Kimia Dasar

KIMIA DASAR

* HUKUM KEKEKALAN MASSA

Berikut beberapa materi dasar kimia yang dapat anda pelajari.
Dalam kehidupan sehari-hari kita sering melihat suatu proses dimana suatu benda akan berubah bentuk dan meterinya ketika terjadi reaksi tertentu kepadanya. Seperti kayu yang dibakar dan besi yang berkarat. Lalu setelah ditimbang, ternyata ada perubahan berat antara suatu benda sebelum reaksi dengan benda setelah terjadinya reaksi. Pada rekasi pembakaran kayu seakan-akan kayu tersebut menjadi lebih ringan setelah menjadi abu. Begitu juga dengan besi, seakan-akan lebih berat setelah berkarat. Dari dua contoh tersebut kita pasti akan berpikir bahwa massa suatu benda dapat berubah. Namun, sebenarnya tidak demikian. Seorang ilmuan asal Perancis bernama Lavoisier pernah membungkam pemikiran seperti itu dengan penemuannya yang menjelaskan bahwa massa suatu materi akan tetap sama walau apapun proses yang mempengaruhinya. Prinsip ini sekarang dikenal dengan Hukum Kekekalan Massa. Pada kesempatan ini itulah yang akan kita bahas mengenai pengertian, sejarah penemuan dan aplikasi dari hukum tersebut.

A. PENGERTIAN HUKUM KEKEKALAN MASSA
Hukum kekekalan massa ditemukan oleh seorang ahli kimia Perancis bernama Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) pada tahun 1785. Namun, Lavoisier bukanlah yang pertama mengemukakan teori ini. Sebelumnya, ada seorang ilmuan Rusia yang juga pernah mempublikasikan teori ini beserta pembuktiannya pada tahun 1748. Nama ilmuan itu adalah Mikhail Lomonosov (1711-1765). Oleh karena penemuan mereka berdua hukum kekekalan massa dikenal sebagai hukum Lomonosov-Lavoisier.
Hukum kekekalan massa ini menjelaskan tentang massa suatu materi takkan pernah berkurang ataupun bertambah. Massanya akan tetap sama sebelum atau sedudah dilakukan reaksi. Seperti yang dikatakan oleh Lavoisier pada tahun 1785 yaitu :
“Tidak ada suatupun yang diciptakan, baik itu dari proses seni atau dari alam semesta sendiri. Dan ini dapat dijadikan konsep umum dimana pada suatu proses terdapat kuantitas yang sama dari materi sebelum dan sesudah proses tersebut. Kualitas dan kuantitas unsur tetap sama, yang terjadi hanya perubahan atau modifikasi. Hal ini berlaku untuk semua rekasi kimia, semua reaksi harus mengasumsikan kesetaraan antara unsur dari suatu zat yang direaksikan.”Dari apa yang dikatakan diatas, jelas bahwa suatu materi itu hanya bisa diubah bentuknya tetapi tidak bisa diciptakan ataupun dimusnahkan. Artinya, selama perubahan bentuk atau bereaksi tidak ada atom-atom pereaksi dan hasil reaksinya yang hilang. Seperti contoh pada kasus kayu yang terbakar, terjadi perubahan bentuk zat yaitu dari awalnya berbentuk kayu kemudian menjadi abu. Sebenarna selain berubah menjadi abu, ada perubahan bentuk lainnya yang terjadi. Ada beberapa zat berpindah tempat karena reaksi terjadi pada wadah yang terbuka. Zat-zat tersebut seperti karbon dioksida, asap dan uap air. Jika dapat dijumlahkan massanya maka massa abu ditambah karbon dioksida, asap dan uap air akan sama dengan massa kayu sebelum dibakar. Hukum kekekalan massa dapat dibuktikan bila dilakukan dalam wadah tertutup yang dapat mencegah adanya suatu rekasi yang keluar dari wadah. Sehingga massanya tetap terjaga.



HUKUM KEKEKALAN MASSA

B. SEJARAH PENEMUAN HUKUM KEKEKALAN MASSA
Pada zaman alkimia yaitu sebelum kimia modern lahir, ada sebuah teori yang tentunya tidak masuk akal dalam dunia kimia saat ini yang menyatakan jika air pada bejana gelas dipanaskan terus menerus akan terjadi residu/endapan dalam bejana tersebut. Hal itu dapat diartikan bahwa air telah berubah menjadi tanah karena proses pemanasan oleh api. Kemuidian pada masa awal adanya ilmu kimia, berkembang juga suatu pemahaman baru tentang sifat suatu zat atau materi. Para Ilmuan masa itu berpaham bahwa suatu zat bisa hilang diakibatkat oleh proses tertentu. Paham ini disimpulkan oleh ahli kimia Jerman, Becher dan Sthal yang menyatakan bahwa pada setiap benda yang dapat terbakar mengandung zat flogioston. Dimana, zat ini akan lepas ke udara bila terbakar sehingga massa benda sesudah terbakar akan menjadi lebih ringan. Pembakaran logam dan peleburan bijih logam dengan batubara dapat diterangkan dengan teori ini. Namun, tidak semua kimiawan sepakat dengan pemahaman ini walaupun teori ini merupakan konsep pemersatu sebelum diakuinya hukum kekekalan massa Lavoisier.
Antoine Laurent Lavoisier, ilmuan perancis menyangkal teori flogioston karena ada kejanggalan dalam penerapannya dalam aspek yang lebih luas. Lavoisier membantah adanya penemuan zat flogioston yang hanya merupakan imajinasi dari pemikir dahulu. Untuk membuktikan pendapatnya, Lavoisier mendemonstrasikan eksperimennya bahwa pada proses pembakaran, ternyata ada proses pengikatan oksigen oleh zat yang dibakar. Dalam eksperimennya, beliau memanaskan raksa dalam tabung yang dihubungkan dengan tabung berisi udara. Ternyata raksa yang dipanaskan berubah menjadi zat padat (oksida raksa) yang massanya lebih besar dari massa raksa awal.tetapi pertambahan massa pada senyawa yang terbentuk diikuti juga dengan pengurangan massa di udara. Dalam hal ini diindikasikan bahwa adanya zat dalam udara yang mempengaruhi pembakaran raksa.
Percobaan lainnya yang pernah dilakukan Lavoisier yaitu dengan memanaskan air dalam suatu bejana. Air dan bejana yang akan dipanaskan ditimbang terlebih dahulu untuk mengetahui perbedaannya setelah pemanasan. Proses pemanasan dilakukan selama 100 hari. Setelah pemanasan ia menimbang air dan bejana yang ternyata beratnya sama dengan sebelum dilakukan pemanasan. Hal ini menjadi tolak ukur bahwa tidak ada sesuatu dari api yang mempengaruhi massa materi. Walaupun massa keseluruhannya tetap sama, namun ada sedikit perbedaan antara berat bejana setelah pemanasan dengan sebelum pemanasan. Berat bejana setelah pemanasan berkurang, tetapi berat air bersama residu bertambah. Pertambahan air bersama residu sama dengan pengurangan berat bejana.
Percobaan Lavoisier selanjutnya yaitu dengan pengujian menggunakan timah putih. Timah dimasukkan ke dalam sebuah tabung yang telah ditimbang terlebih dahulu. Kemudian tabung ditutup dengan rapat dan dipanaskan hingga timah berubah seperti kapur. Setelah dingin, tabung dan isinya ditimbang. Dan hasilnya sama dengan dua percobaan diatas dimana berat keseluruhannya tidak berubah. Kemudian tabung dibuka dan terdengar suara udara yang mulai masuk ke dalamnya. Kemudian tabung ditimbang kembali dan beratnya bertambah. Pertambahannya berat tabung dan isinya dengan pertambahan berat timah bernilai sama. Fakta ini menunjukkan bahwa pengapuran adalah perpindahan udara dalam timah.
Dengan 3 percobaan diatas Lavoisier berhasil membuktikan serta mengukuhkan bahwa massa suatu materi akan tetap sama meski apapun proses yang diberikan padanya. Dan dengan pembuktian ini teori yang sebelumnya diajukan, yaitu teori flogioston tidak digunakan lagi dalam pengaplikasian ilmu kimia maupun fisika. Serta dengan penemuan ini membuat Lavoisier diakui sebagai bapak kimia modern

C. APLIKASI HUKUM KEKEKALAN MASSA
Hukum kekekalan massa sangat bermanfaat dalam pemanfaatannya pada ilmu kimia modern.Seperti pada persamaan reaksi kimia. Persamaan reaksi kimia harus setara karena reaksi memenuhi hukum kekekalan massa. Contoh sebuah reaksi kimia dan penyetaraannya :

NaOH(aq) + CuSO4(aq) à Na2SO4(aq) + CU(OH)2(s)
Untuk menyetarakannya maka jumlah unsur sejenis di ruas kiri dan kanan harus sama. Jadi persamaan barunya adalah :
2NaOH(aq) + CuSO4(aq) à Na2SO4(aq) + CU(OH)2(s)


* HUKUM PERBANDINGAN TETAP

A. PENGERTIAN HUKUM PERBANDINGAN TETAP (HUKUM PROUST)
Hukum perbandingan tetap atau yang sering disebut dengan Hukum Proust adalah hukum yang menyatakan bahwa seluruh senyawa terdiri dari perbandingan massa unsur pembentuk yang selalu sama (konstan).

Hukum ini dikemukakan oleh Joseph Lonis Prost (1754-1826) yang berasal dari Perancis. Hukumnya perbandingan tetap tersebut berbunyi :”perbandingan berat unsur-unsur penyususun senyawa adalah tetap”. Eksperimen yang dilakukanProust adalah reaksi antara unsur hidrogen dan oksigen sehingga terbentuk air (H2O).


HUKUM PERBANDINGAN TETAP (HUKUM PROUST)

B. CONTOH PENERAPAN HUKUM PROUST
Contoh sederhana pada hukum ini adalah pembentukan karbondiosida (CO2) dari karbon dan oksigen. Massa karbon adalah 12, sedangkan massa oksigen adalah16. Maka pembentukan karbondioksida adalah sebagai berikut:


CONTOH SEDERHANA HUKUM PROUST

Pada tabel di atas, dapat diketahui bahwa karbondioksida akan selalu terbentuk dari karbon dan oksigen dalam perbandingan yang sama. Walaupun ada reaktan (pereaksi) yang berlebihan, maka akan menjadi sisa yang tidak ikut bereaksi.
Perbandingan massa unsur dalam senyawa dapat ditentukan dengan cara mengalikan jumlah atom dengan atom relatif masing-masing unsur. Misalnya H2O perbandingan massa hidrogen dengan oksigen 1:8. Perbandingan ini dapat diperoleh dengan cara sebagai berikut.




C. RUMUS HUKUM PROUST
Hasil dari penjabaran rumus Proust ditemukan rumus:

Bila diasumsikan % senyawa = 100%, maka:

Atau bisa juga ditulis dalam bentuk massa sehingga menjadi:

D. PERAN HUKUM PROUST

Selain Hukum Lavoiser (hukum kekekalan massa), Hukum Proust memiliki peranan penting karena dapat menunjukkan hubungan kuantitatif antara zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia.


* HUKUM PERBANDINGAN BERGANDA
Bunyi hukum dalton atau dikenal dengan hukum perbandingan berganda adalah jika dua unsur membentuk lebih dari satu senyawa, maka salah satu unsur yang bergabung dengan massa unsur yang lain yang dibuat tetap, berbanding kelipatan bilangan bulat dan sederhana. Untuk memahaminya, mari kita pahami cara pemikiran ilmuwan terdahulu ketika merumuskannya

Jenis senyawa paling sederhana yang dapat dipahami adalah senyawa berupa gabungan dua unsur atau senyawa biner, tiap unsur menyumbang satu atom untuk membentuk molekul. Namun demikian, sejak abad ke-18 pakar kimia telah mengenal bahwa dua macam unsur dapat bergabung membentuk lebih dari satu macam senyawa dengan komposisi tertentu. Contoh, pembakaran unsur karbon oleh oksigen pada kondisi berbeda dapat membentuk dua macam senyawa yang berbeda.

Misalkan senyawa X dan Y. Dari hasil analisis terhadap kedua senyawa, ditemukan bahwa senyawa X mengandung 1,33 gram oksigen per 1,00 gram karbon, dan senyawa Y mengandung 2,67 gram oksigen 1,00 gram karbon. Walaupun tidak diketahui rumus kdua oksida karbon itu, secara kasar dapat dikatakan bahwa senyawa Y mengandung atom oksigen per atom karbon dua kali lebih banyak daripada senyawa X. Fakta tersebut menunjukan bahwa perbandingan massa oksigen di dalam Y dan X, untuk massa atom karbon sama adalah 2,67/1,33; atau 2 berbanding 1.

Apabila rumus senyawa X adalah CO, maka rumus senyawa Y adalah CO2, atau jika rumus senyawa X adalah C2O2, maka senyawa Y menjadi C2O4. Rumus molekul senyawa X dan Y yang benar tidak dapat dikukuhkan, sebab hanya diketahui perbandingan jumlah atom oksigen peratom karbon dalam kedua senyawa itu, yang berupa nilai numerik.

Besi dan klor dapat membentuk dua macam senyawa, misalnya senyawa C dan senyawa D. Banyaknya klor yang bersenyawa dengan 1,00 gram besi dalam senyawa C adalah 1,26 gram, dan banyaknya klor yang bersenyawa dengan 1,00 gram besi dalam senyawa D adalah 1,89 gram. Perbandingan jumlah atom klor dalam kedua senyawa itu untuk 1,00 gram besi adalah 1,26/1,89 atau 2:3. Kedua contoh diatas menggambarkan hukum Dalton atau hukum perbandingan berganda, yaitu jika dua unsur membentuk lebih dari satu senyawa, maka salah satu unsur yang bergabung dengan massa unsur yang lain yang dibuat tetap, berbanding kelipatan bilangan bulat dan sederhana. Sesuai namanya, tentu teori ini dikembangkan oleh John Dalton, yang mungkin kebanyakan orang lebih mengenalnya sebagai salah satu pengeembang teori atom.
John Dalton, pengembang teori hukum Dalton/ Hukum Perbandingan Berganda

Contoh Hukum Dalton atau Perbandingan Berganda

Unsur hidrogen dan oksigen dapat bereaksi membentuk air dalam keadaan normal, tetapi kedua unsur tersebut dapat juga membentuk hidrogen peroksida pada keadaan energi listrik tinggi. Dalam air terdapat 11,2% hidrogen dan 88,8% oksigen., dalam hidrogen peroksida terdapat 5,93% hidrogen dan 94,07% oksigen. Tunjukkan bahwa data ini sesuai dengan hukum perbandingan berganda.

Penyelesaian:

Dalam air

11,2 gram hidrogen bergabung dengan 88,8 gram oksigen atau untuk 1,0 gram hidrogen bergabung dengan (88,8/11,2) atau 7,93 gram oksigen

Dalam hidrogen peroksida

5,93 hidrogen bergabung dengan 94,07 gram oksigen atau untuk 1,0 gram hidrogen bergabung dengan (94,07/5,93) atau 15,9 gram oksigen.
Dalah hidrogen peroksida, berat oksigen per satuan berat hidrogen adalah 15,9, atau dua kali berat oksigen per satuan hidrogen dalam air. Dengan kata lain, untuk berat hidrogen yang sama, berat oksigen dalam hidrogen peroksida dua kali berat oksigen dalam air.

Jika rumus molekul air adalah H2O, maka rumus molekul hidrogen peroksida adalah H2O2.



* HUKUM PERBANDINGAN VOLUME


Hukum Perbandingan Volume (Hukum Gay Lussac)
Pada awalnya para ilmuwan menemukan bahwa, gas Hidrogen dapat bereaksi dengan gas Oksigen membentuk air. Perbandingan volume gas Hidrogen dan Oksigen dalam reaksi tersebut adalah tetap, yakni 

2 : 1.

Kemudian Joseph Gay Lussac seorang ahli kimia Prancis, tahun 1808 melakukan percobaan tentang volume gas-gas dalam reaksi Kimia. Berdasarkan hasil percobaannya, Gay Lussac memberikan kesimpulan sebagai berikut : “ Volume gas-gas yang bereaksi dan volume gas-gas hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat yang sederhana bila diukur pada suhu dan tekanan yang sama “ Dikenal dengan Hukum Perbandingan/ Penggabungan Volume atau Hukum Gay Lussac (1808)

Menurut Gay Lussac 2 volume gas Hidrogen bereaksi dengan 1 volume gas Oksigen membentuk 2 volume uap air. Pada reaksi pembentukan uap air, agar reaksi sempurna, untuk setiap 2 volume gas Hidrogen diperlukan 1 volume gas Oksigen, menghasilkan 2 volume uap air.

“ Semua gas yang direaksikan dengan hasil reaksi, diukur pada suhu dan rekanan yang sama atau (T.P) sama.”

Untuk lebih memahami Hukum perbandingan volume, Anda perhatikan, data hasil percobaan berkenaan dengan volume gas yang bereaksi pada suhu dan tekanan yang sama.
Data hasil percobaan adalah sebagai berikut :

Berdasarkan data percobaan pada tabel di atas, perbandingan volume gas yang bereaksi dan hasil reaksi, ternyata berbanding sebagai bilangan bulat. Data percobaan tersebut sesuai dengan Hukum perbandingan volume atau dikenal dengan Hukum Gay Lussac bahwa :
“ Pada suhu dan tekanan yang sama perbandingan volume gas-gas yang bereaksi dan hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat “

Secara matematis dapat dinyatakan

atau
dimana:

P adalah tekanan gas.

T adalah temperatur gas (dalam Kelvin).

k adalah sebuah konstanta.

Hukum ini dapat dibuktikan melalui teori kinetik gas, karena temperatur adalah ukuran rata-rata energi kinetik, dimana jika energi kinetik gas meningkat, maka partikel-partikel gas akan bertumbukan dengan dinding/wadah lebih cepat, sehingga meningkatkan tekanan.

Hukum Gay-Lussac dapat dituliskan sebagai perbandingan dua gas:



Contoh :

N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g)

Perbandingan volume gas sama dengan perbandingan koefisien reaksinya. Hal ini berarti, setiap 1 mL gas N2 tepat bereaksi dengan 3 mL gas H2 membentuk 2 mL gas NH3. Dengan demikian, untuk memperoleh 50 L gas NH3, dibutuhkan 25 L gas N2 dan 75 L gas H2.

CO(g) + H2O(g) → CO2(g) + H2(g)

Perbandingan volume gas sama dengan perbandingan koefisien reaksinya. Hal ini berarti, setiap 1 mL gas CO tepat bereaksi dengan 1 mL gas H2O membentuk 1 mL gas CO2 dan 1 mL gas H2. Dengan demikian, sebanyak 4 L gas CO membutuhkan 4 L gas H2O untuk membentuk 4 L gas CO2 dan 4 L gas H2.


* KONSEP STOKIOMETRI

Stoikiometri ialah cabang kimia yang berhubungan dengan suatu hubungan kuantitatif yang terdapat antara reaktan dan juga produk dalam reaksi kimia. Reaktan ialah suatu zat yang berpartisipasi didalam reaksi kimia, dan juga produk ialah suatu zat yang diperoleh sebagai hasil dari reaksi kimia.

Stoikiometri tersebut bergantung pada kenyataan ialah bahwa unsur-unsur berperilaku dengan cara yang bisa atau dapat diprediksi, dan juga materi yang tidak dapat diciptakan atau juga dihancurkan.

Oleh Sebab itu, pada saat unsur digabungkan kemudian menghasilkan reaksi kimia, sesuatu yang dikenal dan juga spesifik yang akan terjadi serta hasil reaksi bisa untuk diprediksi dengan berdasarkan unsur-unsur dan juga jumlah yang terlibat. Stoikiometri ialah matematika di balik ilmu kimia.

Perhitungan stoikiometri tersebut bisa menemukan bagaimana unsur-unsur dan juga komponen yang diencerkan dalam suatu larutan yang konsentrasinya diketahui, bereaksi didalam kondisi eksperimental. Kata “Stoikiometri” tersebut berasal dari kata “stoicheion” Yunani, berarti “unsur” dan juga “metron” berarti “ukuran”.
Hukum yang mengatur Stoikiometri.

Stoikiometri tersebut bersandar pada hukum ialah seperti hukum perbandingan tetap, hukum perbandingan ganda dan juga hukum kekekalan massa.


Hukum kekekalan massa
Dengan menggunakan hukum-hukum fisika ialah seperti hukum kekekalan massa, yang menggemukakn bahwa massa reaktan itu sama dengan massa produk, Stoikiometri digunakan untuk dapat mengumpulkan informasi mengenai jumlah berbagai unsur yang digunakan didalam suatu reaksi kimia ,
Hukum perbandingan tetap
Hukum Ini menyatakan ialah bahwa senyawa kimia tersebut (zat yang terdiri atas 2(dua) atau juga lebih usnur) yang selalu berisi proporsi yang sama dari suatu unsur (senyawa dengan satu jenis atom) dengan massa.
Hukum perbandingan berganda
Hukum Ini ialah salah satu hukum dasar stoikiometri, disamping dari hukum perbandingan tetap. Kadang-kadang juga disebut dengan hukum Dalton. Dikatakan ialah bahwa, jika 2(dua) unsur tersebut membentuk lebih dari 1 senyawa antara mereka, maka rasio massa dari suatu unsur kedua yang bergabung dengan massa tetap atas unsur pertama keduanya tersebut akan mempunyai rasio sejumlah kecil dari keseluruhan.
Penjelasan Stoikiometri

Dengan berdasarkan hukum-hukum di atas tersebut, reaksi kimia tersebut dapat menggabungkan dalam rasio bahan kimia yang pasti. Jumlah pada tiap-tiap unsur tersebut harus sama di seluruh reaksi. Dalam reaksi kimia yang seimbang, hubungan antara jumlah reaktan dan juga produk biasanya akan membentuk rasio bilangan bulat. Misalnya ialah , dalam suatu reaksi yang membentuk amonia (NH3), tepatnya 1(satu) molekul nitrogen (N2) bereaksi ialah dengan 3(tiga) molekul hidrogen (H2) untuk dapat menghasilkan 2 molekul NH3. Hal tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

N2 + 3H2 ——-> 2NH3

Maka, Stoikiometri tersebut dapat digunakan untuk dapat menghitung jumlah ialah seperti jumlah produk yang dapat diproduksi apabila diberikan reaktan dan juga persentase reaktan yang dibuat menjadi suatu produk diketahui.
Jenis Stoikiometri
stoikiometri Reaksi
Stoikiometri tersebut sering digunakan untuk dapat menyeimbangkan persamaan kimia yang dapat ditemukan pada stoikiometri reaksi. Hal tesebut menggambarkan bahwa hubungan kuantitatif antara zat disebabkan karena mereka berpartisipasi dalam reaksi kimia.
Stoikiometri Komposisi
Stoikiometri komposisi ini menjelaskan ialah kuantitatif (massa) hubungan antara suatu unsur-unsur dalam senyawa. Misalnya ialah, stoikiometri komposisi tersebut menggambarkan (massa) nitrogen dengan hidrogen yang bergabung dan menjadi amonia kompleks. yakni 1 mol nitrogen dan juga 3 mol hidrogen dalam tiap-tiap 2 mol amonia. Mol ialah satuan yang digunakan didalam kimia untuk jumlah zat.
Stoikiometri Gas
Jenis stoikiometri ialah berkaitan dengan suatu reaksi yang melibatkan gas, yang mana gas berada pada suatu suhu, tekanan dan juga volume yang dikenal dan juga dapat dianggap gas ideal. Untuk gas, perbandingan volume idealnya tersebut sama dengan hukum gas ideal, Namun rasio massa reaksi tunggal tersebut harus dihitung dari massa molekul reaktan serta juga produk,yang mana massa molekul ialah massa 1(satu) molekul zat.

Gas ideal ialah suatu gas teoretis yang terdiri dari 1(satu) set partikel yang bergerak acak, tanpa-berinteraksi yang mematuhi suatu hukum gas ideal. Hukum gas ideal ialah suatu persamaan keadaan gas ideal. Persamaan hukum gas ideal ialah sebagai berikut :

“PV = nRT, yang mana P ialah tekanan, V ialah volume dan juga T ialah temperatur absolut, n ialah mol gas dan juga R ialah konstanta gas universal”.
Pengertian rasio stoikiometri

Sejumlah stoikiometri atau juga rasio reagen (zat yang ditambahkan ke suatu sistem dalam rangka untuk menciptakan suatu reaksi kimia) ialah jumlah atau juga rasio yang mana, dengan asumsi ialah bahwa hasil suatu reaksi selesai dengan dasar , antara lain ialah sebagai berikut:
Semua reagen yang dikonsumsi
Tidak terdapat defisit reagen
Tidak terdapat sisa-sisa residu
Reaksi hanya akan terjadi atau tercipta pada rasio stoikiometri 

* PEREAKSI PEMBATAS

Apa Itu Pereaksi Pembatas? Tahukah sobat, pada setiap reaksi tidak selalu massa zat-zat reaktan (zat yang bereaksi) akan habis seluruhnya menjadi hasil atau produk reaksi. Kadang salah satu dari zat yang bereaksi akan tersisa karena tidak habis bereaksi. Sama ketika sobat ingin membuat kue bolu untuk 50 orang, ada bahan yang habis terpakai dan kadang ada bahan yang tidak habis terpakai. Antara mentega dan terigu punya perbadingan yang tetap sehingga sangat mungkin terjadi sisa entah itu terigu atau margarinnya.

Hal serupa terjadi pada reaksi kimia karena agar terjadi reaksi secara sempurna, perbandingan massa dari zat-zat pereaksi harus tepat sesuai dengan perbandingan koefisien pada reaksi setaranya. Nah, dengan demikian akan ada zat reaktan yang akan habis duluan dan menyebabkan zat lain tidak bisa bereaksi dengannya lagi (zat sisa). Zat pereaksi yang habis duluan inilah yang disebut dengan pereaksi pembatas. Dinamakan demikian karena ia membatasi keberlangsungan reaksi.

Definisi Pereaksi Pembatas

Pereaksi Pembatas adalah reaktan yang benar-benar habis dan yang menentukan kapan reaksi itu berhenti. Dari sisi stoikiometri, sobat akan dapat menghitung jumlah persisnya reaktan yang diperlukan menggunakan perbandingan mol yang tepat sesuai koefisien dalam reaksi setara. Jika sobat tidak mencampur reaktan dalam proporsi yang benar menurut stoikiometri, maka salah satu reaktan akan habis sementara yang lain akan tersisa. Jadi pereaksi pembatas adalah reaktan yang benar-benar habis terpakai dalam reaksi dan membatasi berlangsungnya reaksi.

Cara Menemukan Pereaksi Pembatas

Ada dua jalan untuk menemukan pereaksi pembatas. Cara pertama adalah menemukan perbandingan rasio jumlah reaktan yang digunakan dalam reaksi (perbandingan mol). Cara kedua dengan cara menghitung jumlah gram hasil reaksi.

Cara Pertama
Setarakan reaksi (perhatikan koefisien dalam reaksi setara)
Konversikan semua reaktan ke dalam mol (biasanya tinggal membagi dengan massa atom atau molekul relatif)
Bandingkan mol dalam angka 2 dengan perbandingan koefisien reaksi pada angka 1. Sobat akan bisa menentukan mana yang reaktan yang habis duluan.

Cara Kedua
Setarakan reaksi (perhatikan koefisien dalam reaksi setara)
Tentukan jumlah mol dari masing-masing reaktan
Sesuaikan ke mol hasil reaksi menggunakan perbandingan koefisien kemudian kalikan dengan massa molekul relatifnya
Yang menghasilkan gram hasil reaksi paling sedikit itulah pereaksi pembata.

Yuk biar lebih paham kita simak contoh soal di bawah ini

Contoh Soal Pereaksi Pembatas

Dalam sebuah wadah tertutup, 20 gram metana (CH4) dibakar dengan 64 gram oksigen (O2) menghasilkan karbon dioksida dan uap air menurut reaksi dibawah. Diketahui Mr metana = 16, Ar oksigen = 16, dan Mr H2O = 18 .

CH4(g) + O2 → CO2 + 2H2O

Tentukan pereaksi pembatasnya

Cara Pertama
Setarakan Reaksi (sudah setara → diberikan di soal)
CH4(g) + 2O2 → CO2 + 2H2O
Hitung mol masing-mmasing reaktan
Mol CH4 = 20/16 = 1,25 mol
Mol O2 = 64/32 = 2 mol
Sesuaikan dengan koefisien reaksi (
Dari reaksi setara di atas perbaingan metana : oksigen yang bereaksi adalah 1 : 2 jadi 1 mol metana dapat bereaksi dengan 2 mol oksigen.
Mol Metana Mol Oksigen
1,25 mol 2,5 mol
1 mol 2 mol

dari tabel di atas, 1,25 mol metana perlu 2,5 mol oksigen padahal hanya tersedia 2 mol oksigen sehingg yang menjadi pereaksi pembatasnya adalah oksigen. O2 akan habis duluan dan menyisakan 0,25 mmol metana (1,25-1)


Cara Kedua
Setarakan Reaksi (sudah setara → diberikan di soal)
CH4(g) + 2O2 → CO2 + 2H2O
Hitung mol masing-mmasing reaktan
Mol CH4 = 20/16 = 1,25 mol
Mol O2 = 64/32 = 2 mol
Sesuaikan dengan mol hasil reaksi dan hitung gram hasil reaksi
1,25 mol CH4 → 2,5 mol H2O (perbandingan koefisien 1 : 2)
2,5 x 18 = 45 gram H2O
2 mol O2 → 2 mol H2O (perbandingan mol 2 : 2 = 1 : 1)
2 x 18 = 36 gram H2O
Jadi yang merupakan pereaksi pembatas adalah oksigen (O2)


* ION, ANION DAN KATION

Ion adalah atom atau kumpulan beberapa atom yang bermuatan listrik. Jika muatan listriknya positif, maka disebut kation. Sedangkan jika muatan listriknya negatif, disebut anion.

Ion tunggal adalah ion yang terdiri dari satu atom. Sedangkan untuk ion yang terdiri dari dua atom atau lebih disebut ion poliatomik.

Contoh :
Anion tunggal : S2-, Br-, Cl-
Anion poliatomik : MnO4-, NO2-, CH3COO-
Kation tunggal : Na+, Mg2+, Ag+
Kation poliatomik : NH3+, NH4+

Senyawa Ion
Biasanya, senyawa ion terbentuk dariatom logam dan nonlogam. Atom logam yang memiliki energi ionisasi rendah cenderung melepaskan elektron sehingga menjadi ion positif (kation), sedangkan atom nonlogam yang mempunyai afinitas elektron tinggi cenderung menyerap elektron sehingga menjadi ion negatif (anion).
Senyawa ion merupakan senyawa yang partikel penyusunnya berupa ion yang saling berikatan dengan gaya elektrostatis, yaitu gaya tarik – menarik listrik antar ion yang berbeda muatan.
Sifat senyawa ion diantaranya adalah keras, mudah patah, rapuh, berbentuk padat dengan titik leleh dan titik didih yang relatif tinggi, penghantar panas yang baik, larut dalam air, tidak larut dalam senyawa – senyawa organik (seperti alkohol, benzena, dan eter), dan larutan maupun lelehannya mampu menghantarkan listrik (elektrolit).

Kation dan Anion

Di bawah ini adalah contoh beberapa kation dan anion disertai rumus dan namanya.
Kation
Rumus
Nama

Na+
Natrium

K+
Kalium

Ag+
Perak

Mg2+
Magnesium

Sr2+
Stronsium

Ca2+
Kalsium

Ba2+
Barium

Zn2+
Zink

Ni2+
Nikel

Al3+
Aluminium

Sn2+
Timah (II)

Sn4+
Timah (IV)

Pb2+
Timbel (II) / Plumbo

Pb4+
Timbel (IV) / Plumbi

Fe2+
Besi (II) / Fero

Fe3+
Besi (III) / Feri

Hg+
Raksa (I)

Hg2+
Raksa (II)

Cu+
Tembaga (I) / Cupro

Cu2+
Tembaga (II) / Cupri

Au+
Emas (I) / Auro

Au3+
Emas (III) / Auri

Pt4+
Platina (IV)

NH3+
Amonia

NH4+
Amonium



Anion

Rumus
Nama

OH-
Hidroksida

O2-
Oksida

F-
Fluorida

Cl-
Klorida

Br-
Bromida

I-
Iodida

CN-
Sianida

S2-
Sulfida

CO32-
Karbonat

SiO32-
Silikat

C2O42-
Oksalat

CH3COO-
Asetat

NO2-
Nitrit

NO3-
Nitrat

SO32-
Sulfit

SO42-
Sulfat

PO33-
Fosfit

PO43-
Fosfat

AsO33-
Arsenit

AsO43-
Arsenat

SbO33-
Antimonit

SbO43-
Antimonat

ClO-
Hipoklorit

ClO2-
Klorit

ClO3-
Klorat

ClO4-
Perklorat

MnO4-
Permanganat

MnO42-
Manganat

CrO42-
Kromat

Cr2O72-
Dikromat

HCO3-
Hidrogen karbonat (bikarbonat)

HC2O4-
Hidrogen oksalat (bioksalat)

SCN-
Tiosianat

AlO2-
Aluminat

HPO42-
Monohidrogen fosfat

H2PO4-
Dihidrogen fosfat

HSO3-
Hidrogen sulfit (bisulfit)

HSO4-
Hidrogen sulfat (bisulfat)

S2O32-
Tiosulfat




Untuk halida (Cl, Br, I) yang mengandung oksigen :


XO- : Hipohalit
XO2- : Halit
XO3- : Halat
XO4- : Perhalat


Untuk X mewakili Cl (Klorin), Br (Bromin), dan I (Iodin)


Contoh :

ClO- : Hipoklorit
ClO2- : Klorit




* ATURAN OKTET
Kaidah oktet (aturan oktet) adalah suatu kaidah sederhana dalam kimia yang menyatakan bahwa atom-atom cenderung bergabung bersama sehingga tiap-tiap atom memiliki delapan elektron valensinya, membuat konfigurasi elektron atom tersebut sama dengan konfigurasi elektron pada gas mulia. Kaidah ini dapat diterapkan pada unsur-unsur golongan utama, utamanya karbon, nitrogen, oksigen, dan halogen. Kaidah ini juga dapat diterapkan pada unsur logam seperti natrium dan magnesium. Secara sederhana, molekul ataupun ion cenderung menjadi stabil apabila kelopak elektron terluarnya mengandung delapan elektron. Kaidah ini pertama kali dikemukakan oleh W. Kossel dan G.N. Lewis.

Untuk atom-atom yang mempunyai nomor atom kecil dari hidrogen sampai dengan boron cenderung memiliki konfigurasi elektron seperti gas helium atau mengikuti kaidah Duplet, selebihnya mengikuti kaidah oktet. Sebelum kita membahas lebih lanjut, terlebih dahulu kita akan membahas tentang apa itu struktur Lewis.
A) Struktur Lewis

Walter Kossel dan Gilbert Lewis, pada tahun 1916 menyatakan bahwa terdapat hubungan antara stabilnya gas mulia dengan cara atom-atom unsur saling berikatan. Lewis mengemukakan bahwa jumlah elektron terluar dari dua atom yang berikatan, akan berubah sedemikian rupa sehingga susunan elektron kedua atom tersebut sama dengan susunan elektron gas mulia.

Kecenderungan atom-atom untuk memiliki konfigurasi elektron seperti gas mulia disebut kaidah Oktet dan kaidah duplet. Kaidah oktet dipenuhi apabila atom memiliki 8 elektron pada kulit terluar sedangkan kaidah duplet dipenuhi apabila atom memiliki 2 elektron pada kulit terluar.

Struktur Lewis dari suatu molekul adalah cara menggambarkan bagaimana atom-atom berikatan membentuk molekul dengan menggunakan penanda seperti noktah atau tanda “x” untuk mewakili elektron yang terlibat dalam pembentukan molekul. Elektron yang terlibat ini biasanya hanya elektron valensi (elektron yang berada di kulit terluar). Prinsip dalam menggambarkan struktur Lewis suatu molekul adalah mengupayakan agar elektron di sekitar atom dalam setiap molekul berjumlah delapan atau mengikuti aturan oktet. Dengan memiliki elektron sebanyak 8 setiap atom diharapkan menjadi stabil dengan membentuk ikatan.

Untuk itu sebelum dapat menggambar struktur Lewis suatu molekul harus memahami bagaimana menentukan konfigurasi elektron setiap atom. Biasanya dalam soal-soal disertai dengan data nomor atom setiap unsur yang akan digunakan, tujuannya tidak lain agar dapat menuliskan konfigurasi elektronnya sehingga elektron valensinya juga dapat diketahui.

Contoh struktur lewis dari molekul NH3 :

Konfigurasi elektron dari gas mulia seperti yang tertera pada Tabel berikut
Periode Unsur Nomor atom K L M N O P
1 He 2 2

2 Ne 10 2 8

3 Ar 18 2 8 8

4 Kr 36 2 8 18 8

5 Xe 54 2 8 18 18 8

6 Rn 86 2 8 18 32 18 8

Prinsipnya adalah suatu atom yang berikatan bertujuan untuk memperoleh kestabilan, baik dengan cara melepaskan elektron atau menerima elektron terluarnya. Untuk Unsur-unsur dari golongan alkali dan alkali tanah, untuk mencapai kestabilan seperti gas mulia cenderung melepaskan elektron terluarnya sehingga membentuk ion positif. Unsur-unsur yang mempunyai kecenderungan membentuk ion positif termasuk unsur elektropositif. Sementara unsur-unsur dari golongan halogen dan khalkogen mempunyai kecenderungan menangkap elektron untuk mencapai kestabilan, sehingga membentuk ion negatif. Unsur-unsur yang demikian termasuk unsur elektronegatif.

B) Cara Mencapai Kestabilan Konfigurasi Elektron

Berikut beberapa cara suatu atom untuk suatu atom dapat mencapai kestabilan konfigurasi elektron, seperti atom gas mulia dengan cara melepaskan elektron, menerima/menangkap elektron, dan menggunakan pasangan elektron secara bersama-sama:
Pelepasan Elektron
Atom-atom yang memiliki kelebihan konfigurasi elektron (1, 2, atau 3 elektron) dibandingkan dengan konfigurasi elektron gas mulia yang terdekat maka cenderung untuk melepaskan elektronnya. Contoh atom dari golongan IA dan IIA
Penerimaan Elektron. Penerimaan elektron dapat terjadi pada atom yang memiliki kekurangan konfigurasi (1, 2, atau 3 elektron) dibandingkan dengan konfigurasi elektron gas mulia yang terdekat.Contoh atom dari golongan VIA dan VIIA
Penggunaan Elektron Bersama. Penggunaan elektron secara bersama-sama dapat terjadi pada atom yang mempunyai keelektronegatifan tinggi atau atom yang sukar melepakan elektronnya. Cara ini merupakan proses yang terjadi pada pembentukan ikatan kovalen. Ikatan ini dapat terjadi pada unsur-unsur sesama nonlogam karena unsur-unsur yang sama cenderung untuk menarik elektron. Konfigurasi elektron yang lebih stabil dicapai dengan cara memasangkan elektron valensinya. Jumlah elektron yang dipasangkan sesuai dengan keadaan paling stabil yang mungkin dicapai. Contoh ikatan kovalen antara atom C-C.
Menerima Pasangan Elektron. Elektron-elektron dilepas, ditambah, atau dipasangkan dalam mencapai konfigurasi elektron yang paling stabil. Berbagai unsur mencapai konfigurasi elektron yang lebih stabil dengan menerima pasangan elektron dari atom unsur lain. Kemudian, pasangan elektron tersebut menjadi milik bersama membentuk ikatan kovalen koordinasi.

Aturan duplet
Adalah keadaan dimana unsur-unsur lain membentuk kestabilan seperti 2He =2 (duplet) diantaranya H, Li dan Be. Kecenderunga ini bisa didapat dengan melepaskan elektron atau dengan mengikat elektron.

Jadi, Li dan Be masing-masing melepaskan elektron dikulit terluarnya agar mempunyai konfigurasi elektron seperti 2He.
Aturan oktet
Merupakan kecenderungan unsur-unsur menjadikan konfiguas elektronnya mengikuti gas mulia dengan cara melepas elektron valensinya atu menyerap elektron tambahan.
Untuk atom yang mempunyai elektron valensi kecil (1,2,3) cenderung melepaskan elektron untuk membentuk konfigurasi elektron gas mulia.
Contoh:
11Na = 2 8 1 melepas 1 elektron menyerupai Neon (Ne = 2 8)
10Ne = 2 8
17Cl = 2 8 7 menyerap 1 elektron menyerupai Argon (Ar = 2 8 8)
18Ar = 2 8 8

Namun tidak semua unsur-unsur yang erikatan memenuhi aturan oktet, berikut penyimpangan atau pengecualian dari aturan oktet.
C) Pengecualian Aturan Oktet

Pengecualian aturan oktet dapat dibagi dalam tiga kelompok sebagai berikut.
1. Senyawa yang tidak mencapai aturan oktet.

Senyawa yang atom pusatnya mempunyai elektron valensi kurang dari 4 termasuk dalam kelompok ini. Hal ini menyebabkan setelah semua elektron valensinya dipasangkan tetap belum mencapai oktet. Contohnya adalah BF3, BeCl2, BCl3, dan AlBr3



Atom B (Boron) pada molekul di atas tidak mencapai oktet, hanya mencapai 6 elektron.

2. Senyawa dengan jumlah elektron valensi ganjil.

Contohnya adalah NO2, yang mempunyai elektron valensi (5 + 6 + 6) = 17. Kemungkinan rumus Lewis untuk NO2 sebagai berikut.



3. Senyawa yang melampaui aturan oktet.

Ini terjadi pada unsur-unsur periode 3 atau lebih yang dapat menampung lebih dari 8 elektron pada kulit terluarnya (ingat, kulit M dapat menampunghingga 18 elektron). Beberapa contoh adalah PCl5, SF6, ClF3, IF7, dan SbCl5. Perhatikan rumus Lewis dari PCl5, SF6, dan ClF3 berikut ini.




* STRUKTUR ATOM
Atom terdiri atas proton, neutron, dan elektron. Proton dan neutron berada di dalam inti atom. Sedangkan elektron terus berputar mengelilingi inti atom karena muatan listriknya. Semua elektron bermuatan negatif (–) dan semua proton bermuatan positif (+). Sementara itu, neutron bermuatan netral. Elektron yang bermuatan negatif (–) ditarik oleh proton yang bermuatan positif (+) pada inti atom. Elektron tersebut tidak meninggalkan inti, meskipun ada gaya sentrifugal yang terjadi akibat kecepatan elektron. Atom memiliki elektron di bagian luarnya sedangkan proton dalam jumlah yang sama di bagian pusatnya, sehingga muatan listrik atom berada dalam keadaan seimbang. Namun, baik volume maupun massa proton lebih besar daripada elektron. Jika kita membandingkannya, perbedaan di antara kedua partikel ini seperti perbedaan antara manusia dengan sebutir kacang kenari. Walaupun demikian, muatan listrik total keduanya tetap sama besar. Apa yang akan terjadi jika muatan listrik pro- ton dan elektron tidak sama besar?

Dalam hal ini, semua atom di alam semesta akan menjadi bermuatan positif (+) karena ada kelebihan muatan listrik positif (+) di dalam proton. Akibatnya, semua atom akan saling bertolakan satu sama lain. Apa yang akan terjadi jika situasi seperti ini berlangsung? Apa yang akan terjadi jika semua atom di alam semesta saling bertolakan? Hal yang akan terjadi sangat tidak lazim. Begitu terjadi perubahan seperti itu di dalam atom, tangan Anda yang saat ini sedang memegang buku, begitu pula lengan Anda, akan hancur berantakan. Tidak hanya tangan dan lengan, tetapi juga tubuh, kaki, kepala, gigi Anda, singkatnya setiap bagian tubuh Anda akan terpisah-pisah saat itu juga. Ruangan yang Anda tempati, pemandangan di luar yang terlihat dari jendela juga akan berantakan. Semua laut di bumi, gunung-gunung, semua planet di dalam tata surya dan semua benda-benda langit di jagat raya akan musnah, hancur secara serempak. Tidak ada satu benda pun yang akan tersisa. Demikianlah karena keseimbangan yang sangat teliti dari struktur atom maka tercipta pula keseimbangan alam semesta.
A. Perkembangan Teori Atom
Anda telah mengetahui beberapa unsur dalam kehidupan sehari-hari. Unsur dapat mengalami perubahan materi yaitu perubahan kimia. Ternyata perubahan kimia ini disebabkan oleh partikel terkecil dari unsur tersebut. Partikel terkecil inilah yang kemudian dikenal sebagai atom.
Jika Anda memotong satu batang kapur menjadi dua bagian, kemudian dipotong lagi menjadi dua bagian dan seterusnya maka bagian terkecil yang tidak dapat dibagi lagi inilah yang mengawali berkembangnya konsep atom.
Konsep atom itu dikemukakan oleh Demokritos yang tidak didukung oleh eksperimen yang meyakinkan, sehingga tidak dapat diterima oleh beberapa ahli ilmu pengetahuan dan filsafat. Pengembangan konsep atom-atom secara ilmiah dimulai oleh John Dalton (1805), kemudian dilanjutkan oleh Thomson (1897), Rutherford (1911), dan disempurnakan oleh Bohr (1914).
Hasil eksperimen yang memperkuat konsep atom ini menghasilkan gambaran mengenai susunan partikel-partikel tersebut di dalam atom. Gambaran ini berfungsi untuk memudahkan dalam memahami sifat-sifat kimia suatu atom. Gambaran susunan partikel-partikel dasar dalam atom disebut model atom. 

1. Model Atom Dalton

Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi.
Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda.
Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atas atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen.
Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atomatom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Hipotesis Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal seperti bola tolak peluru.



2. Model Atom Thomson
Atom adalah bola padat bermuatan positif dan di permukaannya tersebar elektron yang bermuatan negatif.





3. Model Atom Rutherford
Atom adalah bola berongga yang tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilinginya. Inti atom bermuatan positif dan massa atom terpusat pada inti atom.





Kelemahan dari Rutherford tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengitari inti ini disertai pemancaran energi sehingga lama- kelamaan energi elektron akan berkurang dan lintasannya makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti.

Fenomena di atas dapat dijelaskan sebagai berikut. Ambillah seutas tali dan salah satu ujungnya Anda ikatkan sepotong kayu sedangkan ujung yang lain Anda pegang. Putarkan tali tersebut di atas kepala Anda. Apa yang terjadi? Lama-kelamaan putarannya akan melemah karena Anda pegal memegang tali tersebut sehingga kayu akan mengenai kepala Anda. Meski teorinya lemah, namun Rutherford telah berjasa dengan mengenalkan istilah lintasan/kedudukan elektron yang nanti disebut dengan kulit.

4. Model Atom Niels Bohr

Atom terdiri atas inti yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif di dalam suatu lintasan.
Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke yang lain dengan menyerap atau memancarkan energi sehingga energi elektron atom itu tidak akan berkurang. Jika berpindah lintasan ke lintasan yang lebih tinggi, elektron akan menyerap energi. Jika beralih ke lintasan yang lebih rendah, elektron akan memancarkan energi.
Kedudukan elektron-elektron pada tingkat-tingkat energi tertentu yang disebut kulit-kulit elektron.





5. Model Atom Modern
Kulit-kulit elektron bukan kedudukan yang pasti dari suatu elektron, tetapi hanyalah suatu kebolehjadian saja.
B. Percobaan-Percobaan Mengenai Struktur Atom
1. Elektron
Pernahkah Anda memperhatikan tabung televisi? Tabung televisi merupakan tabung sinar katode. Percobaan tabung sinar katode pertama kali dilakukan oleh William Crookes (1875). Hasil eksperimennya yaitu ditemukannya seberkas sinar yang muncul dari arah katode menuju ke anode yang disebut sinar katode.

George Johnstone Stoney (1891) yang mengusulkan nama sinar katode disebut "elektron". Kelemahan dari Stoney tidak dapat menjelaskan pengaruh elektron terhadap perbedaan sifat antara atom suatu unsur dengan atom dalam unsur lainnya. Antoine Henri Becquerel (1896) menentukan sinar yang dipancarkan dari unsur-unsur radioaktif yang sifatnya mirip dengan elektron.

Joseph John Thomson (1897) melanjutkan eksperimen William Crookes yaitu pengaruh medan listrik dan medan magnet dalam tabung sinar katode.





Hasil percobaan J.J. Thomson menunjukkan bahwa sinar katode dapat dibelokkan ke arah kutub positif medan listrik. Hal ini membuktikan terdapat partikel bermuatan negatif dalam suatu atom.

Besarnya muatan dalam elektron ditemukan oleh Robert Andrew Milikan (1908) melalui percobaan tetes minyak Milikan seperti gambar berikut.





Minyak disemprotkan ke dalam tabung yang bermuatan listrik. Akibat gaya tarik gravitasi akan mengendapkan tetesan minyak yang turun. Apabila tetesan minyak diberi muatan negatif maka akan tertarik ke kutub positif medan listrik. Dari hasil percobaan Milikan dan Thomson diperoleh muatan elektron –1 dan massa elektron 0, sehingga elektron dapat dilambangkan:


2. Proton
Jika massa elektron 0 berarti suatu partikel tidak mempunyai massa. Namun pada kenyataannya partikel materi mempunyai massa yang dapat diukur dan atom bersifat atom itu netral. Bagaimana mungkin atom itu bersifat netral dan mempunyai massa, jika hanya ada elektron saja dalam atom?
Eugene Goldstein (1886) melakukan eksperimen dari tabung gas yang memiliki katode, yang diberi lubang- lubang dan diberi muatan listrik.
Hasil eksprerimen tersebut membuktikan bahwa pada saat terbentuk elektron yang menuju anode, terbentuk pula sinar positif yang menuju arah berlawanan melewati lubang pada katode. Setelah berbagai gas dicoba dalam tabung ini, ternyata gas hidrogenlah yang menghasilkan sinar muatan positif yang paling kecil baik massa maupun muatannya, sehingga partikel ini disebut dengan proton. Massa proton = 1 sma (satuan massa atom) dan muatan proton = +1.




3. Inti Atom
Setelah penemuan proton dan elektron, Ernest Rutherford melakukan penelitian penembakan lempeng tipis emas. Jika atom terdiri dari partikel yang bermuatan positif dan negatif maka sinar alfa yang ditembakkan seharusnya tidak ada yang diteruskan/menembus lempeng sehingga muncullah istilah inti atom. Ernest Rutherford dibantu oleh Hans Geiger dan Ernest Marsden (1911) menemukan konsep inti atom didukung oleh penemuan sinar X oleh WC. Rontgen (1895) dan penemuan zat radioaktif (1896). Percobaan Rutherford dapat digambarkan sebagai berikut.




Hasil percobaan ini membuat Rutherford menyatakan hipotesisnya bahwa atom tersusun dari inti atom yang bermuatan positif dan dikelilingi elektron yang bermuatan negatif, sehingga atom bersifat netral. Massa inti atom tidak seimbang dengan massa proton yang ada dalam inti atom, sehingga dapat diprediksi bahwa ada partikel lain dalam inti atom.

4. Neutron
Prediksi dari Rutherford memacu W. Bothe dan H. Becker (1930) melakukan eksperimen penembakan partikel alfa pada inti atom berilium (Be) dan dihasilkan radiasi partikel berdaya tembus tinggi. Eksperimen ini dilanjutkan oleh James Chadwick (1932). Ternyata partikel yang menimbulkan radiasi berdaya tembus tinggi itu bersifat netral atau tidak bermuatan dan massanya hampir sama dengan proton. Partikel ini disebut neutron dan dilambangkan dengan:


C. Menentukan Struktur Atom Berdasarkan Tabel Periodik
1. Partikel Dasar Penyusun Atom
Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur yang masih memiliki sifat unsur tersebut. Struktur atom menggambarkan bagaimana partikel-partikel dalam atom tersusun. Atom tersusun atas inti atom dan dikelilingi elektron-elektron yang tersebar dalam kulit-kulitnya. Secara sistematis dapat digambarkan partikel-partikel subatom sebagai berikut.




Sebagian besar atom terdiri dari ruang hampa yang di dalamnya terdapat inti yang sangat kecil di mana massa dan muatan positifnya dipusatkan dan dikelilingi oleh elektron-elektron yang bermuatan negatif. Inti atom tersusun atas sejumlah proton dan neutron. Jumlah proton dalam inti atom menentukan muatan inti atom, sedangkan massa inti ditentukan oleh banyaknya proton dan neutron. Selanjutnya ketiga partikel subatom (proton, neutron, dan elektron) dengan kombinasi tertentu membentuk atom suatu unsur yang lambangnya dapat dituliskan:

X : lambang suatu unsur
Z : nomor atom
A : nomor massa

2. Memahami Susunan dari Sebuah Atom
a. Lihatlah nomor atom dari tabel periodik. Nomor atom selalu lebih kecil dari nomor massa.
b. Nomor atom merupakan jumlah proton. Oleh karena sifat atom netral, maka nomor atom juga merupakan jumlah elektron.
c. Susunlah elektron-elektron dalam level-level energi, selalu isi level ter- dalam sebelum mengisi level luar.
Contoh: Mencari susunan dari atom klor.
1) Dalam tabel periodik tertera klor bernomor atom 17.
2) Oleh karenanya atom klor terdiri dari 17 proton dan 17 elektron.
3) Susunan dari elektron-elektron tersebut yaitu 2,8,7 (2 di level pertama, 8 di level kedua, dan 7 di level ketiga). Cara pengisian elektron model ini dijelaskan pada sub subbab konfigurasi elektron.

Cara pengisian elektron model lain dijelaskan sebagai berikut.



Dua hal penting yang perlu diperhatikan jika Anda melihat susunan dalam tabel periodik.
Jumlah elektron pada tingkat terluar (atau kulit terluar) sama dengan nomor golongan (kecuali helium yang hanya memiliki 2 elektron. Gas Mulia biasa disebut dengan golongan 0 bukan golongan 8). Hal ini berlaku di seluruh golongan unsur pada tabel periodik (kecuali unsur-unsur transisi). Jadi, jika Anda mengetahui bahwa barium terletak pada golongan 2, berarti barium memiliki 2 elektron pada tingkat terluar; iodium merupakan golongan 7 yang berarti iodium memiliki 7 elektron pada tingkat terluar.
Gas mulia memiliki elektron penuh pada tingkat terluar.

D. Nomor Atom dan Nomor Massa
Suatu atom memiliki sifat dan massa yang khas satu sama lain. Dengan penemuan partikel penyusun atom dikenal istilah nomor atom (Z) dan nomor massa (A). Penulisan lambang atom unsur menyertakan nomor atom dan nomor massa. Di mana:

A = nomor massa
Z = nomor atom
X = lambang unsur


Nomor Massa (A) = Jumlah proton + Jumlah neutron
atau
Jumlah Neutron = Nomor massa – Nomor atom
Nomor Atom (Z) = Jumlah proton

1. Nomor Atom (Z)
Nomor atom (Z) menunjukkan jumlah proton (muatan positif) atau jumlah elektron dalam atom tersebut. Nomor atom ini merupakan ciri khas suatu unsur. Oleh karena atom bersifat netral maka jumlah proton sama dengan jumlah elektronnya, sehingga nomor atom juga menunjukkan jumlah elektron. Elektron inilah yang nantinya paling menentukan sifat suatu unsur. Nomor atom ditulis agak ke bawah sebelum lambang unsur.

2. Nomor Massa (A)
Massa elektron sangat kecil dan dianggap nol sehingga massa atom ditentukan oleh inti atom yaitu proton dan neutron. Nomor massa (A) menyatakan banyaknya proton dan neutron yang menyusun inti atom suatu unsur. Nomor massa ditulis agak ke atas sebelum lambang unsur.

E. Isotop, Isobar, dan Isoton Suatu Unsur
Setelah penulisan lambang atom unsur dan penemuan partikel penyusun atom, ternyata ditemukan adanya unsur-unsur yang memiliki jumlah proton yang sama tetapi memiliki massa atom yang berbeda. Ada pula unsur-unsur yang memiliki massa atom yang sama tetapi nomor atom berbeda. Oleh karena itu, dikenallah istilah isotop, isoton, dan isobar.

1. Isotop
Isotop adalah atom yang mempunyai nomor atom sama tetapi memiliki nomor massa berbeda.
Contoh:




Setiap isotop satu unsur memiliki sifat kimia yang sama karena jumlah elektron valensinya sama. Isotop-isotop unsur ini dapat digunakan untuk menentukan massa atom relatif (Ar) atom tersebut berdasarkan kelimpahan isotop dan massa atom semua isotop.



2. Isobar
Isobar adalah unsur-unsur yang memiliki nomor atom berbeda tetapi nomor massa sama.


3. Isoton
Atom-atom yang berbeda tetapi mempunyai jumlah neutron yang sama.
Contoh:


F. Menentukan Elektron Valensi
1. Konfigurasi Elektron
Konfigurasi (susunan) elektron suatu atom berdasarkan kulit-kulit atom tersebut. Setiap kulit atom dapat terisi elektron maksimum 2n kuadrat, di mana n merupakan letak kulit.
Jika n = 1 maka berisi 2 elektron
Jika n = 2 maka berisi 8 elektron
Jika n = 3 maka berisi 18 elektron dan seterusnya.

Lambang kulit dimulai dari K, L, M, N, dan seterusnya dimulai dari yang terdekat dengan inti atom. Elektron disusun sedemikian rupa pada masing-masing kulit dan diisi maksimum sesuai daya tampung kulit tersebut. Jika masih ada sisa elektron yang tidak dapat ditampung pada kulit tersebut maka diletakkan pada kulit selanjutnya.



Perhatikan konfigurasi elektron pada unsur dengan nomor atom 19.



Hal ini dapat dijelaskan bahwa elektron paling luar maksimum 8, sehingga sisanya harus 1 di kulit terluar. Begitu pula dengan nomor atom 20. Bagaimana dengan unsur dengan nomor atom 88?


Unsur dengan nomor atom 88 akan terisi sesuai dengan kapasitas kulit pada kulit K, L, M, dan N serta masih ada sisa 28. Sisa ini tidak boleh diletakkan seluruhnya di kulit O, sisa ini diletakkan pada kulit sesudahnya mengikuti daya tampung maksimum kulit sebelumnya yang dapat diisi yaitu 18, 8 atau 2 sehingga sisanya diisikan sesuai Tabel 1.2 tersebut.

2. Elektron Valensi
Elektron yang berperan dalam reaksi pembentukan ikatan kimia dan reaksi kimia adalah elektron pada kulit terluar atau elektron valensi. Jumlah elektron valensi suatu atom ditentukan berdasarkan elektron yang terdapat pada kulit terakhir dari konfigurasi elektron atom tersebut. Perhatikan Tabel 1.3 untuk menentukan jumlah elektron valensi.



Unsur-unsur yang mempunyai jumlah elektron valensi yang sama akan memiliki sifat kimia yang sama pula.
Contoh:
Unsur natrium dan kalium memiliki sifat yang sama karena masing-masing memiliki elektron valensi = 1.

Suatu atom netral dapat melepaskan 1 atau lebih elektronnya dan membentuk ion yang bermuatan positif, atau menangkap elektron dan membentuk muatan negatif.
Contoh:




* KOROSI

A. Pengertian Korosi
Korosi adalah reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan. Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi.Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Karat logam umumnya adalah berupa oksida dan karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3. xH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, di mana besi mengalami oksidasi.Fe(s) ↔ Fe2+(aq) + 2e Eº = +0.44 V
Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain besi itu yang bertindak sebagai katode, di mana oksigen tereduksi.
O2(g) + 2H2O(l) + 4e ↔ 4OH-(aq) Eº = +0.40 V
atau O2(g) + 4H+(aq) + 4e ↔ 2H2O(l) Eº = +1.23 V
Ion besi(II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi(III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, Fe2O3. xH2O, yaitu karat besi. Mengenai bagian mana dari besi itu yang bertindak sebagai anode dan bagian mana yang bertindak sebagai katode, bergantung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor, atau perbedaan rapatan logam itu.
B. Faktor-faktor yang menyebabkan korosi besi
Korosi besi memerlukan oksigen dan air.

C. Pengaruh logam lain terhadap korosi besi
Dari kehidupan sehari-hari kita ketahui bahwa besi yang dilapisi dengan zink “tahan karat”, sedangkan besi yang kontak dengan tembaga berkarat lebih cepat.

D. Cara-cara Pencegahan Korosi Besi
Besi adalah logam yang paling banyak dan paling beragam penggunaannya. Hal ini terjadi karena beberapa hal, diantaranya:
a. Kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar
b. Pengolahan relatif mudah dan murah
c. Besi mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan dan mudah dimodifikasi.
Salah satu kelemahan besi adalah mudah mengalami korosi. Korosi menimbulkan banyak kerugian karena mengurangi umur pakai berbagai barang atau bangunan yang menggunakan besi atau baja. Sebenarnya korosi dapat dicegah dengan mengubah besi menjadi baja tahan karat (stainless steel), akan tetapi proses ini terlalu mahal untuk kebanyakan penggunaan besi.

Cara-cara pencegahan korosi besi, yaitu :
a. Pengecetan. Jembatan, pagar dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan kontak dengan udara dan air. Cat yang mengandung timbel dan zink (seng) akan lebih baik, karena keduanya melindungi besi terhadap korosi.
b. Pelumuran dengan Oli atau Gemuk. Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak dengan air.]
c. Pembalutan dengan Plastik. Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak dengan udara dan air.
d. Tin Plating (pelapisan dengan timah). Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut tin plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat korosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah (Eº Fe = -0,44 volt; Eº Sn = -0,44 volt). Oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi hal ini justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.
e. Galvanisasi (pelapisan dengan zink). Pipa besi, tiang telpon dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal ini terjadi karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi. Badan mobil-mobil baru pada umumnya telah digalvanisasi, sehingga tahan karat.
f. Chromium Plating (pelapisan dengan kromium). Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil. Chromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. Sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.
g. Sacrificial Protection (pengorbanan anode). Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara periodik, batang magnesium harus diganti.
E. Korosi aluminium
Aluminium, zink, dan juga kromium, merupakan logam yang lebih aktif daripada besi. Jika demikian, mengapa logam-logam ini lebih awet? Sebenarnya, aluminium berkarat dengan cepat membentuk oksida aluminium (Al2O3). Akan tetapi, perkaratan segera terhenti setelah lapisan tipis oksida terbentuk. Lapisan itu melekat kuat pada permukaan logam, sehingga melindungi logam di bawahnya terhadap perkaratan berlanjut.
Lapisan oksida pada permukaan aluminium dapat dibuat lebih tebal melalui elektrolisis, proses yang disebut anodizing. Aluminium yang telah mengalami anodizing digunakan untuk membuat panci dan berbagai perkakas dapur, bingkai, kerangka bangunan (panel dinding), serta kusen pintu dan jendela. Lapisan oksida aluminium lebih mudah dicat dan member warna yang lebih terang.

* REAKSI KIMIA

Reaksi kimia adalah perubahan unsur-unsur atau senyawaan kimia sehingga terjadi senyawaan lain karena adanya unsur yang lepas.

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 ikatan kimia.

Reaksi kimia mertupakan suatu proses alam yang selalu menghasilkan antarubahan senyawa kimia. Senyawa ataupun senyawa-senyawa awal yang terlibat dalam reaksi disebut sebagai reaktan. Reaksi kimia biasanya dikarakterisasikan dengan perubahan kimiawi, dan akan menghasilkan satu atau lebihproduk yang biasanya memiliki ciri-ciri yang berbeda dari reaktan. Secara klasik, reaksi kimia melibatkan perubahan yang melibatkan pergerakan elektron dalam pembentukan dan pemutusan ikatan kimia, walaupun pada dasarnya konsep umum reaksi kimia juga dapat diterapkan pada transformasi partikel-partikel elementer seperti pada reaksi nuklir.

Reaksi-reaksi kimia yang berbeda digunakan bersama dalam sintesis kimia untuk menghasilkan produk senyawa yang diinginkan. Dalam biokimia, sederet reaksi kimia yang dikatalisis oleh enzim membentuklintasan metabolisme, di mana sintesis dan dekomposisi yang biasanya tidak mungkin terjadi di dalam sel dilakukan.

Reaksi kimia merupakan proses hasil konversi senyawa kimia. Senyawa yang awalnya terlibat dengan reaksi kimia disebut bahan reaksi. Bahan reaksi kimia umumnya dicirikan melalui perubahan kimia, dan menghasilkan satu atau lebih hasil yang secara umum berbeda dari bahan reaksi. Dari sebelumnya, reaksi kimia melibatkan pergerakan elektron dalam membentuk dan memecahkan ikatan kimia, walaupun konsep umum untuk reaksi kimia, dalam bentuk persamaan kimia, bisa digunakan untuk transisi partikel keunsuran, begitu juga reaksi nuklir.

Reaksi kimia yang berbeda digunakan dalam sintesis kimia untuk mendapatkan hasil yang diinginkan. Dalam biokimia, sederet reaksi kimia dikatalisis oleh enzim yang membentuk jalur metabolik, dan sintesis dan penguraiannya biasanya mustahil dalam kondisi di dalam sel yang bertindak.

Ada banyak jenis reaksi kimia dan pendekatannya menghasilkan banyak pertindihan dalam Klasifikasi. Berikut adalah beberapa contoh istilah yang sering digunakan dalam menyatakan beberapa jenis reaksi:

Pengisomeran, yaitu ketika senyawa kimia menjalani penataan kembali struktur tanpa perubahan komposisi atom (stereoisomerisme)

Sintesis, yaitu ketika dua atau lebih unsur atau senyawa kimia bergabung membentuk hasil yang lebih rumit:
N2 + 3 H2 → 2 NH3

Pengurai kimia atau analisis, yaitu ketika senyawa kimia terurai menjadi senyawa yang lebih kecil atau unsur:
2 H2O → 2 H2 + O2

Displacement tunggal atau penggantian tunggal, dicirikan oleh unsur yang digantikan keluar dari senyawa oleh unsur reaktif:
2 Na (p) + 2 HCl (ak) → 2 NaCl (ak) + H2 (g)

Metatesis atau Reaksi penggatian ganda, yaitu dua senyawa mengganti ion atau ikatan untuk membentuk senyawa lain:
NaCl (ak) + AgNO3 (ak) → NaNO3 (ak) + AgCl (p)

Reaksi Air hujan adalah ketika bahan dalam larutan bergabung membentuk padat (mendakan). Contoh yang sesuai adalah seperti yang tertera dalam metatesis.

Reaksi asam-basa, umumnya dikenal saat reaksi antara asam dan basa, bisa memiliki definisi berbeda tergantung pada konsep asam-basa digunakan. Antara yang biasa adalah:

Definisi Arrhenius: Asam bercerai di dalam air membebaskan ion H3O +; basa bercerai di dalam air membebaskan ion OH-.
Definisi Brønsted-Lowry: Asam adalah donor proton (H +); basa adalah penerima proton.
Definisi Arrhenius turut berperan.
Definisi Lewis: Asam adalah penerima pasangan elektron;
Basa adalah donor pasangan elektron.
Definisi Brønsted-Lowry turut berperan.
Reaksi redoks, yaitu perubahan dalam nomor oksidasi atom. Reaksi tersebut sering dianggap sebagai transisi elektron antara situs atau spesies molekul berbeda. Contohnya reaksi redoks adalah:
2 S2O32-(ak) + I2 (ak) → S4O62-(ak) + 2 I-(ak) Yaitu I2 diturunkan ke I-dan S2O32-(anion tiosulfat) dioksidasi ke S4O62-.

Pembakaran, sejenis reaksi redoks yang atas senyawa mampu terbakar bergabung dengan unsur yang mengoksidasi, biasanya oksigen, untuk menghasilkan energi dan mengeluarkan hasil yang teroksidasi. Istilah pembakaran lazim digunakan hanya untuk oksidasi skala besar untuk seluruh molekul, yaitu oksidasi terkendali untuk kelompok berfungsi tunggal bukanlah satu pembakaran.
C10H8 + 12 O2 → 10 CO2 + 4 H2OCH2S + 6 F2 → CF4 + 2 HF + SF6

Reaksi organik mencakup pengasingan luas yang melibatkan senyawa organik yang memiliki karbon sebagai unsur utama dalam struktur molekul. Reaksi yang melibatkan senyawa organik yang kebanyakan didefinisikan sebagai kelompok berfungsi. Bagi yang berlawanan pula dikenal sebagai reaksi takorganik

contoh soal :

Contoh Soal Persamaan reaksi
1. Tentukanlah koefisien reaksi dari asam nitrat dan hidrogen sulfida menghasilkan
nitorgen oksida, sulfur, dan air. Persamaan reaksinya dapat ditulis:
HNO3(aq) + H2S(g) ---> NO(g) + S(s) + H2O(l )
Jawab:
Cara yang termudah untuk menentukan koefisien reaksinya adalah dengan
memisalkan koefisiennya masing-masing a, b, c, d dan e sehingga:
a HNO3 + b H2S ---> c NO + d S + e H2O
Berdasarkan reaksi di atas:
atom N : a = c (sebelum dan sesudah reaksi)
atom O : 3a = c + e 3a = a + e maka e = 2a
atom H : a + 2b = 2e = 2(2a) = 4a 2b = 3a maka b = 3/2 a
atom S : b = d = 3/2 a
Maka agar terselesaikan diambil sembarang harga misalnya a = 2 berarti: b = d
= 3, dan e = 4 sehingga persamaan reaksinya:
2 HNO3 + 3 H2S ---> 2 NO + 3 S + 4 H2O
Persamaan reaksi di atas dapat dibaca: dua senyawa asam nitrat dan tiga
senyawa hidrogen sulfida akan menghasilkan dua senyawa nitrogen oksida,
tiga atom sulfur, dan empat molekul air.

* ELEKTROKIMIA


Elektrokimia adalah ilmu yang mempelajari aspek elektronik dan reaksi kimia. Elemen yang digunakan dalam reaksi elektrokimia dikarakterisasikan dengan banyaknya elektron yang dimiliki.dengan kata lain, Elektrokimia adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara perubahan (reaksi) kimia dengan kerja listrik, yang biasanya melibatkan sel elektrokimia yang menerapkan prinsip reaksi redoks dalam aplikasinya.
Reaksi elektrokimia melibatkan perpindahan elektron – elektron bebas dari suatu logam kepada komponen di dalam larutan. Kesetimbangan reaksi elektrokimia penting dalam sel galvani (yang menghasilkan arus listrik) dan sel elektrolisis (yang menggunakan arus listrik). Pengukuran daya gerak listrik (DGL) suatu sel elektrokimia dalam jangkauan suhu tertentu dapat digunakan untuk menentukan nilai – nilai termodinamika reaksi yang berlangsung serta koefisien aktifitas dari elektrolit yang terlibat.
Sel elektrokimia adalah alat yang digunakan untuk melangsungkan perubahan di atas. Dalam sebuah sel, energi listrik dihasilkan dengan jalan pelepasan elektron pada suatu elektroda (oksidasi) dan penerimaan elektron pada elektroda lainnya (reduksi). Elektroda yang melepaskan elektron dinamakan anoda sedangkan elektroda yang menerima elektron dinamakan katoda. Jadi sebuah sel elektrokimia selalu terdiri :
a. Anoda : Elektroda tempat berlangsungnya reaksi oksidasi
b. Katoda : Elektroda tempat berlangsungnya reaksi reduksi.
c. Larutan elektrolit, larutan ionik dapat menghantarkan arus, larutan ionik dianggap seperti ”resistor” dalam suatu sirkuit maka ukuran dari sifat-sifat larutan adalah tahanan, R, ( atau ekuivalent dengan konductan, L) mengikuti hukum Ohm.


* LAJU REAKSI

- Laju Reaksi adalah berkurangnya jumlah pereaksi untuk satuan waktu atau bertambahnya jumlah hasil reaksi untuk setiap satuan waktu.

- Ukuran jumlah zat dalam reaksi kimia umumnya dinyatakan sebagai konsentrasi molar atau molaritas (M), dengan demikian maka laju reaksi menyatakan berkurangnya konsentrasi pereaksi atau bertambahnya konsentrasi zat hasil reaksi setiap satu satuan waktu (detik).
- Satuan laju reaksi dinyatakan dalam satuan mol dmˉ³ detˉ¹ atau mol /liter detik.

a. Kemolaran
Kemolaran adalah satuan konsentrasi larutan yang menyatakan banyaknya mol zat terlarut dalam 1 liter larutan .Kemolaran (M) sama dengan jumlah mol (n) zat terlarut dibagi volume (v) larutan. Kemolaran (Molaritas) dinyatakan dengan lambang M, adalah jumlah mol zat terlarut dalam setiap liter larutan.

M = n/V M = gr/mr x 1000/mL

M = gram/mr x L M= ( % x p x 10 ) x 1/M

Pengenceran larutan :
Larutan pekat (mempunyai kemolaran besar) dapat diencerkan dengan menambah volum pelarut, sehingga akan diperoleh larutan yang lebih encer (kemolarannya kecil).
pada pengenceran berlaku rumus :

V1 M1 = V2 M2 V1 = volum sebelum pengenceran
M1 = kemolaran sebelum pengenceran
V2 = volum sesudah pengenceran
M2 = kemolaran sesudan pengenceran
dimana:
V1M1 : volume dan konsentrasi larutan asal
V2 M2 : volume dan konsentrasi hasil pengenceran

Volum pelarut yang ditambahkan = V2 – V1
pada pengenceran hanya terjadi pertambahan volum, sedang jumlah zat terlarut tetap, maka M2 < M1

b. Konsep Laju Reaksi
Laju reaksi menyatakan laju perubahan konsentrasi zat-zat komponen reaksi setiap satuan waktu:

V = selisih M / t

• Laju pengurangan konsentrasi pereaksi per satuan waktu
• Laju penambahan konsentrasi hasil reaksi per satuan waktu
• Perbadingan laju perubahan masing-masing komponen sama dengan perbandingan koefisien reaksinya
Pada reaksi :
N2(g) + 3 H2(g) -> 2 NH3(g)
Laju reaksi :
- laju penambahan konsentrasi NH3
- laju pengurangan konsentrasi N2 dan H2.

c. Pengertian Laju Reaksi
Laju reaksi adalah perbandingan perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi terhadap perubahan waktu.
Pada reaksi : A (Reaktan) ¬> B (Produk)
Laju Reaksi didefinisikan sebagai :
¶ Berkurangnya konsentrasi A(reaktan) tiap satuan waktu
¶ Bertambahnya konsentrasi B(produk) tiap satuan waktu

Untuk persamaan reaksi: pA + qB ¬> mC + nD
V = k [A]x[B]y
Keterangan :
V = Laju Reaksi
K = tetapan laju reaksi
[ ] = konsentrasi zat
X = orde/tingkat reaksi terhadap A
Y = orde/tingkat reaksi terhadap B
x + y = orde/tingkat reaksi keseluruhan

d. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi
1. Luas permukaan sentuhan/ Ukuran partikel
“Luas permukaan mempercepat laju reaksi karena semakin luas permukaan zat, semakin banyak bagian zat yang saling bertumbukan dan semakin besar peluang adanya tumbukan efektif menghasilkan perubahan”.
“Semakin luas permukaan zat, semakin kecil ukuran partikel zat. Jadi semakin kecil ukuran partikel zat, reaksi pun akan semakin cepat”.

2. Konsentrasi
Konsentrasi mempengaruhi laju reaksi, karena banyaknya partikel memungkinkan lebih banyak tumbukan, dan itu membuka peluang semakin banyak tumbukan efektif yang menghasilkan perubahan.
“Hubungan kuantitatif perubahan konsentrasi dengan laju reaksi tidak dapat ditetapkan dari persamaan reaksi, tetapi harus melalui percobaan”.
Dalam penetapan laju reaksi ditetapkan yang menjadi patokan adalah laju perubahan konsentrasi reaktan.
Ada reaktan yang perubahan konsentrasinya tidak mempengaruhi laju reaksi:

3.Suhu

Kenaikan suhu dapat mempercepat laju reaksi karena dengan naiknya suhu energi kinetik partikel zat-zat meningkat sehingga memungkinkan semakn banyaknya tumbukan efektif yang menghasilkan perubahan

Hubungan Kuntitatif perubahan suhu terhadap laju reaksi:

Hubungan ini ditetapkan dari suatu percobaan, misal diperoleh data sebagai berikut:


Suhu (oC)
Laju reaksi (M/detik)

10
20
30
40
t
0,3
0,6
1,2
2,4
Vt


4. 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 → AC (1)

B + AC → 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 → 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 amoniak menggunakan besi biasa sebagai katalis. Konverter katalitik yang dapat menghancurkan produk emisi kendaraan yang paling sulit diatasi, terbuat dari platina dan rodium. 4. 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. Hubungan antara laju reaksi dengan molaritas adalah: V = k [A]m [B]n dengan: • • • • V = Laju reaksi k = Konstanta kecepatan reaksi m = Orde reaksi zat A n = Orde reaksi zat B

Ada 2 jenis katalis :

Katalis aktif yaitu katalis yang ikut terlibat reaksi dan pada akhir rekasi terbentuk kembali.
Katalis pasif yaitu katalis yang tidak ikut bereaksi, hanya sebagai media reaksi saja

f. ORDE REAKSI

Pangkat perubahan konsentrasi terhadap perubahan laju disebut orde reaksi

Ada reaksi berorde O, dimana tidak terjadi perubahan laju reaksi berapapun perubahan konsentrasi pereaksi.

Ada reaksi berorde 1, dimana perubahan konsentrasi pereaksi 2 kali menyebabkan laju reaksi lebih cepat 2 kali.

Ada reaksi berorde 2, dimana laju perubahan konsentrasi pereaksi 2 kali menyebabkan laju reaksi lebih cepat 4 kali, dst.
Untuk reaksi

A + B → C

Rumusan laju reaksi adalah :

V = k [A]m [B]n
Dimana :
k = tetapan laju reaksi
m = orde reaksi untuk A
n = orde reaksi untuk B
Orde reakasi total = m + n

Langkah-langkah penentuan orde reaksi yaitu sebagai berikut.
1. Memilih 2 data percobaan yang salah satunya mempunyai konsentrasi yang sama.
2. Bandingkan 2 data percobaan tersebut dengan memasukkannya ke dalam persamaan umum laju reaksi.

Mari kita perhatikan contoh-contoh soal berikut ini.
Contoh 1
Tentukan masing-masing orde reaksi A dan B berdasarkan data percobaan sebagai berikut.
2A (g) + B (g) → 2AB


jawab




g. Teori Tumbukan

Tumbukan yang menghasilkan zat baru adalah tumbukan efektif. Tumbukan efektif dapat dicapai jika
Molekul-molekul memiliki energi yang cukup agar dapat mulai bereaksi dengan memutuskan ikatan kimia lawan, dan molekul itu sendiri ikatan kimianya akan putus karena tumbukan dari molekul lain lawan. Energi yang diperlukan ini dinamakan energi aktivasi (Ea), yaitu sejumlah energi minimum yang diperlukan oleh suatu zat untuk memulai reaksi.
Posisi tumbukan harus tepat mengenai sasaran, sehingga ikatan kimia lawan dan molekul itu sendiri dapat putus. Jadi putusnya ikatan kimia memerlukan 2 hal penting, yaitu tumbukan dengan Ea dan posisi yang tepat. Perhatikan gambar di atas, walaupun energi cukup, namun jika posisinya tidak tepat, tidak semua energi mengenai ikatan, sehingga terjadi pemborosan energi. Sebaliknya walaupun posisinya tepat mengenai sasaran, namun jika energi molekul belum mencapai Ea, tumbukannya akan pelan, sehingga gaya tarik pada ikatan kimia tidak dapat diputus.
Berdasarkan penjalasan diatas dapat disimpulkan :
1. Laju reaksi adalah perbandingan perubahan konsentrasi pereaksi atau hasil reaksi terhadap perubahan waktu 2. Konsentrasi mempengaruhi laju reaksi, karena banyaknya partikel memungkinkan lebih banyak tumbukan, dan itu membuka peluang semakin banyak tumbukan efektif yang menghasilkan perubahan. ,“Hubungan kuantitatif perubahan konsentrasi dengan laju reaksi tidak dapat ditetapkan dari persamaan reaksi, tetapi harus melalui percobaan”. Dalam penetapan laju reaksi ditetapkan yang menjadi patokan adalah laju perubahan konsentrasi reaktan.