh etilmetilimidazolium tetrafluoroborat dan produk samping natrium klorida yang mengendap dan dipisahkan lewat penyaringan. Karena proses sintesa yang mudah dan bisa dikerjakan dalam skala besar menjadikan cecair ionik sebagai salah satu bidang kajian yang sangat populer dewasa ini.

cecair-ionik2

Metode kedua untuk mendapatkan cecair ionik

Karakteristik yang paling cemerlang dari cecair ionik adalah sifat “non-volatility“-nya alias tidak menguap walaupun dipanaskan pada suhu cukup tinggi dibawah titik urainya. Hal ini disebabkan oleh karakter ioniknya yang memiliki ikatan elektrostatik sangat kuat sehingga biarpun berbentuk cair tidak nyaris tidak memiliki tekanan uap (berbeda dengan cairan normal yang memiliki kesetimbangan tekanan uap pada permukaan cairnya). Sifat lain yang istimewa adalah memiliki daya hantar listrik yang baik, kemudian sifat fisiknya bisa diatur atau dimodifikasi menurut jenis kation maupun anion, misalnya, kekentalan, titik lelehnya, kepolarannya, daya melarutkanya dan lain-lain.

Masa depan dan aplikasi Cecair Ionic

Beberapa masa silam, cecair ionik dianggap sebagai zat yang mahal dan sangat sulit diterapkan di dunia industri nyata. Ada masa saat dunia intelektual sedang booming dengan green chemistry, cecair ionik dianggap zat dewa, zat yang bisa menjawab tantangan tersebut. Tapi pemikiran tersebut perlahan mulai bergeser dan disadari bahwa cecair ionik sudah dekat pada dunia industri, demikian juga, tidak semua cecair ionik bersifat ramah lingkungan, karena proses sintesisnya sering kali tidak ramah lingkungan. Cecair ionik juga memiliki toksisitas dan apabila terurai bisa melepaskan banyak material beracun.

cecair-ionik3

Aplikasi cecair ionik sesungguhnya demikian luas mencakup bidang-bidang sintesa organik, inorganik misalnya dalam katalisis dan media reaksi.  Aplikasi dalam ilmu material misalnya sintesa nanomaterial, polimer fungsional dan material porous.  Di bidang farmasi, cecair ionic mendapat perhatian sebagai salah satu kandidat antibakteri.  Dalam ilmu bioteknologi, dia digunakan sebagai alternative pelarut enzim.  Di bidang elektrokimia dia secara luas diteliti untuk material elektrolit.  Dalam teknologi proses, cecair ionik telah digunakan sebagai pengemban katalis, media ekstraksi, aditif untuk pelumas maupun polimer, dan pemisahan produk dari reaktan. dan lain-lain.  Kisah aplikasi akan dituliskan dalam tulisan serial di lain kesempatan.

 
Tinggalkan komentar

Ditulis oleh pada Agustus 6, 2011 in Kimia