PUSAT PERBUKUAN PUSAT PERBUKUAN Departem

 0  0  310  2018-09-16 22:12:02 Report infringing document

PUSAT PERBUKUAN PUSAT PERBUKUAN

  Departemen Pendidikan Nasional Departemen Pendidikan Nasional iiMudah dan Aktif Belajar Kimiauntuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah Program Ilmu Pengetahuan AlamPenulis : Yayan Sunarya Agus SetiabudiPenyunting : Intan Permata Shariati Pewajah Isi : Adam IndrayanaPewajah Sampul : A. Hak Cipta Pada Departemen Pendidikan Nasional dilindungi oleh Undang-Undang540.7 YAY YAYAN Sunaryam Mudah dan Aktif Belajar Kimia 3 : Untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas/ Madrasah Aliyah Program Ilmu Pengetahuan Alam / penulis, Yayan Sunarya, Agus Setiabudi ; penyunting, Intan Permata Shariati, Yana Hidayat ; ilustrasi, S.

ISBN 978-979-068-724-0

1. Kimia-Studi dan Pengajaran I. Judul II. Agus Setiabudi

III. Intan Permata Shariati V. S. Riyadi

  Mata pelajaran Kimia di SMA/MA merupakan panduan untuk mempelajari segala sesuatu tentang zat yang meliputi komposisi, struktur dan sifat,perubahan, dinamika, dan energetika zat yang melibatkan konsep dan aplikasi. (20) Evaluasi Kompetensi Bab, merupakan penekanan terhadap pemahaman konsep materi, berkaitan dengan materi dalam bab.(21) Proyek Semester, disajikan agar Anda dapat menggali dan memanfaatkan informasi, menyelesaikan masalah, dan membuat keputusan dalam kerja ilmiah.(22) Evaluasi Kompetensi Kimia Semester, disajikan untuk evaluasi Anda setelah mempelajari semester yang bersangkutan.

Bab 3 Deskripsi Unsur-Unsur Golongan Utama • 61 A. Unsur-Unsur Gas Mulia • 62 B. Unsur-Unsur Halogen • 66 C. Unsur-Unsur Golongan Alkali • 73 D. Unsur-Unsur Golongan Alkali Tanah • 79 E. Aluminium dan Senyawanya • 84 F. Karbon dan Silikon • 88 G. Nitrogen, Oksigen, dan Belerang • 90 Rangkuman • 95 Peta Konsep • 96 Refleksi • 96 Evaluasi Kompetensi • 97 Daftar Isi

  E. Tekanan Osmotik Larutan • 15 F.

Bab 6 Senyawa Organik • 153 A. Gugus Fungsional Senyawa Karbon •

  Struktur dan Kereaktifan Senyawa Benzena dan Turunannya • 196 B. Sabun dan Detergen • 257 Rangkuman • 262 Peta Konsep • 262 Refleksi • 262 Evaluasi Kompetensi Bab 9 • 263 Proyek Semester 2 • 266 Evaluasi Kompetensi Kimia Semester 2 • 267 Evaluasi Kompetensi Kimia Akhir Tahun • 271 Bab 8 Makromolekul • 221 A.

1 Sumber: Chemistry For You, 200

  Di negara yang memiliki musim dingin, salju yang menumpuk di jalan raya dan trotoar dicairkan dengan cara menaburkan garam (penurunan titik beku), seperti CaCl dan NaCl.2 Sifat Koligatif LarutanHasil yang harus Anda capai: menjelaskan sifat-sifat koligatif larutan nonelektrolit dan elektrolit. Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu: Apakah Anda mempunyai teman atau kerabat yang memiliki penyakit A.

2 C. Kenaikan Titik Didih

  Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak bergantung pada D. Tekanan Osmotikberbeda dengan sifat-sifat larutan yang sudah Anda pelajari sebelumnya, Larutanseperti daya hantar listrik, asam basa, dan kesetimbangan ion-ion dalam F.

A. Satuan Konsentrasi dalam Sifat Koligatif

  Pada topik berikut, Anda akan diperkenalkan dengan satuankonsentrasi larutan yang digunakan dalam menentukan sifat koligatif larutan, yaitu fraksi mol (X) dan kemolalan atau molalitas(m). Fraksi mol zat A (X A) menyatakan perbandingan jumlah mol zat A terhadap jumlah mol total zat-zat yang terdapat dalam larutan.

1.1 Jika hanya dua zat yang m em bent uk

  Jawab: Berapakah fraksi mol benzena (C6 H6 ) dan toluena (C7 H8 ) dalam larutan yang dibuat dari 600 g benzena dan 400 g toluena? Kemolalan (Molalitas)Kemolalan (m) didefinisikan sebagai jumlah mol zat terlarut dalam satu kilogram pelarut.

1.2 Menghitung Molalitas Larutan

  Berapakah molalitas larutan yang dibuat dari 6 g glukosa (M r = 180) yang dilarutkan Jawab : –1 Massa zat terlarut 6 g; massa molar zat terlarut 180 g mol ; massa pelarut 100 g. 1−massa glukosa (1.000 g kg ) molalitas = × massa molar glukosa massa air − 1 6 g (1.000 g kg ) –1 molalitas = × = 0,3 mol kg − 1 180 gmol 100 g Jadi, molalitas larutan glukosa adalah 0,3 m.

B. Penurunan Tekanan Uap ( )

  PΔΔ ΔΔ Δ Menguap adalah gejala yang terjadi pada molekul-molekul zat cair meninggalkan permukaan cairan membentuk fasa gas. Gejala inidisebabkan oleh molekul-molekul pada bagian permukaan cairan memiliki energi yang dapat mengatasi gaya antaraksi di antara molekul-molekulcairan.

1. Tekanan Uap

  Pada suhu rendah, molekul-molekul zat dapat meninggalkan permukaan cairan membentuk kesetimbangan dengan cairan yang beradadi permukaannya ( di permukaannya (Gambar 1.1). 4,60 5 6,5010 9,20 15 12,8020 17,50 22 19,8024 22,40 25 23,8027 26,70 28 28,3029 30,00 30 31,8035 42,20 40 55,3045 71,90 50 92,5055 118,00 60 149,4065 187,50 70 233,7075 289,10 80 355,1090 525,80 100 760,00 Sumber:General Chemistry, 1990Kegiatan Inkuiri Air mendidih pada suhu 100°C, tetapi mengapa pakaian yang dijemur pada suhu kamar (25–30)°C dapat mengering?

2. Penurunan Tekanan Uap Larutan

  Apa yang terjadi dengan tekanan uap jika ke dalam suatu cairanPelarut Larut an (misalnya, air) dimasukkan zat yang tidak mudah menguap (misalnya,Gambar 1.2gula pasir)? Fakta tersebut dapat dijelaskan jika tekanan uap air murni lebih besar dari tekanan larutan yang mengandung zat nonvolatil, dan adanyakesetimbangan dinamis antara fasa uap dan cairannya.

3. Hukum Raoult

  Tekanan uap larutan yang mengandung zat terlarut nonvolatile telah dikaji oleh Francois M. Raoult, sehingga dihasilkan Hukum Raoult.

1 Secara matematis, Hukum Raoult merupakan persamaan linear:

Gambar 1.3Y = mX Hubungan t ekanan uap larut an t erhadap fraksi m ol pelarutKeterangan:Y = Plarutan om = Ppelarut X = Xpelarut Jika P diekstrapolasikan terhadap X , akan dihasilkan garislarutan pelarut olurus dengan kemiringan menunjukkan P (Gambar 1.3).pelarut Penurunan tekanan uap ( Δ P) pelarut akibat adanya zat terlarut nonvolatil dapat dihitung dari Hukum Raoult, yaitu:o P = X Plarutan pelarut pelarut Oleh karena (X + X ) = 1, atau (X = 1 – X ) makapelarut terlarut pelarut terlarut Sekilas oP = (1 – X ) Plarutan terlarut pelarut Kimiao o = P – X Ppelarut terlarut pelarut Dengan menata ulang persamaan di atas, diperoleh:Francois Marie Raoult (1830–1901)o o P – P = X Ppelarut larutan terlarut pelarut o (P – P ) adalah selisih antara tekanan uap pelarut murnipelarut larutandan tekanan uap larutan ( Δ P). Jadi, penurunan tekanan uap pelarut murni dapat dirumuskan sebagai berikut.o Δ P = X Pterlarut pelarut Contoh

1.3 Menghitung Tekanan Uap Larutan

  Hitunglah penurunan tekanan uap yang dibuat dari pelarutan 9,5 g tiourea (M = 76) ke r dalam 90 g air (tekanan uap air pada 25°C adalah 23,76 mmHg). Hubungan- mol tiourea = = 0,125 mol1tersebut diungkapkan dalam bentuk 76 g molpersamaan yang dikenal dengan 90 g .

1.4 Menentukan M dari Tekanan Uap Larutan

  r Jawab : Tahap: (1) Hitung fraksi mol air menggunakan Hukum Raoult(2) Hitung mol urea berdasarkan fraksi mol air(3) Hitung M urea r Fraksi mol air: Plarutan 53,17 mmHgX = = = 0,96 air o Ppelarut 55, 3 mmHg 90 g1 mol air = − = 5 mol18 g mol Jumlah mol urea: 1⎛ ⎞ ⎛ 1 ⎞− 1 mol urea = mol air1 = 5 mol −⎜ ⎟ ⎜ ⎟0, 96 X air ⎝ ⎠⎝ ⎠ = 0,2 mol12g –1 M urea = = 60 g mol r0,2 mol Jadi, massa molekul relatif urea adalah 60. Hitunglah tekanan uap larutan pada 35°C yang uap kloroform murni pada 20°C = 156 mmHg.dibuat dengan melarutkan 18 g sukrosa dalam 72 g 3.

C. Kenaikan Titik Didih dan Penurunan Titik Beku

  Adapunsuatu zat dikatakan membeku jika partikel-partikel zat itu berada dalam kisi-kisi kesetimbangan sehingga tidak terjadi gerakan partikel, selaingetaran di tempatnya. Di daerah mana peluang terbesarterkena penyakit akibat bakteri yang terdapat dalam air minum?

1. Kenaikan Titik Didih Larutan

  Tabel 1.2 Tetapan Kenaikan Titik Didih Molal Beberapa Pelarut (K )d –1 KPelarut Titik Didih(°C) d (°C m ) Air (H O) 100 0,522 Benzena (C H ) 80,1 2,5366 Karbon tetraklorida (CCl ) 76,8 5,024 Etanol (C H O) 78,4 1,2226 Kloroform (CHCl ) 61,2 3,633 Karbon disulfida (CS ) 46,2 2,342 Sumber: General Chemistry, 1990 Pada Tabel 1.2 tampak bahwa K air = 0,52°C m . Artinya, suatudlarutan dalam air dengan konsentrasi satu molal akan mendidih pada suhu lebih tinggi sebesar 0,52°C dari titik didih air.

1.5 Contoh Menghitung Titik Didih Larutan

  Suatu larutan dibuat dengan melarutkan 5 g gliserol (C H O , M = 92) ke dalam 150 Catatan Note38 3 r –1 g air. (K air = 0,52°C m )d Zat antididih yang ditambahkan keJawab :1 − dalam radiator berfungsi 5 g 1.000 g kg mengurangi penguapan air dalam = 0, 36 m molalitas larutan = × − 1 150 g radiator.

1.6 Contoh Menghitung M Berdasarkan Data T Larutan

  Selain pada radiator, penerapan dari penurunan titik beku juga digunakan untuk mencairkan es di jalan-jalan dan trotoar pada musim 1.7 Menghitung Penurunan Titik Beku Larutan Hitunglah titik beku larutan yang dibuat dari 6,2 g etilen glikol dalam 100 g air. Penyelesaian–1 Nilai K air = 1,86°C m .bT = { 0 – (–0,45)} °C = 0,45°C Δ b1− 3 g 1.000 g kg o − 1 1, 86 C m × ×M X = = 124r o 100 g0, 45 C Jadi, M zat X adalah 124.

A. Penentuan titik beku pelarut murni (naftalena)

1. Ke dalam tabung reaksi besar dimasukkan 15 g naftalena dan gelas kimia diisi

  2 dengan air bagiannya. Panaskan air dalam gelas kimia hingga suhu mencapai ± 90°C.

B. Titik beku larutan belerang dalam naftalena

  Hitunglah titik beku larutan 7,7 g propilen glikol (OH–CH Tes Kompetensi Subbab C 3. Suatu zat nonvolatil sebanyak 16 g dilarutkan dalam 38 g CS 2 3 ) dalam 500 mL air. Berapakah kenaikan titik didih larutan yang dibuat dengan melarutkan 18 g glukosa (C 6 H 12 O 6) ke dalam 500 mL air?

D. Diagram Fasa

  Kurva AB yang membagi wilayah padat dan cair, menyatakan keadaanBeberapa istilah fasa transisi:padat dan cair berada dalam keadaan setimbang: Penguapan: H O( ) H O( g )2 A2→ Pengem bunan: H O( g ) H O( )Padat Cair2 →2 A U Peleburan: H O( s ) H O( )22 A→ Kurva tersebut memberikan informasi tentang titik leleh padatanPem bekuan: H O( ) H O( s )2 A2 →atau titik beku cairan pada suhu dan tekanan tertentu. Hal ini disebabkan pada keadaan cair kurang rapat dibandingkan22 A →Freeze: H O ( ) H O (s) pada keadaan padat.2 A2 →Sublim at ion: H O (s) H O (g) Kurva AC yang membagi wilayah cair dan gas memberikan informasi22→tentang tekanan uap air pada berbagai suhu.

2. Diagram Fasa dan Sifat Koligatif

  Gambar 1.6Padat Diagram fasa larut an dalam pelarutC B 1 at mair C' B' CairA A' Gas{ { 100°C 0°CT T Δ Δ b d Titik beku larutan lebih rendah dari titik beku pelarutnya (titik C'), titik didih larutan lebih tinggi dibandingkan titik didih pelarutnya (titikB'), dan tekanan uap turun, ditunjukkan oleh kurva (A' – B'). Apa yang akan terjadi jika air dimasukkan ke dalam (a) tekanan normal (1 atm); (b) lebih tinggi dari 1 ruang vakum, kemudian suhunya diturunkan sampai atm; atau (c) lebih rendah dari 1 atm.di bawah titik tripel?

E. Tekanan Osmotik Larutan

  Osmosis adalah proses perpindahan larutan yang memiliki konsentrasiNote Catatanrendah melalui membran semipermeabel menuju larutan yang memiliki konsentrasi lebih tinggi hingga tercapai kesetimbangan konsentrasi. Sem iperm eable m em brane is a kindTekanan yang diterapkan untuk menghentikan proses osmosis dariof pored plast ic, w hich only couldlarutan encer atau pelarut murni ke dalam larutan yang lebih pekatpassed by sm all m olecules such as dinamakan tekanan osmotik larutan, dilambangkan dengan .

1.9 Menentukan Tekanan Osmotik Larutan

  Berapakah tekanan osmotik larutan yang dibuat dari 18 g glukosa yang dilarutkan ke dalam air hingga volume larutan 250 mL? Penempatan sel darah dalam larutan yang hipotonik relatif terhadap cairan dalam sel menyebabkan cairan masuk ke dalam sel sehingga seldarah merah akan pecah.

1. Aplikasi Tekanan Osmotik

2. Osmosis Balik

  (c)Sumber: Chemistry: The Central Science, 2000 Kegiatan Inkuiri Apa keunggulan dan kelemahan dari pemurnian air melalui proses demineralisasi (air dalam botol kemasan), sand filtrasi (air isi ulang), dan reverse osmosis (osmosis balik)? Osmosis balik berguna dalam desalinasi (penghilangan garam) air laut untuk memperoleh air tawar dan garam dapur, seperti dapat dilihat padaGambar 1.8.minuman harus isotonik dengan cairan dalam tubuh untuk mencegah terjadi krenasi atau hemolisis.

1.11 Menentukan Tekanan Luar pada Proses Osmosis Balik

  Jawab: Tekanan minimum adalah tekanan luar yang setara dengan tekanan osmotik larutan.–1 –1 –1 = (0,5 mol L )(0,082 L atm mol K )(298K) π = 4,018 atmJadi, tekanan luar yang diperlukan agar terjadi osmosis balik harus lebih besar dari 4,018 atm. Berapakah tekanan osmotik larutan protein (M r 3. Sebanyak 5 g hemoglobin dilarutkan dalam air hingga= 90.000) yang dibuat dari 3 g protein dalam 750 mL volume larutan 100 mL.

F. Sifat Koligatif Larutan Elektrolit

  dan Larutan Elektrolit ΔΔ ΔΔ Δ Δ ΔΔ ΔΔb d Berdasarkan hasil penelitian diketahui, bahwa untuk kemolalan yang sama, penurunan titik beku dan kenaikan titik didih larutan elektrolit lebihbesar dibandingkan larutan nonelektrolit. C H O (s) ⎯⎯ → C H O (aq) 12 22 11 12 22 11 Jika garam dapur (elektrolit) dilarutkan dalam air, garam tersebut NaCl(s) Na (aq) + Cl (aq)⎯⎯ → Jika satu mol garam dapur dilarutkan, akan terbentuk satu mol ion Na dan satu mol ion Cl atau terbentuk dua mol ion.

3 COOH dan HF, penurunan

  Menentukan Tekanan Osmotik Larutan Elektrolit Tabel 1.4 Nilai Penyimpangan Faktor van’t Hoff Beberapa Garam dengan 11,92,71,33,41,91,0 2 4 2 3 2 Larutan Hitungan Hasil Pengamatan Glukosa* NaClMgCl2 MgSO4 FeCl3 HCl Gambar 1.9Asosiasi ion-ion dalam larut an garam Penyimpangan tersebut terjadi akibat adanya asosiasi ion-ion di dalam larutan, seperti ditunjukkan pada Gambar 1 .9 . Anggapan bahwa garam-garam yang terionisasi sempurna akan membentuk ion-ion dengan jumlah yang sama dengan koefisien reaksinya,ternyata tidak selalu benar.

1.13 Sumber: Chemistry (Zumdahl and Steven, S), 1989

1.14 Contoh Menghitung Persentase Fase Ionisasi Larutan Elektrolit Lemah

  Jawab:+ Senyawa HF dalam larutan terionisasi sebagian membentuk kesetimbangan: – HF(aq) (aq) + F (aq)U H –1 Misalkan, molekul HF yang terionisasi sebanyak x mol kg maka: – +[H ] = x m; [F ] = x mSifat koligatif larutan tidak bergantung pada jenis zat terlarut(ion atau molekul), tetapi hanya ditentukan oleh jumlah spesi yang ada di dalam larutan. Jadi, kemolalan larutan adalah (1,0 + x) mDengan demikian, T = m KΔ b b –1 1,91°C = { (1,0 + x) m} (1,86°C m ) atau x = 0,03 mPersentase fase HF yang terionisasi dihitung berdasarkan jumlah molal HF terionisasi dibagi mula-mula: 0, 03 m × 100% = 3% 1, 0 m Jadi, senyawa HF yang terionisasi sebanyak 3%.

3 OH) dalam air adalah

  T itik beku larutan yang dibuat dengan melarutkan20,5 g suatu zat yang rumus empirisnya (C 2 ) n dalam 400 g benzena adalah 4,33 3 larutan keduaD. Tekanan osmotik tiga jenis larutan dengan molaritas yang sama, misalnya urea, asam propanoat, dan natriumklorida diukur pada suhu yang sama.

2 Sumber:www.mpbdp.org Kalkulator bekerja karena terjadinya proses reaksi redoks. Reaksi Redoks dan Elektrokimia Hasil yang harus Anda capai:

  menerapkan konsep reaksi oksidasi reduksi dan elektrokimia dalam teknologi dan kehidupan sehari-hari. Sel ElektrokimiaSumber tenaga apakah yang bekerja pada kalkulator?

X. Masih ingatkah Anda apa yang dimaksud dengan reaksi spontan? Reaksi

  Pada bab reaksi redoks dan elektrokimia, Anda akan mempelajari kembali dan memahami lebih dalam tentang reaksi redoks berdasarkanperubahan biloks. Reaksi redoks dapat menjelaskan mengenai proses yang terjadi dalam sel elektrokimia, sel elektrolisis, dan korosi.

A. Penyetaraan Reaksi Redoks

  Persamaan reaksi yang melibatkan redoks biasanya sukar untuk disetarakan dengan cara biasa sebagaimana Anda pelajari di Kelas X,tetapi memerlukan metode khusus. Ada dua metode untuk menyetarakan reaksi redoks, yaitu metode perubahan biloks (P ) dan metode setengahreaksi.

1. Metode PBO

  HNO + Cu O ⎯ → ⎯ Cu(NO ) + NO + H O 3 2 3 2 2 Berdasarkan prinsip kekekalan muatan, setiap atom yang mengalamiperubahan biloks harus disetarakan dengan cara mengubah koefisien reaksinya. +Zn + 2H Zn + H ⎯ → ⎯2 HNO + Cu O ⎯ → ⎯ 2Cu(NO ) + NO + H O 3 2 3 2 2 3 2 3) Oleh karena kenaikan biloks Cu harus sama dengan penurunan biloks N maka atom Cu harus dikalikan dengan faktor 3.

2 O ⎯ → ⎯ Cu(NO

  Untuk memenuhi kekekalan massa, kekurangan 12 ion NO 3 2 OWalaupun at om N yang mengalami perubahan biloks t elah disetarakan, tetapi ada atom N lain yang muncul sebagai ion NO 3) 3 2HNO 2 OPersamaan reaksi menjadi: 2 Untuk menyetarakannya, samakan atom H atau O pada kedua ruas dengan mengubah koefisien H 5. Pada reaksi ini atom Zn dan N 0 + 5 + 2 –3 Zn + HNO ⎯ → ⎯ Zn(NO ) + NH NO33243 Tahap 2–3 Menentukan pasangan oksidator dan reduktor serta menyetarakan jumlah atomnya.

2. Metode Setengah Reaksi

  Met ode set engah reaksi: + – – Penyetaraan persamaan redoks dengan metode setengah reaksididasarkan pada transfer elektron. Untuk mengetahui jumlah elektron 8H + MnO + 5e4 2+ ⎯ → ⎯ –Mn + 4H O (suasana asam) yang ditransfer dilakukan pemisahan persamaan ke dalam dua setengah2 elekt ron yang t erlibat = 5ereaksi.

b. Metode bilangan oksidasi

digabungkan kembali untuk memperoleh persamaan reaksi redoks yang(biloks): setara, baik muatan maupun massanya. KMnO MnSO⎯ → 4 ⎯4

a. Reaksi Redoks dalam Suasana Asam

  5eT injau reaksi ion MnO dan Fe dalam suasana asam dengan 4 Jadi, dalam reaksi ini 1 mol KMnO4 persamaan kerangka sebagai berikut.menerima 5 elektron. (D) 2+ – 2+ 3+MnO + Fe ⎯ → ⎯ Mn + Fe 4 SPMB IPA 2006 Tahap-tahap penyetaraan dengan metode ini adalah sebagai berikut.

1. Memisahkan persamaan kerangka ke dalam dua setengah reaksi

  2– 3+⎯⎯ CH OH + Cr O → CH O + Cr3272 Jawab : Tahap 1 → CHCH O ⎯⎯ O (reaksi oksidasi)4 2– 3+2 ⎯⎯→ Cr Cr O (reaksi reduksi)27 MnO4 –⎯⎯ 10 26+ 3 20 10 2 Penyetaraan Reaksi Redoks dalam Suasana Basa dengan Metode Setengah Reaksi Setarakan reaksi berikut menggunakan metode setengah reaksi dalam suasana basa. Persamaan kerangkanya:MnO4 – + SO3 2– ⎯⎯→ MnO2 + SO4 2– Jawab: Tahap 1 → MnO2 (reaksi reduksi)SO3 2– 3 ⎯⎯→ SO4 2– (reaksi oksidasi) Tahap 2 MnO4 – + 4H +⎯⎯ → MnO2 + 2H2 O SO3 2– + H2 O ⎯⎯ → SO4 2– + 2H + Tahap 3 MnO4 – + 4H + + 3e –⎯⎯ → MnO2 Contoh Olah raga, bekerja, dan belajar m erupakan kegiat an rut in yangAnda lakukan.

d. Reaksi Redoks dalam Suasana Basa atau Netral

  Penyetaraan reaksi di atas terjadi dalam suasana asam. Cirinya adalah penambahan ion H Tahap 3 → 2Cr 3+ Cr2 O7 2– + 14H +⎯⎯ CH4 O ⎯⎯→ CH2 O + 2H + Tahap 2 MuatanAtom CAtom HAtom O Atom Cr CH4 O ⎯⎯→ CH2 O + 2H + + 2e – MnO 4 3 2–⎯⎯ → MnO 2 4 2–Caranya sama seperti dalam suasana asam.

2.3 Sekilas Kimia Reaksi Redoks dan Kehidupan

  Tahap 4– – + ⎯⎯MnO4 + 4H + 3e → MnO2 + 2H O (× 2)2 – 2– 2– + SO + H O ⎯⎯ → SO + 2H32 2– 2–4 + 2e (× 3) + – ⎯⎯ 2MnO + H O + 3SO4 + 2H + 3SO → 2MnO3 + –224 Pada persamaan di atas terdapat 2H . Evaluasi Ruas Kiri Ruas Kanan Muatan 8 8 Kata KunciAtom Mn 2 2 Atom S 3 3 asam Atom O 18 18 Reaksi redoks dalam suasana • basa Atom H 2 2 Kegiatan InkuiriBandingkan kelebihan dan kelemahan antara metode PBO dan metode setengah reaksi dalam menyetarakan persamaan reaksi redoks.

B. Sel Elektrokimia

  Dalam reaksi redoks terjadi transfer elektron dari reduktor ke oksidator. Bidang ilmu yang mempelajari energi listrik dalam reaksi kimia disebut elektrokimia.

1. Sel Volta

  Alat Cu(s)Jem b at an garam Vo l t m et er Elekt ro d eZn Elekt ro d e Cu NO3 – Na + NO3 – NO3 – Zn2+ NO3 – NO3 – Cu2+ Zn( s )→ Zn 2+ ( aq ) + 2e – Cu 2– ( aq ) + 2e –→ Cu( s ) Di Kelas X, Anda sudah belajar merancang-bangun sel volta sederhana untuk memahami bahwa dalam reaksi redoks terjadi transfer elektron yangmenghasilkan energi listrik, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.4. Kelebihan elektron pada elektrode Cu akan diterima oleh 2+Jembatan garam dapat dibuat dari:ion Cu yang disediakan oleh larutan Cu(NO ) sehingga terjadi reduksi 3 2 a.

2. Notasi Sel Elektrokimia

  Misalnya, sel elektrokimia yang tersusun dari elektrodeZn dalam larutan ZnSO dan elektrode Cu dalam larutan CuSO . Kedua sisi dipisahkan oleh dua buah garis yanggaram ) 2+ 2+Zn(s) Zn (aq) Cu (a ) Cu(s) Anode Rangkaian Kat odeTerminal sel atau elektrode dituliskan di ujung-ujung notasi sel, garis tunggal antara elektrode dan larutan menyatakan batas fasa (padat dancair).

2.4 Penulisan Reaksi dari Notasi Sel 1. Tuliskan reaksi sel untuk sel volta berikut

  Jika pada katode terjadi reaksi reduksi yang melibatkan gas dengan platina sebagai elektrode: 2H (aq), Fe2+ 2(g) maka notasi untuk elektrode hidrogen dapat ditulis sebagai berikut. H 2(g) Pt Tanda baca koma dapat juga dipakai sebagai notasi untuk memisahkanion-ion yang terdapat dalam larutan yang sama atau memiliki fasa yang sama dengan elektrode logam mulia seperti Pt.

3. Potensial Elektrode dan GGL Sel

  Dalam sel elektrokimia, untuk mendorong elektron mengalir melalui rangkaian luar dan menggerakkan ion-ion di dalam larutan menujuelektrode diperlukan suatu usaha. Usaha atau kerja yang diperlukan ini dinamakan aya erak istrik, disingkat GGL.

a. Makna GGL Sel

  Kerja yang diperlukan untuk menggerakkan muatan listrik (GGL)Satuan untuk gaya gerak listrik (GGL)di dalam sel bergantung pada perbedaan potensial di antara kedua adalah .voltelektrode. Sumber: Sougou KagashiE = E – E atau E = E – Esel Reduksi Oksidasi sel Katode Anode Gambar 2.6Nilai potensial elektrode tidak bergantung pada jumlah zat yang Bat erai m erupakan cont oh sel elekt rokim ia.terlibat dalam reaksi.

b. Potensial Elektrode Standar (E )

  Potensial reduksi standar adalah potensial reduksi yang diukur padakeadaan standar, yaitu konsentrasi larutan M (sistem larutan) atau tekanano atm (sel yang melibatkan gas) dan suhu . Jika salah satu elektrode dibuat tetap dan elektrode yang lain diubah-ubah, potensial sel yang dihasilkanakan berbeda.

1 M dengan tekanan gas H atm pada 25°C. Nilai

  +NO3 H Oleh karena potensial elektrode hidrogen pada keadaan standarbagian anode bagian kat odeditetapkan sama dengan nol, potensial yang terukur oleh voltmeter 2+ (elekt rode hidrogen st andar) – – + dinyatakan sebagai potensial sel pasangannya. Jawab: Persamaan setengah reaksi sel yang terjadi: – 2+⎯⎯ → Cu(s)Katode: Cu (aq) + 2e + → 2HAnode: H (g) ⎯⎯ (aq)2 Nilai GGL sel: E° = E° – E° sel katode anode o o 0,34 V = E E H2 Cuo o →0,00 V ⎯⎯ = 0,34 V – 0,34 V = E ECu Cu Jadi, potensial reduksi standar untuk elektrode Cu adalah 0,34 volt.

c. Kekuatan Oksidator dan Reduktor

Data potensial reduksi standar pada Tabel 2.1 menunjukkan urutan kekuatan suatu zat sebagai oksidator (zat tereduksi). ⎯⎯ → Oksidator + ne Reduktor sel semakin negatif nilai E° , semakin lemah sifat oksidatornya.sel Berdasarkan data potensial pada Tabel 2.1, oksidator terkuat adalah 2 ⎯⎯ → Reduktor Oksidator + ne

2.7 Contoh Menentukan Kekuatan Relatif at Pengoksidasi dan Pereduksi

  – ⎯⎯Cl (g) + 2e → 2Cl (aq) –2 – + 1,36 V ⎯⎯H O (aq) + 2H (aq)+ 2e → 2H O( ) 1,78 V22 – 3+ 2+2 A ⎯⎯Fe (aq) + e (aq) 0,77 V → Fe3+ Jadi, kekuatan oksidator dari ketiga spesi itu adalah: H O (aq) Cl (g) Fe (aq).222 Berdasarkan pengetahuan kekuatan oksidator dan reduktor, Anda dapat menggunakan Tabel 2.1 untuk memperkirakan arah reaksi reduksi- oksidasi dalam suatu sel elektrokimia. Suatu reaksi redoks dalam sel elektrokimia akan berlangsung secara spontan jika oksidatornya (zat tereduksi) memiliki potensial reduksistandar lebih besar atau GGL sel berharga positif.

2.8 Menentukan Arah Reaksi dari Potensial Elektrode Standar Sel elektrokimia dibangun dari reaksi berikut

  2+ 2+Sn(s) Sn (aq) Zn (aq) Zn(s)Apakah reaksi akan terjadi spontan menurut arah yang ditunjukkan oleh persamaan reaksi tersebut? Potensial reduksi standar untuk masing-masing setengah sel adalah – 2+ ⎯⎯Zn (aq) + 2e → Zn(s) E° = –0,76 V 2+ – ⎯⎯Sn (aq) + 2e → Sn(aq) E° = –0,14 VSuatu reaksi redoks dalam sel elektrokimia akan berlangsung spontan jika zat yang berperan sebagai oksidator lebih kuat.

d. Penentuan GGL Sel

  E = (E – E )sel katode anode Sel elektrokimia yang dibangun dari elektrode Zn dan Cu memiliki setengah reaksi reduksi dan potensial elektrode berikut. 2+Zn(s) ⎯⎯ (aq) + 2e E° = + 0,76 V → Zn ⎯⎯ Cu(aq) + 2e E° = + 0,34 V → Cu(s) 2+⎯⎯ Zn(s) → Zn (aq)+ 2e E° = + 0,76 V ⎯⎯ E° = + 0,34 V → Cu(s)2+ 2+ Zn(s) + Cu (aq) ⎯⎯ → Zn (aq) + Cu(s) E° = + 1,10 Vsel Nilai GGL sel sama dengan potensial standar katode ( reduksi) dikurangi potensial standar anode (oksidasi).

2.9 Contoh Menghitung GGL Sel dari Data Potensial Reduksi Standar Hitunglah nilai GGL sel dari notasi sel berikut

  Apakah reaksi akan spontan menurut arah yang larutan ZnSO dan elektrode Cu dalam larutan CuSO . 2+ Fe (aq) + e → Fe (aq) E° = 0,77 V Cd(s) ⎯⎯ → Cd 2+ (aq) + 2e Tuliskan persamaan reaksi sel yang dapat berlangsung – ⎯⎯ Pb (aq) + 2e → Pb(s) spontan.

1. Prinsip Elektrolisis

  Gambar 2.8Sel elekt rolisis Kat o d e 220 mL, volume gas O Ketika kedua elektrode karbon dihubungkan dengan sumber energi listrik arus searah, dalam sel elektrolisis terjadi reaksi redoks, yaitupenguraian air menjadi gas H ) + 4e 2dan gas O 2 . Reaksi redoks yang terjadi dalam sel elektrolisis adalah Anode (+ ) : 2H 2 O(A ) ⎯⎯ → O 2(g) + 4H 2–) Katode (–) : 4H 2 O(A 2H 2adalah 2 : 1.

2. Elektrolisis Larutan

  Demikian juga di anode, terjadi 2 Spesi mana yang akan keluar sebagai pemenang? Setengah reaksi reduksi di katode: ⎯⎯ → Na (aq) + e Na(s) E° = –2,71 V Kata Kunci ⎯⎯ → H (g) + 2OH (aq) E° = –0,83 VA 2 Elekt rolisis •Berdasarkan nilai potensialnya, H O lebih berpotensi direduksi 2 dibandingkan ion Na sebab memiliki nilai E° lebih besar.

2.10 Contoh Menentukan Reaksi Redoks dalam Sel Elektrolisis Tuliskan reaksi sel elektrolisis untuk larutan ZnSO

  4 Jawab :2–Di anode terjadi persaingan antara ion SO dan H O dan di katode terjadi persaingan 2+42 antara ion Zn dan H O.2 Untuk mengetahui pemenangnya dapat dilihat data potensial reduksi standar. Di katode (+ ): reaksi reduksi – 2+⎯⎯ Zn (aq) + 2e → Zn(s) E° = –0,76 V - –⎯⎯ 2H O( ) + 2e (g) + 2OH (aq) E° = –0,83 V2 A → H2 Di anode (–): reaksi oksidasi2– – 2– 2SO (aq) ⎯⎯ O (aq) + 2e E° = –2,01 V4 → S28 – + 2H O( ) ⎯⎯ (g) + 4H (aq) + 4e = –1,23 V2 A → O2 E° 2+Berdasarkan data potensial di atas, di katode terjadi reduksi ion Zn dan di anode terjadi oksidasi H O.

3. Stoikiometri Elektrolisis

  Massa ekuivalen zat yang diendapkan pada elektrode akan setara63, 5 jika muatan listrik yang dialirkan ke dalam sel sama.m (Cu) = = 31,75 eq 2 Aliran listrik tiada lain adalah aliran elektron. Oleh karena itu, muatan listrik yang terjadi jika satu mol elektron ditransfer adalah23 –1 –19 –1 = (6,022 × 10 mol ) (1,60218 × 10 C) = 96.485 C mol Nilai muatan listrik untuk satu mol elektron ditetapkan sebesar satufaraday, dilambangkan dengan , yaitu: = 96.485 C mol A rus list rik sebesar i ampere yang mengalir selama t det ikmenghasilkan muatan listrik: = i × t coulomb.

2.11 Menghitung Berat at yang Diendapkan dalam Sel Elektrolisis

  Jumlah mol Cu = 0,03 mol −1 63,5gmolJumlah mol elektron yang digunakan: – 2+ ⎯⎯Cu (aq) + 2e → Cu(s) – 2 mol e 2+ × 0,03 mol Cu = 0,06 mol e1mol Cu Sumber: Chemistry: The Central Science, 2000 Muatan listrik yang digunakan: Pada 1812, dia menjadi asisten di –1 laboratorium Humphry Davy di 0,06 mol × 96.485 C mol = 5.789 CRoyal Institution. Hubungan massa ekuivalendan massa zat (dalam satuan gram) yang diendapkan di katode dirumuskan sebagai berikut.m i t eq Massa zat = dengan m adalah massa ekuivalen, i arus listrik yang dialirkan (ampere),eq dan t adalah waktu elektrolisis (detik).

2.12 Penerapan Hukum II Faraday

  Hitunglah massa Cu yang Hukum II Faraday • diendapkan pada setiap sel jika arus yang dialirkan sebesar 0,5 A selama 10 menit. + –⎯⎯ Ag (aq) + e → Ag(s) 2+ –⎯⎯ Cu (aq) + 2e → Cu(s)Berapakah massa Cu yang diendapkan jika dalam sel elektrolisis AgNO3 ditemukan 10 g perak?

4. Aplikasi Elektrolisis

Prinsip elektrolisis banyak diterapkan dalam pelapisan logam dengan logam yang lebih baik ( electroplating) , juga dalam pengolahan danpemurnian logam.electroplating

a. Penyepuhan ( )

  Penyepuhan (electroplating) adalah suatu metode elektrolisis untukmelapisi permukaan logam oleh logam lain yang lebih stabil terhadap cuaca atau untuk menambah keindahannya. Siap kan larut an NiCl2 Dalam praktiknya, besi dicelupkan ke dalam sel berisi larutan logam yang akan dilapiskan.

b. Pemurnian Logam

  Contoh, logam aluminium diolah dan dimurnikan secaraelektrolisis dari mineral bauksit. M Lum pur anodeSumber: Chemistry: The Central Science, 2000 Logam tembaga yang akan dimurnikan ditempatkan sebagai anode dan logam tembaga murni ditempatkan sebagai katode, keduanyadicelupkan dalam larutan CuSO , seperti ditunjukkan pada Gambar 2.11.

4 Selama elektrolisis terjadi reaksi sebagai berikut

  ⎯⎯ → 4Fe(s) + 3O (g) + 2nH O( ) 2Fe O .nH O(s)A 2 2 2 3 2 ⎯⎯ → Fe(s) + CO (g) + H O( ) Fe CO (s) + H (g)A 2 2 2 3 2 Oleh karena korosi dapat mengubah struktrur dan sifat-sifat logammaka korosi cenderung merugikan. Gambar 2.132+ ⎯⎯ → Fe (aq) + 4OH (aq) Fe(OH) (s) Mekanism e korosi pada besi ⎯⎯ → 2Fe(OH) (s) + O (g) Fe O .nH O(s) 2 2 2 3 2 Reaksi keseluruhan pada korosi besi adalah sebagai berikut ( lihatmekanisme pada Gambar 2.13): ⎯⎯ → 4Fe(s) + 3O (g) + n H O( ) 2Fe O .nH O(s)A 2 2 2 3 2 KaratAkibat adanya migrasi ion dan elektron, karat sering terbentuk pada daerah yang agak jauh dari permukaan besi yang terkorosi (lubang).

4. Pengendalian Korosi

  Korosi logam tidak dapat dicegah, tetapi dapat dikendalikan seminimal mungkin. Ada tiga metode umum untuk mengendalikan korosi, yaitupelapisan (coating), proteksi katodik, dan penambahan zat inhibitor korosi.

a. Metode Pelapisan ( )

  Kedua logam ini dapat membentuk lapisan oksida yang tahan terhadap karat (pasivasi) sehingga besi terlindung dari korosi. Seng adalah logam yang lebih reaktif dari besi, seperti dapat dilihat dari potensial setengah reaksi oksidasinya: 2+ oZn(s) Zn (aq) + 2e E = –0,44 V ⎯⎯ → Fe(s) Fe (g) + 2e E = –0,76 V⎯⎯ → Paduan logam juga merupakan metode untuk mengendalikan korosi.

b. Proteksi Katodik

  Proteksi katodik adalah metode yang sering diterapkan untuk mengendalikan korosi besi yang dipendam dalam tanah, seperti pipaledeng, pipa pertamina, dan tanki penyimpan BBM. Tanah yang m engandung elekt rolit Pipa besiPerm ukaan t anah Kab el Gambar 2.14Proses kat odik dengan m enggunakan logam Mg.

2 Prot eksi kat odik •

Pasivasi ⎯⎯ → 2Mg(OH) (s) 2 2 2 Galvanisir •Oleh sebab itu, logam magnesium harus selalu diganti dengan yang baru dan selalu diperiksa agar jangan sampai habis karena berubahmenjadi hidroksidanya.

c. Penambahan Inhibitor

  1 ) Inhibitor anodikInhibitor anodik adalah senyawa kimia yang mengendalikan korosi dengan cara menghambat transfer ion-ion logam ke dalam air. 2 ) Inhibitor katodikInhibitor katodik adalah senyawa kimia yang mengendalikan korosi dengan cara menghambat salah satu tahap dari proses katodik, misalnya Kata Kunci penangkapan gas oksigen (o ygen scavenger) atau pengikatan ion-ion hidrogen.

4) Inhibitor teradsorpsi

  Pemahaman konsep redoks dan prinsip elektrokimia (sel volta), yang dapat menguatkan dapat memperkirakan apakah suatu reaksi berlangsungpemahaman Anda terhadap penyetaraan reaksi redoks spontan atau tidak.baik dengan metode perubahan bilangan oksidasi maupun Tahukah Anda manfaat lainnya dari mempelajari dengan metode setengah reaksi. direduksi menjadi O 2 2 dan dioksidasi jadi H 2 O 2 O B.

2 O Nilai a dan c yang sesuai adalah …

  4OH → 2H 2 O(A ) + O 2 (g) + 4e 2H 2 O(A ) + 2e → H 2 (g) + 2OH → H 3 F 2 (g) E. Zn(s) + 2Fe 3+ (aq) → Zn 2+ (aq)+ 2Fe 2+ (aq) , Br I I 2 2 (s) + e → I o = 0,54 VFe 3+ (aq) + e → Fe 2+ (aq) E o = 0,76 VBr ( , I A ) + e → Br o = 1,07 V Pasangan yang dapat bereaksi adalah ....

3 Sumber:www.geokem.com Pertambangan batubara yang terdapat di Pulau Kalimantan. Deskripsi Unsur-Unsur Golongan Utama Hasil yang harus Anda capai:

  Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu:mengidentifikasi kelimpahan unsur-unsur utama di alam dan produk yang A. Unsur-Unsur Golongan AlkaliSampai saat ini, lebih dari seratus macam unsur sudah dikenal dan diidentifikasi sifat-sifat dan manfaatnya, baik dalam bentuk unsur bebas D.

A. Unsur-Unsur Gas Mulia

  2 6 2s 2p Untuk mengetahui gas tersebut, Rayleight bersama-sama illiam Ne Ramsay melakukan penyelidikan dengan cara mereaksikan gas nitrogen 2 6 3s 3p dari udara dengan magnesium pada suhu tinggi menjadi padatan Mg N 3 2 Ardan gas sisa yang tidak reaktif. Sifat-Sifat Unsur Gas MuliaPada pembahasan Ikatan Kimia di Kelas X, gas mulia dianggap stabil karena memiliki konfigurasi elektron yang terisi penuh: 2 He: 1s 2 2 6 Ne: 1s 2s 2p 2 2 6 2 6 Ar: 1s 2s 2p 3s 3p 2 2 6 2 6 10 2 6 Xe: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p Kimia sebab memiliki konfigurasi oktet.

3. Pembuatan dan Kegunaan Unsur Gas Mulia

  Gambar 3.3Argon merupakan gas mulia terbanyak di udara, diperoleh dengan Lampu kilat ( blitz ) yang dipakai pada foto analog mengandung gas xenon. Persamaan 2 2kimianya: Udara + 3 CaC ⎯⎯ → CaCN + 2CaO + 5 C + Ar 2 2 Gas argon digunakan sebagai gas penyambung (las) logam (Gambar 3.4).

4. Senyawa Gas Mulia

  ⎯⎯ → Xe(g) + 2F (g) XeF (s) 2 4 Sejak saat itu banyak senyawa gas mulia yang dibuat dengan unsur-unsur yang keelektronegatifan tinggi, seperti fluor dan oksigen. 2 O ⎯⎯ → XeOF Gambar 3.5 Kristal XeF 6 2 3 2 O ⎯⎯ → 2XeO 4 6XeF 2 2 O ⎯⎯ → 2Xe + O 2 2XeF Jika senyawa-senyawa fluorida dari xenon direaksikan dengan air akan terbentuk senyawa xenon yang lain.

2 XeO

  Xenon difluorida dihidrolisis dalam larutan basa menghasilkan xenon, ion fluorida, dan O2 . 6 4 XeO 4 4NaHXeO 3 Xenon trioksida dapat juga bereaksi dengan suatu basa, seperti NaOH membentuk garam ksenat dan garam perksenat.

B. Unsur-Unsur Halogen

  Atom-atom unsur halogen memiliki afinitas elektron tinggi sehingga mudah menerima elektron membentukkonfigurasi elektron gas mulia. Oleh sebab itu, unsur-unsur halogen tidak pernah ditemukan dalam keadaan unsur bebas di alam.

1 Kelimpahan Unsur Halogen

  Fluorin dan klorin merupakan unsur halogen yang melimpah di alam. CaF dan mineral fluorit, 3 4 2 2 CaF .

2 Klorin melimpah dalam bentuk NaCl terlarut di lautan maupun

  Iodin terdapat dalam jumlah sedikit sebagai NaI dalamSumber: Chemistry,2000 air laut dan sebagai NaIO bersama-sama garam nitrat. Unsur astatin 3tidak dijumpai di alam sebab bersifat radioaktif sehingga mudah berubah Gambar 3.6 Mineral fluoroapat it dan fluorit menjadi unsur lain yang lebih stabil.

2. Sifat-Sifat Unsur Halogen

  Pada reaksi halogen dan air, nilai GGL dapat dihitung dari potensial reduksi standar, misalnya: ⎯⎯ → 2F (g) + 2H O( ) 4HF(aq) + O (g) E° = 2,05 VA 2 2 2 O leh karena potensial sel sangat tinggi maka reaksi fluorin dan air berlangsung sangat dahsyat. Contoh 3.1 Reaksi Antarhalogen– Tuliskan persamaan setara untuk reaksi berikut jika dapat bereaksi.– (a) I (aq) + Br ( )2 A (b) Cl (aq) + I (s)2 Jawab (a) Br dapat mengoksidasi ion halogen yang berada di bawahnya pada tabel periodik.2 –Dengan demikian, Br akan mengoksidasi I :2 – –– ⎯⎯ → 2I (aq) + Br ( ) 2Br (aq) + I (s)2 A2– (b) Ion Cl adalah ion halogen berada di atas iodium dalam tabel periodik.

3 Cl (untuk silikon dan T EL). Dalam jumlah besar, klorin digunakan untuk desinfektan, pemutih, pulp kertas, dan tekstil

  Senyawa Kegunaan Film fotografiIndustri fluorokarbonPestisidaPenangkapan timbal dalam gasolinIndustri polivinil klorida dan plastikIndustri TELPengolahan logam dan makananPemutih pakaian dan industri hidrazinPemutih kertas dan pulpNutrisi manusia dan suplemen makanan hewan Tabel 3.6 Beberapa Kegunaan Senyawa Halogen (a) Gas Br2 dibuat dari air laut melalui oksidasi dengan gas Cl2. Uap air panas dan gas Cl 2= CHCl ( untuk PVC) , CCl 4( untuk fluorokarbon) , dan CH Gas Br 2dibuat dari air laut melalui oksidasi dengan gas Cl 2.

3 Br (sebagai pestisida), perak bromida (untuk film fotografi), dan alkali bromida (untuk sedatif)

4. Sifat dan Pembuatan Senyawa Halogen

  H 2(g) + Br 2(g) Pt Δ⎯⎯⎯ → 2HBr(g) H 2(g) + I ΔNaBr(s) + H PO ( ) ⎯⎯→ HBr(g) + NaH PO (s) A 3 4 2 4 Kegunaan utama HF adalah sebagai bahan baku pembuatan CCl F, 3freon, dan teflon (Gambar 3 .1 0 ). Silika CaSiO (s) + 8HF(aq) ⎯⎯ → H SiF (aq) + CaF (aq) + 3H O( )A 3 2 6 2 2 Gelas Asam heksafluorosilikatSenyawa HCl adalah asam keempat yang penting bagi industri asam setelah asam sulfat, fosfat, dan nitrat.

1. Kelimpahan Unsur Logam Alkali di Alam

  Selain air laut, sumber utama logam natrium dan kalium adalah deposit mineral yang ditambang dari dalam tanah, seperti halit (NaCl),silvit (KCl), dan karnalit (KCl. Mineral berasal dari air laut yang menguap dan garam-garam terlarut mengendap sebagai mineral.

2. Sifat-Sifat Unsur Logam Alkali

  2Na(s) + 2H O( ) ⎯⎯ → 2NaOH(aq) + H (g)A 2 2 Kereaktifan logam alkali terhadap air menjadi sangat kuat dari atas kebawah dalam tabel periodik. Litium membentuk Li O, 2natrium membentuk Na O, tetapi produk yang dominan 2 adalah natrium peroksida (Na O ).

2 Jika kalium dibakar dengan oksigen, produk dominan

adalah kalium superoksida (K O), suatu senyawa berwarna 2kuning-jingga. Oksida ini merupakan senyawa ion dari

2 Logam alkali bereaksi dengan halogen membentuk

  Sumber: Chemistry: The MolecularJika logam alkali atau senyawanya dibakar dalam nyala bunsen, akan Science , 1997tampak warna yang khas untuk setiap logam alkali. Warna apakah yang tampak pada kawat nikromium yang dicelupkan larutan KCl?

3. Pembuatan dan Kegunaan Unsur Logam Alkali

  Gambar 3.15Sejumlah besar natrium digunakan dalam pembuatan senyawa Na O 2 2 Model paduan logam Li–AlIdent ifikasikan oleh Anda m ana dan NaNH . Oleh karena natrium merupakan zat pereduksi kuat, logam 2logam lit ium dan yang m ana logamnatrium sering digunakan pada pembuatan logam lain seperti titan dan alu m in iu m .sintesis beberapa senyawa organik.

2 Kalium hidroksida yang dihasilkan dalam reaksi ini mengikat karbon dioksida dari hasil pernapasan

  Pembuatan dan Kegunaan Senyawa Alkali Gambar 3.16Masker K2 O dengan sist em Senyawa alkali banyak dimanfaatkan, terutama dalam industri dan rumaht ert ut up tangga. Kalsium hidroksida bereaksi dengan litium karbonat mengendapkan kalsium karbonat, dan meninggalkan larutan LiOH.

3.2 Contoh Pembuatan Unsur Alkali

  ⎯⎯ → 2 KCl(aq) + 2 H O( ) 2KOH (aq) + H (g) + Cl (g)2 A22 Jika larutan kalium hidroksida dari hasil elektrolisis dinetralkan dengan asam nitrat:KOH(aq) + HNO (aq) ⎯⎯ → KNO (aq) + H O( )332 A ⎯⎯ → Ca(OH) (aq) + Li CO (aq) CaCO (s) + 2LiOH(aq) 2 2 3 3 LiOH digunakan pada pabrik sabun litium untuk pelumas. 3 Reaksi total:NH (g) + NaCl(aq) + CO (g) ⎯⎯ → NaHCO (s) + NH Cl(aq) 3 2 3 4 Kata KunciEndapan NaHCO disaring, dicuci, kemudian dipanaskan sekitar 3 3solvay Δ 2NaHCO (s) CO (s) + CO (g) + H O( ) ⎯⎯→ Na A 3 2 3 2 2 Kalium klorida merupakan senyawa kalium penting.

D. Unsur-Unsur Golongan Alkali Tanah

  Oleh karena kation-kation dalam silikat itu larut dalam2+ 2+air dan terbawa oleh air hujan ke laut maka ion-ion Ca dan Mg banyak ditemukan di laut, terutama pada kulit kerang sebagai CaCO . 2 Ca(s) + H (g) ⎯⎯ (s)→ CaH 2 2 MgIΔ2 Mg(s) + H (g) (s) ⎯⎯⎯⎯ → MgH 2 2 S emua unsur alkali tanah bereaksi langsung dengan halogenmembentuk halida, dengan nitrogen dapat membentuk nitrida pada suhu tinggi, misalnya magnesium nitrida: Mg(s) + N (g) ⎯⎯ → Mg N (s) 2 3 2 Pembakaran unsur-unsur alkali tanah atau garamnya dalam nyalabunsen dapat memancarkan spektrum warna khas.

3. Pembuatan dan Kegunaan Unsur Logam Alkali Tanah

  Air 2 2+laut mengandung sumber ion Mg yang tidak pernah habis. Oleh karena garam-garam alkali tanah menghasilkan nyala beranekaPembuatan logam magnesium dari air laut telah dikembangkan olehwarna, sering dipakai sebagai bahan berbagai industri kimia seperti ditunjukkan pada Gambar 3.23.untuk membuat kembang api.

2 Penambahan CaO ke dalam air laut dapat mengendapkan magnesium

menjadi hidroksidanya:2+ 2+Mg (aq) + CaO(s) + H O( ) ⎯⎯ (s) + Ca (aq) → Mg(OH) A 2 2 Selanjutnya, Mg(O H) disaring dan diolah dengan asam klorida 2 menjadi magnesium klorida. 2 2 Mg(OH) (s) + 2HCl(aq) ⎯⎯ (aq) + 2H O( ) → MgClA 2 Setelah kering, garam MgCl dilelehkan dan dielektrolisis:

2 Elektrolisis 1.700

  Kalsium yang Kalsium oksida (oksida basa) bereaksi dihasilkan dalam bentuk uap sehingga dapat dipisahkan.dengan aluminium oksida (oksida 1.200 °am fot er) m enghasilkan t rikalsium 3CaO(s) + 2Al( ) ⎯⎯⎯⎯ → 3Ca(g) + Al O (s)A 2 3 alum inat . 3CaO + Al O Ca Al O23326⎯⎯ → Jika logam kalsium dipadukan dengan timbel akan menghasilkan Oleh sebab itu, reaksi keseluruhan CaO paduan yang cukup keras, digunakan sebagai elektrode pada accu.dan Al dapat ditulis: 6CaO + 2Al 3Ca + Ca Al O Elektrode ini tahan terhadap elektrolisis air selama proses isi-ulang,⎯⎯ →326 sehingga accu dapat diperbarui.

2 A A ⎯⎯⎯→

  Jika sejumlah kecil tembaga ditambahkan ke dalam berilium, akan menghasilkan paduan yang kerasnya sama dengan baja. Walaupun stronsium sangat sedikit digunakan secarakomersial, stronsium dapat diproduksi melalui proses yang serupa.

4. Pembuatan dan Kegunaan Senyawa Alkali Tanah

  Penambahan zat tersebut ke dalam lelehan besi yang mengandung silikat akan bereaksidengan silikat membentuk ampas yang mengapung pada permukaan lelehan besi. Jika air sadah yang mengandung Ca( HCO ) diolah dengan 3 2 Ca(OH) , semua ion kalsium diendapkan sebagai kalsium karbonat.

3 Fotografi sinar-X pada usus

  Jika MgO dibuat pada suhu lebih sekitar 700°C, akanBaSO4diperoleh serbuk oksida yang larut dalam asam dan digunakan sebagai 2+Sekilas aditif makanan hewan, merupakan sumber ion Mg dalam nutrien. Senyawa ini digunakan padaKimia 4penggilingan minyak dalam bentuk bubur, berfungsi sebagai perekat gurdi Unsur Kelumitpenggilingan.

4 Manusia m em butuhkan diet

  Mg T idak larut Sedikit larut Larut Makanan dari laut, sepertiCa Sedikit larut T idak larut Sedikitrumput laut dan ikan, merupakan Sr Larut T idak larut T idaksumber makanan yang kaya dengankalsium dan iodium . Terangkan bagaimana melunakkan air sadah yang 2– CaC O , dan titrasi C O menggunakan KMnO 2 4 2 4 4 mengandung ion kalsium agar dapat digunakan dalam suasana asam.

E. Aluminium dan Senyawanya

  Setelah melalui proses alam yang panjang dan lama, lempung tersebut menghasilkan deposit bauksit, suatu bijih aluminium yang mengandungAlO(OH) dan Al(OH) dalam berbagai komposisi. 2Al(s) + 6HCl(aq) ⎯⎯ → 2AlCl (aq) + 3H (g) 3 2 Dengan asam nitrat, aluminium tidak bereaksi karena ada lapisanSumber: Jendela Iptek: Kimia, 2000 oksida yang tahan terhadap asam nitrat.

4 Dengan demikian, aluminium hidroksida adalah suatu amfoter

  2 3 Cr O (s) + 2Al( ) ⎯⎯ → Al O ( ) + 2Cr( ) DH°= –536 kJ 2 2 3 A AReaksi serupa diterapkan pada las listrik untuk menyambung besi, yaitu campuran dari serbuk aluminium dan besi(III) oksida, yang disebuttermit ( lihat Gambar 3 . 3+Dalam air, ion aluminium membentuk kompleks hidrat, Al(H O) 2 6dan ion ini mudah terhidrolisis: [Al(H O) ] (aq)+ H O( ) ZZX [Al(H O) OH] (aq)+ H O (aq)A 2 6 2 YZZ 2 5 3 Aluminium sulfat oktadekahidrat, Al ( SO ) .18H O merupakan 2 4 3 2garam aluminium yang dapat larut dalam air, dibuat melalui pelarutan bauksit dalam asam sulfat.

3 Ion aluminium mengkoagulasi suspensi koloid yang selanjutnya

  Aluminium klorida heksahidrat, AlCl .6H O dapat dibuat melalui 3 2pelarutan alumina dalam asam klorida. Garam ini digunakan sebagai penghilang bau keringat dan desinfektan (Gambar 3.31).

3 Padatan AlCl diyakini ionis, tetapi jika dipanaskan pada suhu titik

  Aluminium klorida 2 6menyublim pada titik lelehnya (180°C) dan molekul Al Cl terdapat dalam 2 6 Cl Cl Cluapnya. Cl Cl ClPada suhu lebih tinggi, molekul Al Cl berwujud uap akan terdisosiasi 2 6 St rukt ur dim er dari m olekul menjadi molekul A lCl dengan struktur molekul trigonal planar.

3.4 Contoh Mengidentifikasi Senyawa Aluminium

  Jika NaOH(s) ditambahkan pada AlCl (aq), endapan putih Al(OH) terbentuk.33 Penambahan NaOH secara berlebih akan melarutkan kembali endapan yang terbentuk menghasilkan aluminat yang larut, Na[Al(OH) ].4 Jika NaOH ditambahkan ke dalam larutan MgCl , padatan putih Mg(OH) terbentuk.22 Penambahan NaOH berlebih tidak melarutkan endapan yang terbentuk. Tes Kompetensi Subbab E Kerjakanlah di dalam buku latihan.

F. Karbon dan Silikon

  Sifat-Sifat Karbon dan SilikonBentuk alotrop dari karbon yang berupa kristal adalah grafit dan intan, sedangkan bentuk amorf dari karbon adalah arang dan kokas (karbon hitam). 2 O(g)Δ 2,331,8 ⎯⎯→ CO(g) + H 2(g) Si(s) + 2H 2 O(g)Δ ⎯⎯→ SiO 2(g) + 2H 2(g) 1,77 0,771.4102.355 Karbon hitam seperti karbon aktif diproduksi dalam jumlah besar melalui pembakaran gas alam dan batubara tanpa oksigen.

b) SiCl

  2(g) A) + 2H 4( SiCl 2dan dilewatkan melalui tabung pemanas hingga terjadi reaksi: 4dicampur dengan gas H A) 4( Δ⎯⎯→ SiCl Δ⎯⎯→ Si(s) + 4HCl(g) c ) Setelah dingin, silikon ultra-murni mengkristal pada permukaanbatang silikon murni. Silikon yang dibuat dengan cara ini hanya memiliki pengotor 10 Si(s) + 2Cl a) Silikon tidak murni (hasil reduksi pasir) dipanaskan dengan gas klorin membentuk SiCl4 (cairan dengan titik didih 58°C).

G. Nitrogen, Oksigen, dan Belerang

  Di alam, nitrogen tidak sebagai unsur bebas, tetapi membentuk gasdiatom yang tidak berwarna dan tidak berbau dengan rumus molekul N 8 . 3, sedangkan oksigen dan belerang berada dalam golongan VIA dengan konfigurasi elektron ns 2np Nitrogen berada dalam golongan VA dengan konfigurasi elektron ns (b) Komponen sel surya(a) (b) Gambar 3.36(a) Silikon ultra-murni digunakan unt uk m at erial elekt ronika.

1. Kelimpahan Nitrogen , Oksigen, dan Belerang di Alam

  2 Tabel 3.17 Komposisi Unsur-Unsur dalam Atmosfer BumiAtmosfer Bumi Persen Udara Nitrogen 78 Oksigen 21 Karbon dioksida 0,04Uap air 0,96Gas lain Sumber: Chemistry with Inorganic Qualitative Analysis, 1989Belerang dalam keadaan molekulnya (S ) terdapat di beberapa daerah 8 vulkanik (gunung berapi) yang terbentuk dari reaksi H S dan SO . 2 2 16H S(g) 16H S(g) + 8SO (g) ⎯⎯ → 16H O( ) + 3S (s) 2 2 2 8 Molekul belerang juga terdapat di bawah tanah bersama-sama garam sekitar ratusan meter dari permukaan bumi.

2. Sifat-Sifat Unsur Nitrogen , Oksigen, dan Belerang

  B eberapa sifat fisika unsur nit rogen, oksigen, dan belerang ditunjukkan pada tabel berikut. Akan tetapi, pada suhu tinggi dapat bereaksi dengan unsur-unsur lain, seperti dengan oksigen menghasilkan NO.

2 O ksigen membentuk molekul diatom O dan bentuk alotropnya

  Oksigen merupakan gas tidak berwarna, tidak berasa, 3 dan berwujud gas pada keadaan normal. Molekul oksigen merupakan gas reaktif dan dapat bereaksi dengan banyak zat, umumnya menghasilkan oksida.

8 Reaksi belerang dan oksigen

dioksida dengan nyala biru yang khas (Gambar 3.39): S (s) + 8O (g) ⎯⎯ → 8SO (g) 8 2 2 Oksida yang lain dari belerang adalah SO , tetapi hanya terbentuk dalam 3 jumlah kecil selama pembakaran belerang dalam udara.

3. Pembuatan dan Kegunaan Unsur Nitrogen, Oksigen, dan Belerang

  Sumber: Sougou KagashiPt Tahap (1): 4NH (g) + 5O (g) O(g) ⎯⎯→ 4NO(g) + 6H 3 2 2 Tahap (2): 2NO(g) + O (g) 2NO (g) Gambar 3.42⎯⎯ → 2 2 Amonia fontainTahap (3): 3NO (g) + H O( ) 2HNO (aq)+ NO(g)⎯⎯ → A 2 2 3 Jika pipet dipijit-pijit, air akan naik kedalam labu membentuk air mancur Gas NO pada tahap akhir dapat digunakan kembali.berwarna merah. Tahap 1: S(s) + O (g) ⎯⎯ → SO (g) 2 2Δ V25 Tahap 2: 2SO (g) + O (g) (g)⎯⎯⎯⎯ → 2SO 2 2 3 Tahap 3: SO (g) + H O( ) ⎯⎯ → H SO (aq)A 3 2 2 4 Asap belerang trioksida yang dihasilkan pada tahap (2) sukar larutdalam air sehingga SO dilarutkan lebih dulu dalam asam sulfat pekat 3membentuk asam pirosulfat (H S O ), kemudian diencerkan dengan air 2 2 7 menghasilkan asam sulfat pekat.

4 Sumber:www.r-s.com Proyek pertambangan tembaga di pulau Sumbawa, Provinsi Nusa Tenggara Barat. Unsur-Unsur Transisi Periode Keempat Hasil yang harus Anda capai:

  Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu: Banyak reaksi kimia yang menggunakan katalis untuk mempercepat A. Bagaimanakah kecenderungan sifat fisika dan kimia unsur transisi, seperti ikatan khas yang dibentuknya?

A. Kecenderungan Periodik Unsur Transisi

  3,01,3 Unsur-unsur transisi didefinisikan sebagai unsur-unsur yang memiliki subkulit d atau subkulit f yang terisi sebagian. Gambar 4.1Unsur-unsur t ransisi Unsur-unsur transisi yang terdapat dalam blok d adalah unsur-unsur yang memiliki subkulit d yang belum terisi penuh.

1. Konfigurasi Elektron

  Oleh karena itu, unsur-unsur transisi 20dimulai pada periode keempat dalam tabel periodik, sesuai dengan bilangan kuantum utama terbesar (4s 3d). Oleh karena orbital d maksimum dihuni oleh sepuluh elektron maka akan terdapat sepuluh unsur pada periode keempat, yaitu mulai dari Sc 1 2dengan konfigurasi elektron [ Ar] 3d 4s sampai dengan Zn dengan 10 2konfigurasi elektron [Ar] 3d 4s .

2. Titik Didih dan Titik Leleh

  Tabel 4.3 Bilangan Oksidasi Unsur Transisi Periode Keempat IIIB I B B IB IIB IIIB IB IIBNote Catatan Sc Ti Cr Mn Fe Co Ni Cu n Bilangan oksidasi yang stabil 2 2 2 2 2 2ditunjukkan dengan huruf tebal (bold) 3 + 3 + 3 3 33 + 3 + 3 + 3 44 + 4 4 + 4 + 4 + 4 The st abyl oxidat ion num ber is point ed by the bold letters. Mom en m agnet • Jika elekt ron t idak berpasangan maka spin elekt ron yang menghasilkan momen magnet tidak ada yang meniadakan sehingga atomakan memiliki momen magnet dan bersifat paramagnetik.

4.1 Sifat Unsur Transisi

  Kegiatan Inkuiri Unsur-unsur golongan IIA memiliki elektron yang semuanya berpasangan, tetapi faktanya logam golongan IIA dapat bersifat paramagnetik pada suhu tinggi. Dalam setiap reaksi redoks, mungkinkah KMnO kuning-kehijauan dan meleleh pada 1.406°C.4 berperan sebagai reduktor?

B. Senyawa Kompleks

  Warna yang tampak dalam senyawa kimia tidak hanya menarik, tetapi juga memberikan pengetahuan tentang struktur dan ikatan di dalamsenyawa. Mengapa senyawa-senyawa logam transisi berwarna dan berubah warnanya jika ion atau molekul yang terikat pada logam berubah?

1. Ion Kompleks

  Menurut teori asam-basa Lewis, ion logam transisi menyediakan orbital d yang kosong sehingga berperan sebagai asam Lewis (akseptorpasangan elektron bebas) dan ion atau molekul netral yang memiliki pasangan elektron bebas untuk didonorkan berperan sebagai basa Lewis. Konfigurasi atom Fe: Fe: [Ar] 3 4 4d s p 3+Konfigurasi dari ion Fe : Fe: [Ar] 3 d 4 s 4 pOleh karena memerlukan enam orbital kosong, hibridisasi yang terjadi 2 3adalah d sp , yakni 2 orbital dari 3d, 1 orbital dari 4s, dan 3 orbital dari 2 34p.

4 N H terbentuk dari ion kompleks dinamakan senya a kompleks atau koordinasi

  Contohnya, Ag dapat direduksi ⎯⎯ Ag (aq) + e → Ag(s) E = + 0,799 V Namun ion [Ag(CN) ] tidak dapat direduksi oleh air sebab ion Ag sudah 2 dikoordinasi oleh ion CN menjadi stabil dalam bilangan oksidasi + 1. Selanjutnya, gambarkan 3+ 3+ struktur ion kompleks yang dibentuk dari ion Fe dan H O dalam ion Fe(H O) .226 2.

2. Muatan dan Bilangan Koordinasi

  Muatan ion kompleks adalah jumlah muatan atom pusat dan ligannya. JikaKata Kunci ligan suatu molekul netral, muatan ion kompleks berasal dari atom pusat.

4 Ligan

  muatan anion diketahui. Jika ion sulfat bermuatan 2–, ion kompleks bermuatan 2+ , yaitu [Cu(NH ) ] .

4 Ikatan kovalen koordinasi •

  bilangan oksidasi atom pusat sama dengan muatan ion kompleks. Dalam 2+ ion [Cu(NH ) ] , biloks Cu sama dengan + 2.

4.2 Contoh Menentukan Bilangan Oksidasi

  Oleh karena 3 2ada dua atom nitrogen yang terikat langsung pada Ag maka atom perak 2 4 2 bilangan koordinasi 6 sebab ada enam atom yang terikat langsung. Contohnya, besi(III) dapat (a)3–mengkoordinasi enam ion fluorida membentuk [FeF ] , tetapi dengan ion 6 CH klorida ( ion klorida lebih besar dari ion fluorida) hanya dapat2 CH 4 H C NH2 N2 Ion kompleks yang memiliki bilangan koordinasi empat dapat berada H C2 Co dalam dua bentuk struktur, yaitu tetrahedral dan segiempat datar.

4.3 H C

2 Menentukan Muatan, Bilangan Koordinasi, dan Rumus Ion Kompleks

  Tentukan muatan, bilangan koordinasi, dan rumus ion kompleks yang tersusun dari: 2+ N CH2 a. Bilangan koordinasi Cu = 4 (c) Muatan ion kompleks = 2 + 4 (0) = + 2 2+Rumus ion kompleks adalah [Cu(H O) ]24 b.

3. Ligan Polidentat (Senyawa Kelat)

  Beberapa ligan dapat memiliki dua atau lebih atom donor yang dapat dikoordinasikan dengan ion logam sehingga dapat mengisi dua atau lebihorbital d ion logam. Dengan demikian, ion kompleks adalah suatu kation yang bermuatan:(Co + 2en + 2Cl – ) = + 3 + 0 – 2 = 1+ .

4.4 Menentukan Rumus Senyawa Kompleks dari Namanya Tuliskan rumus untuk senyawa kompleks difluorobis(etilendiamin)kobalt(III) perklorat

  Berapakah muatan senyawa kompleks yang dibentuk mengkoordinasi empat molekul air dan dua ion dari ion logam platina(II) yang mengikat dua molekul klorida.amonia dan dua ion bromin? Tuliskan rumus untuk natrium dia uabisoksalato- ion kompleks yang tersusun dari krom(III) yang kobaltat(III).

C. Sumber dan Kegunaan Unsur Transisi

  2 TiCl (g) + O (g) ⎯⎯ → TiO (s) + Cl (g) 4 2 2 2 Ilmenit diolah dengan asam sulfat membentuk senyawa sulfat yang mudah larut dalam air.2+ 2+ 2– FeTiO (s) + H SO (aq) ⎯⎯ → Fe (aq) + TiO (aq) + 2SO (aq) + 2H O( ) 3 2 4 3 4 2 ACampuran hasil reaksi dimasukkan ke dalam vakum agar terbentuk FeSO .7H O padat yang mudah dikeluarkan. Contohnya,ferrovanadium dihasilkan melalui reduksi campuran V O dan Fe O oleh 2 5 2 3aluminium, kemudian ditambahkan besi untuk membentuk baja vanadium, baja sangat keras yang digunakan pada bagian mesin dan poros as.

4 Logam kromium banyak digunakan untuk membuat pelat baja dengan

  Kromium dapat membentuk senyawa dengan biloks + 2, + 3, + 6. Misalnya, ion dikromat (Cr O )dapat Sumber: Chem istry for You, 2001 2 7 3+direduksi menjadi ion Cr : 2– 3+ – +⎯⎯ → 2Cr Cr O (aq) + 14H (aq) + 6e (aq) + 7H O( ) Gambar 4.5A 2 7 2 Warna hijau em erald pada bat u Tabel 4.6 Senyawa Kromium dan Biloksnya perhiasan disebabkan adanya ion 3+ Cr .

3 Kromium(VI) oksida (CrO ) larut dalam air membentuk larutan asam

  3kuat yang berwarna merah-jingga: 2CrO (s) + H O( ) ⎯⎯ → 2H (aq) + Cr O (aq)A 3 2 2 7 Campuran krom(VI) oksida dan asam sulfat pekat digunakan sebagaipembersih unt uk menghilangkan bahan organik pada alat -alat laboratorium. Akan tetapi, larutan ini bersifat karsinogen (berpotensimenimbulkan kanker).

5. Mangan (Mn)

6. Besi (Fe)

  Mangan(VII) terdapat sebagai ion permanganat 4 ion Fe(H Tabel 4.8 Senyawa Besi dan Biloksnya Biloks Senyawa FeS, FeSO4 .7H2 O, dan K4 Fe(CN)6 FeCl3 , Fe2 O3 , K3 [Fe(CN)6 ], dan Fe(SCN)3 Fe3 O4 dan KFe[Fe(CN)6 ] Besi merupakan logam yang cukup melimpah dalam kulit bumi (4,7%). 2 2 2 4 3Cu(s) + 2H O( ) + SO (g) + 2O (g) ⎯⎯ SO → Cu(OH)A 4 Tabel 4.11 Senyawa Tembaga dan BiloksnyaBiloks Senyawa Tembaga dalam jumlah sedikit diperlukan oleh tubuh sebagai perunut, tetapi dalam jumlah besar sangat beracun.

D. Pengolahan Logam (Metalurgi)

  Pemurnian Logam yang diperoleh pada tahap pengeringan dan pembakaran masihmengandung pengotor sehingga perlu dilakukan pemurnian. Beberapa metode pemurnian di antaranya elektrolisis (nikel dan tembaga), distilasi(seng dan raksa), dan peleburan ulang (besi).

1. Pirometalurgi Besi Ekst raksi

  Reduksi besi oksida dilakukan dalam tanur sembur (blast furnace), yang merupakanLogam + Pem u rn ian reaktor kimia dan beroperasi secara terus-menerus (Gambar 4.10).p en g o t o r logam Campuran material (bijih besi, kokas, dan kapur) dimasukkan keDaur ulang dalam tanur melalui puncak tanur. Batu kapur berfungsi sebagai sumber oksida untuk Lim b ah Prod u k mengikat pengotor yang bersifat asam.logam b arang Udara panas yang mengandung oksigen disemburkan ke dalam tanur dari bagian bawah untuk membakar kokas.

2 Reaksinya melepaskan kalor hingga suhu tanur sekitar .300°C

  Udara panas juga mengandung uap air yang turut masuk ke dalam tanur dan bereaksi dengan kokas membentuk gas CO dan gas H . 2 NoteCatatan C(s) + H O(g) ⎯⎯ → CO(g) + H (g) H = + 131 kJΔ 2 2 Kokas adalah batu bara yang Reaksi kokas dan oksigen bersifat eksoterm, kalor yang dilepaskandipanaskan tanpa udara,dipakai untuk memanaskan tanur, sedangkan reaksi dengan uap air m engandung 80%–90% karbon.bersifat endoterm.

2 Persamaan reaksinya:

  3 4 Fe O (s) + 4CO(g) ⎯⎯ ) + 4CO (g) H = –15 kJ → 3Fe( ΔA 2 Fe O (s) + 4H (g) ⎯⎯ → 3Fe( ) + 4H O(g) H = + 150 kJΔ A 3 4 2 2 C terurai menjadi kapur tohor. Baja merupakan paduan (alloi) yang digolongkan sebagai baja karbon (kandungan karbon di atas 1,5%) yang mengandung logam lain, seperti Cr,Co, Mn, dan Mo.

a. Pembuatan Baja

  Untuk menjaga besi tetap Sumber: Jendela IPTEK: Kimia, 1997cair maka atap wadah dibentuk cembung agar dapat memantulkan kalor Dia berperan besar dalam usaha ke arah permukaan besi cair.m em percepat proses pem buat anbaja pada pertengahan abad 19 Semburan udara panas mengandung oksigen dilewatkan melalui dengan konverternya yang terkenal.permukaan besi dan bereaksi dengan pengotor. Si dan Mn dioksidasi Udara ditiupkan ke seluruh lelehan besi glubal (bijih besi yang telahpertama kali menjadi terak, diikuti oleh oksidasi karbon menjadi COdipanaskan dalam tanur dengan yang menimbulkan agitasi dan busa di atas mangkuk.batu bara atau kayu).

b. Tahap Penghalusan Baja Karbon

  Pengotor seperti Mn, P, dan Si bereaksi dengan oksigenmembentuk oksida, dan direaksikan kembali dengan suatu fluks. Jika pengotor adalah mangan (basa) makafluks yang bersifat asam ditambahkan (silika).

2. Metalurgi Tembaga

  Reaksi yang terjadi: Pen g o t o r Peng ad uk 2CuS(s) + 3O (g) ⎯⎯ → 2CuO(s) + 2SO (g) 2 2 Gambar 4.14Proses pem ekat an dengan cara Pemanggangan bersifat eksoterm sehingga setelah pemangganganflot asidimulai tidak perlu ditambahkan panas lagi. Untuk memperoleh logam tembaga dilakukan dengan cara reduksi tembaga oksida dengan karbonkat o d esebagai reduktor:anode Δ⎯⎯→ CuO(s) + C(s) Cu(g) + CO(g) Uap logam tembaga meninggalkan reaktor dan terkondensasi menjadicair, yang selanjutnya memadat.

4.6 Pengotor dalam Proses Pemurnian Tembaga

  Kromit(FeCr2 O4 ) Vanadit(Pb3 (VO4 )2 ) Ion kompleksRutil (T iO2 ) dan ilmenit (FeTiO3 ) Unsur yang memilikisubkulit d atau subkulit f yangterisi sebagian Unsur Transisi Tahukah Anda manfaat lainnya dari mempelajari unsur-unsur transisi periode keempat? [Zn(en) ]Br 2 2 2+ dan Fe O oleh H dan CO.

5 Sumber:kocherov@jaeand.iaea.org Pusat Penelitian Reaktor Nuklir Batan, Kota Bandung, Provinsi Jawa Barat. Keradioaktifan Hasil yang harus Anda capai:

  Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu:mendeskripsikan unsur-unsur radioaktif dari segi sifat-sifat fisik dan sifat-sifat kimia, kegunaan, dan bahayanya. Akibat perkembangan cepat dalam bidang fisikadan kimia membuktikan bahwa inti atom dapat berubah secara spontan disertai dengan pelepasan radiasi.

A. Kestabilan Inti Kestabilan inti atom dapat ditinjau dari aspek kinetika dan energitika

  Kestabilan secara energitika ditinjau dari aspek energi nukleosintesis dihubungkan dengan energi komponen penyusunnya ( proton danneutron), disebut energi ikat inti. Kestabilan secara kinetika ditinjau Sekilas berdasarkan kebolehjadian inti meluruh membentuk inti yang lain, disebut peluruhan radioaktif.

1. Ciri-Ciri Inti Stabil dan Tidak Stabil Marie Curie (1867–1934)

  Untuk mengetahui ciri-ciri inti yang stabil dan inti yang tidak stabil dapat ditinjau dari perbandingan antarpartikel yang terkandung di dalam inti atom, N ⎛ ⎞ 1yaitu perbandingan neutron terhadap proton . Hubungan proton dan neutron dapat diungkapkan dalam bentukpada 1911.grafik yang disebut grafik pita kestabilan.

70 N =

  Untuk mencapai keadaanm Juinti yang stabil, nuklida ini mengubah neutron menjadi proton dan Em isi e at au1 partikel beta.penangkapan Nuklida yang terletak di bawah pita kestabilan adalah nuklidael ekt ro nyang miskin neutron. Nuklida yang terletak di atas pita kestabilan dengan nomor atom Sumber: Chemistry: The Central Science, 2000 (jumlah proton) lebih dari 83 adalah nuklida yang memiliki neutron danGambar 5.2proton melimpah.

5.1 Meramalkan Kestabilan Inti

13 Ramalkan apakah nuklida N stabil atau tidak. Jika tidak, bagaimana untuk mencapai

  Untuk inti dengan jumlah proton Z N (Z) 20, angka banding = 1. Z N 13 6 Angka banding untuk = 0,86 lebih kecil dari 1 sehingga tidak stabil.

7 Z

2. Peluruhan Radioaktif

  7 Oleh karena nuklida N berada di bawah pita kestabilan ( 1) maka untuk mencapai stabil dilakukan dengan cara memancarkan positron atau penangkapan elektron kulit K. Peluruhan radioaktif adalah peristiwa spontan emisi beberapa partikel dan radiasi elektromagnetik dari suatu inti atom tidak stabil menuju intiyang stabil.

a. Persamaan Peluruhan Inti

  Pit a kest abilan • Radioakt if • 238 234 4 U ⎯⎯ → Th + HeEksoergik • 92 90 2 Radiasi elekt rom agnet ik •Pada persamaan ini, hanya inti yang berubah yang dituliskan. Simbol untuk partikel yang terlibat dalam Dalam simbol untuk partikel yang terlibat, indeks bawah menyatakanpeluruhan inti adalah sebagai berikut.muatan, dan indeks atas menyatakan massa.

5.2 Menuliskan Persamaan Peluruhan Inti

  Tuliskan persamaan transmutasi inti untuk peluruhan radioaktif radium–226 disertai pancaran partikel alfa membentuk radon–222. Jawab Nomor atom radium 88 dan radon 86.

b. Jenis Peluruhan Radioaktif

  Peluruhan radioaktif dapat digolongkan ke dalam tiga j enis peluruhan, yaitu peluruhan alfa, peluruhan beta ( , atau positron,β βatau pena ngka pa n elektron) , dan peluruha n ga mma. Massa 4a 2 1b e n → p e Emisi beta ( ) 1 + 1 1 − 1 Gambar 5.4 − 1 1 Daya tembus radiasi yang Emisi positron ( b ) p → n e –1 e 1 1 1diemisikan unsur radioaktif 1 1 → + Penangkapan elektron sinar-X p e n –1 1 − 1 Kekuatan penetrasi:n g > b > a g Emisi gamma ( ) ≈ γ 4 1.

2 Radiasi

γ226 Misalnya, pada peluruhan radioaktif Ra. Radiasiα 226 222Radiasi 4β ⎯⎯ → Ra Rn + He 88 86

2 Nuklida yang memiliki nomor atom di atas 83 akan memancarkan partikel alfa

  Perisai t im bal 1 ⎯⎯ → n p e 1 1 −Bahan radio aktif Nuklida di atas pita kestabilan akan memancarkan partikel beta. Emisi positron setara dengan perubahan proton menjadi neutron.

1 Radiasi a , b , g dalam medan

  1 1m agnet Emisi positron terjadi pada nuklida yang berada di bawah pita kestabilan. Penangkapan elektron ( , electron capture) adalah peluruhan inti dengan menangkap elektron dari orbital yang terdekat ke inti, yaitukulit K.

5.3 Meramalkan Jenis Peluruhan Radioaktif

  1 1 42 p+ 2 Gambar 5.6 n He 1⎯⎯ → 2 Kehilangan massa diubah menjadiE = Ei = E – Eenergi yang digunakan untuk Δnukelosintesis nuklida He (2p + 2n)m engikat nukleon m em bentuk satu kesatuan di dalam inti. Menurut Einstein, perubahan energi inti dapat ditentukan secara langsung dari perubahan massanukleon, sebab perubahan massa selalu disertai perubahan energi sesuai persamaan: 2 2 E = m c atau DE = c Δ mKeterangan: 8 –1c = kecepatan cahaya (3× 10 m s ) Dm = perubahan massa (kg) Tabel 5.4 Massa Nukleon dan Nuklida dalam Satuan Massa Atom (sma) Simbol A Massa (sma) Mahir Menjawabb (e– ) –1 0,00055 Pada int i Fr t erjadi reaksi berikut .

1 MeV = ,062 × 0 Joule

  energi karena t idak p erlu pendinginan, juga m em perlam aw akt u sim pan berbagai m acam Hubungan satuan energi ikat inti dan massa partikel subinti dalam m akanan.satuan sma adalah Hal ini sangat berguna bagi negara-negara m iskin. Selain itu, radiasi yang mengionisasi Hitung perubahan energi pada pembentukan nuklida helium (partikel alfa) berikut.akan menghasilkan spesi yang reaktif, 1 1 4sepert i radikal hidroksil yang akan 2 n 2 p He⎯⎯ → + 1 2bereaksi dengan m olekul organik a.

B. Kegunaan Radioisotop

  Partikel alfa, beta, dan gamma dapat menembus ke dalammateri dan mampu mengionisasi atom atau molekul (lihat Gambar 5.8). Namun demikian, dengan pengetahuan yang memadai, radiasi dari unsur radioaktifdapat dimanfaatkan oleh manusia, terutama dalam bidang kedokteran, pertanian, dan industri.

1. Manfaat dalam Analisis Kimia

  2 2 Hal ini menunjukkan bahwa dalam larutan jenuh terdapat keadaan setimbang dinamis antara padatan dan ion-ionnya. Proses keseluruhan fotosintesis 2 2 2 Isot op radioakt if •Sinar matahari Isot op nonradioakt if 6CO (g) + 6H O( ) H O (aq) + 6O (g)A 2 ⎯⎯⎯⎯⎯→ C 6 12 6 2 14 Dalam percobaannya, gas CO yang mengandung lebih isotop C 2radioaktif diterpakan kepada tanaman alga selama satu hari.

2. Manfaat dalam Kedokteran dan Farmasi

  Radioisotop pertama yang diterapkan dalam medik adalah untuk terapi penyakit kanker. Kegunaan lain dari isotop radioaktif adalahdiagnosis penyakit ( Gambar 5 .1 1 a) , sterilisasi alat-alat kedokteran (Gambar 5.11b), dan penyelidikan efisiensi kerja organ tubuh.

a. Efisiensi Kerja Organ Tubuh Isotop radioaktif diterapkan dalam diagnosis dengan dua car

  Kedua digunakan sebagaiperunut dalam analisis jumlah zat, seperti pertumbuhan hormon dalam darah, yang dapat memberikan data kemungkinan kondisi penyakitnya. 98 1 Mo n Mo 42 42 ⎯⎯ → Selanjutnya, Molibdum radioaktif ini diserapkan pada alumina dan ditempatkan dalam generator, dan dikirim ke rumah sakit.

1 Mo ⎯⎯ → −

Setiap hari ion perteknetat, TcO harus dicuci dari generator dengan Cit ra int ernal •larutan garam yang tekanan osmosisnya sama dengan tekanan osmosis dalam darah.

b. Radio Immuno Assay (RIA)

  Radio mmuno Assay (RIA) adalah teknik pengembangan terkiniuntuk menganalisis darah dan cairan tubuh lain, seperti hormon, steroid, dan antigen dalam jumlah sangat sedikit. Gambar 5.13Diagnosis dengan instrumen PET Kemudian, larutan insulin digabungkan dengan insulin yang ( Posit ron Em ision Tom ography ) unt ukmengandung isotop radioaktif, di mana antibodi terikat pada insulin m en- scanning ot ak.radioaktif.

3. Aplikasi dalam Industri dan Pertanian

  Oleh karena banyak unsur dapat diaktifkan dengan neutron dan emisi radiasinya memiliki frekuensi tertentu yang khas maka teknik pencariansumber alam yang terdapat dalam kerak bumi banyak melibatkan partikel neutron. (air, m inyak bum i) 1 14 1 14 n N ⎯⎯ → H C 7 1 6 14 12 Isotop C masuk ke atmosfer bumi dan bercampur dengan C yang 14 – 14stabil membentuk senyawa, misalnya H CO dalam lautan, CO di 3 2atmosfer.

14 Metode pengukuran dengan C dikembangkan oleh .F. Libby yang

  Kata Kuncidikalibrasi terhadap teknik pengukuran umur batuan yang lain (seperti Akt ivit as catatan sejarah yang ditulis) dan hasilnya cukup konsisten. Namun demikian, pembakaran fosil minyak bumi selama satu abad 12terakhir dapat meningkatkan produksi isotop C di atmosfer, yang tentu dapat menimbulkan kesukaran dalam menerapkan metode pengukuran 14 dengan C pada masa yang akan datang.

C. Reaksi Fisi dan Fusi

  Akan tetapi, perubahan energi dalam reaksi inti bersifat sertamertadan berantai sehingga perlu pengetahuan dan teknologi tinggi untuk mengembangkan reaktornya. Ada tiga jenis reaktor nuklir, yaitu reaktoruntuk reaksi fusi, reaktor fisi, dan reaktor pembiak.

1. Reaksi Fisi

  235Jika inti U dibombardir dengan neutron, akan dihasilkan inti-inti atom yang lebih ringan, disertai pelepasan energi, juga pelepasan neutron sebanyak 2 hingga 3 buah. Jika neutron dari setiap reaksi fisi bereaksi lagi dengan inti235 U yang lain, inti-inti ini akan terurai dan melepaskan lebih banyak neutron.

1 Reaksi fisi U dengan neut ron

  146Ba 56 Sumber: Chemistry: The Central Science, 2000Reaksi berantai adalah sederetan reaksi fisi yang berlangsung spontan dan serta merta, disebabkan oleh neutron yang dilepaskan dari reaksi fisisebelumnya bereaksi lagi dengan inti-inti yang lain. Proyeksi Nuklidaneut ron Gambar 5.17Reaksi berantai pada reaksi fisi dari hasil fisi2 Neut ron Sumber: Chemistry :The Central Science, 2000 Berdasarkan hasil pengamatan, jika sampel radioaktif terlalu sedikit,Massaneutron-neutron yang dihasilkan dari reaksi fisi meninggalkan sampel 235subkritis Uradioaktif sebelum neutron-neutron itu memiliki kesempatan untuk bereaksi dengan inti-inti radioaktif yang lain.

2 Bahan bakar nuklir, selain uranium–35, juga uranium–38 dapat

  Masalah utama bagi H H → H 2 H 2 2 2 1lembaga tenaga nuklir adalah bagaimana membuang sampah radioaktif Bom hidrogen yang pernah yang aman.dikembangkan juga menerapkan reaksi fusi inti untuk tenaga penghancurnya. Total energy : Individual reaction :1121 H H H e 1 3 H H → He + γ 1 1 2 3 3 4 2 H 2 2 2 1 H H → H + + 1 The hidrogen bom w hich has beendeveloped also apply t he nuclei fusion reaction to generate destroying pow er.

2. Reaksi Fusi

  Reaksi fusi adalah reaksi nuklida-nuklida ringan digabungkan menjadi 2nuklida dengan nomor atom lebih besar. Misalnya, inti deuterium ( H) 2dipercepat menuju target yang mengandung deuteron ( H) atau tritium 3( H) membentuk nuklida helium.

2 Untuk mendapatkan reaksi fusi inti, partikel pembom (proyektil)

harus memiliki energi kinetik yang memadai untuk melawan tolakanEnergi ant araksi muatan listrik dari inti sasaran (lihat Gambar 5.23).akibat gaya int i yang E Disamping pemercepat partikel, cara lain untuk memberikan energi kuat kinetik memadai kepada inti proyektil agar dapat bereaksi dengan intisasaran dilakukan melalui pemanasan inti sasaran hingga suhu sangat tinggi.

8 Suhu pemanasan inti sasaran sekitar 10 °C. Pada suhu ini semua elektron

  Menurut14 CEinstein, energi yang hilang dalam nukleosintesis untuk menentukan objek yang mengandung212 C setara dengan perubahan massa atau D E = D mc .karbon dari sumber yang hidup. Co–60 1 56 92 1 94 235 1 139 1 N He O H 8 2 7 1 17 4 14 1 He He He H H + ⎯⎯ → + + D.

4 Oleh karenanya, saat labu berisi amonia tersebut dihubungkan dengan gelas berisi air, tekanan dalam labu berkurang jika

  Amati yang terjadi dalam labu.3 C adalah 0,25 atm maka tekanan osmotik larutan NaCl0,01 M pada suhu yang sama adalah… 2 O 4 9. Tekanan osmotik tiga jenis larutan dengan molaritas yang sama, misalnya urea, asam propanoat, dan natriumklorida diukur pada suhu yang sama.

4 OH(aq)

4 C. K

  [Fe(CN) ] 6 12 6 2 2 3– 6 (C H O ) melalui pembakaran menjadi CO dan H O. Hg + H S(g) ⎯⎯ (s) (asam)→ Hg(g) + S 2 2 8 diperlukan agar reaksi transformasi inti yang melibatkan 5.

6 Sumber:www.paperhistory.org

  Senyawa Organik Hasil yang harus Anda capai:memahami senyawa organik dan reaksinya, benzena dan turunannya, dan m akrom olekul Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu:mendeskripsikan struktur, cara penulisan, tata nama, sifat, kegunaan, dan identifikasi senyawa karbon (haloalkana, alkanol, alkoksi alkana, alkanal, alkanon,asam alkanoat, dan alkil alkanoat) Pada abad ke-18 diketahui senyawa hidrokarbon hanya dapat A. Kosmetik untuk wanita, cuka yang digunakan padamakanan, dan pengawet bahan biologis merupakan contoh aplikasi zat yang mengandung senyawa hidrokarbon dengan gugus fungsi yangberbeda.

A. Gugus Fungsional Senyawa Karbon

  Jika atom halogen (F, Cl, Br, I) terikat pada senyawa hidrokarbon maka senyawa yang terbentuk akan memiliki sifat-sifat fisika dan kimiayang ditentukan oleh gugus tersebut. Tabel 6.1 Gugus Fungsional Senyawa Karbon Gugus Fungsi Rumus umum Nama R–X Haloalkana X R–OH AlkoholOH R–O–R' EterO O R–CHO AldehidC H O R–CO–R' KetonC O R–COOH Asam karboksilatC OH O R–COO–R' EsterC O H RNH Amina2 N H Tabel tersebut menunjukkan beberapa gugus fungsi, rumus umumKata Kuncidengan R yang menyatakan residu dari hidrokarbon, dan nama kelompok Hidrokarbonsenyawa karbon yang dibentuknya.

B. Haloalkana Haloalkana adalah senya a ka rbon ya ng menga ndung ha logen

  Haloalkana memiliki rumus umum: C H Xn 2n+ 1 X adalah atom halogen (F, Cl, Br, I). Dengan kata lain, haloalkana adalah senyawa karbon turunan alkana yang atom H-nya diganti olehatom halogen.

1. Tata Nama Haloalkana

  Tatanama senyawa haloalkana diawali dengan kata fluoro, kloro, bromo, atau iodo dan diikuti nama alkana yang mengikatnya. Contoh:CH –CH –I Monoiodoetana 3 2 CH –CH –CH –CH Cl Monoklorobutana 3 2 2 2 CH Br–CH Br 1,2–dibromoetana 2 2 CHCl Triklorometana (kloroform) 3 CCl Tetraklorometana (karbon tetraklorida) 4 Kegiatan Inkuiri Cari tahu oleh Anda sifat dari senyawa kloroform.

2. Isomer Haloalkana

  Isomer adalah senyawa-senyawa yang memiliki rumus molekul sama, tetapi susunan atom-atomnya berbeda. Kata KunciBerdasarkan fakta, haloalkana memiliki isomer posisi dan isomer H H H 2 2 Isom er fungsionalH C C CH 3 H C C C Cl 3 Isom er cis-trans •Cl 1-kloropropana 2-kloropropana Kedua senyawa itu memiliki rumus molekul sama, yakni C H Cl, tetapi 3 7posisi atom klorin berbeda.

2. Kedua senyawa ini dikatakan berisomer satu sama lain, yaitu isomer posisi

  Isomer struktur menyatakan perbedaan struktur dari senyawa haloalkana yang memiliki rumus molekul sama. 4 9 CH 3 H H H H 2 H 2 2 2 H C C C CH 3 H C C C C Cl 3 3 3 H C C CH 3 Cl Cl 1-klorobutana 2-kloro-2-metilpropana 2-klorobutanaKetiga senyawa itu tergolong halobutana, tetapi berbeda strukturnya.

3. Sifat Haloalkana

  Ikatan C–F adalah paling Refluks adalah teknik mendidihkankuat sehingga senyawa fluoroalkana relatif stabil dan banyak digunakancairan dalam wadah labu distilasi sebagai gas propelan dalam bentuk aerosol.yang disambung dengan alat Haloalkana dapat dihidrolisis menjadi alkohol yang bersesuaian jikapengem bun (kondensor refluks) sehingga cairan t erus-m enerusdiolah dengan basa alkali berair. Persamaan reaksinya: Refluks alkoholC H Br + KCN H CN + KBr ⎯⎯⎯⎯⎯→ C 2 5 2 5 C H Br + 2HN ⎯⎯→ C H NH + HBr 2 5 3 2 5 2 Etilamina 4.

a. Pembuatan Haloform (CHX )

3 Jika etanol direaksikan dengan X (Cl atau I ) dalam suasana basa

  2 2 2 ( NaO H) , mula-mula etanol dioksidasi menjadi etanal ( aldehid) . 2 3 Dalam suasana basa, trihaloetanal berubah menjadi haloform.

3 O O

3) + NaOH ⎯⎯ → H C ONa + HCCl Cl C C H 3 3 Senyawa karbon yang dapat dibuat menjadi senyawa haloalkanaadalah senyawa yang memiliki gugus metil terikat pada atom C yang berikatan dengan atom oksigen. Rumus umumnya: CH

3 R C O H Contohnya, etanol, etanal, aseton, dan senyawa yang sejenis

  Jika alkana direaksikan dengan halogen pada suhu tinggi atau adanya cahaya ultraviolet, akan terbentuk campuran alkilhalida.h ν 3CH + 6Cl CH Cl + CH Cl + CHCl + 6HCl ⎯⎯→ 4 2 3 2 2 3 Reaksi antara CH dan Cl memiliki sifat-sifat khas sebagai berikut. Hasil reaksi meliputi CH Cl (diklorometana), CHCl (kloroform), CCl 2 2 3 4( karbon tetraklorida) , CH Cl ( klorometana) , dan C H .

2 Atom klor yang dihasilkan pada reaksi ini adalah radikal bebas sebab mengandung satu elektron tidak berpasangan

  = – CH + Cl• ⎯⎯ → CH • + HCl H° 16 kJ mol CHΔ 4 3 4 = – CH • + Cl ⎯⎯ → CH Cl + Cl• Δ H° 87 kJ mol CH Cl 3 2 3 3 Kata KunciOleh karena atom Cl juga dibangkitkan pada tahap kedua maka setiap atom C l yang bereaksi pada t ahap pert ama reaksi akan berkesinambungan (berantai). 2Cl• ⎯⎯ → Cl ΔH°= –243,4 kJ mol Cl 2 2 CH • + Cl• ⎯⎯ → CH Cl ΔH°= –330,0 kJ mol CH Cl 3 3 3 ⎯⎯ → 2CH CH CH ΔH°= –350,0 kJ mol CH •CH 3 3 3 3 3 Tahap akhir dapat terjadi dengan cara dinetralkan oleh dinding reaktor.

d. Kegunaan Kloroetana (C H Cl) dan Fluorokarbon (CF Cl )

2 5 2 2 Kloroetana banyak digunakan untuk pembuatan tetraetil timbal yang ditambahkan ke dalam bensin untuk memperbaiki bilangan oktan. 4CH CH Cl + 4Na + 4Pb ⎯⎯ → (CH CH ) Pb + 4NaCl + 3Pb 3 2 3 2

4 Fluorokarbon merupakan senyawa karbon yang mudah menguap, tidak

  Freon–12 digunakan secara luas sebagai pendingin dan 2 2sebagai gas propelan dalam aerosol. Jenis fluorokarbon yang paling banyak dipakai adalah CCl F dan CF Cl .

2 Tes Kompetensi Subbab B Kerjakanlah di dalam buku latihan

  Tuliskan reaksi hidrolisis dari 1–klorobutana.senyawa yang memiliki rumus molekul C H Br . Tuliskan reaksi yang terjadi jika 1,2–dibromoetana direaksikan dengan kalium hidroksida berair dalamkeadaan panas.

C. Alkohol dan Eter

  Alkohol dan eter adalah senya a karbon yang mengandung atom oksigenberikatan tunggal. Kedudukan atom oksigen di dalam alkohol dan eter serupa dengan kedudukan atom oksigen dalam molekul air.

1 Alkohol (R-OH)

  Berdasarkan posisi atom karbon yang mengikat gugus hidroksil dalam senyawa alkohol maka alkohol dikelompokkan ke dalam tiga golongan,yaitu sebagai berikut. 12 H 2 C C OH CH 3 H 2 C C OH H H R1 CH 3 CH 3 R123 Kata Kunci IUPAC.

a. Tata Nama Alkohol

  2 CH CH 2 CH 3 C CH H Perbedaannya terletak pada penentuan rantai induk yang terpanjang. H Isopropil alkohol 3 C CH 2 CH CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH CH 3 OHJawab Rantai induk adalah rantai terpanjang yang mengandung gugus hidroksil dengan nomor atom terkecil, yaitu ada 9 dengan gugus hidroksil pada posisi nomor 2.

b. Isomer pada Alkohol

Contoh

6.2 Isomer Posisi pada Alkohol

  Jawab T idak ada rumus yang tepat untuk menentukan jumlah isomer dalam senyawa karbon, melainkan harus digambarkan semua struktur yang mungkin terbentuk.(1) H C CH CH CH OH (n–butanol) 3 2 2 2 H C (2) CH CH CH (2–butanol) 3 2 3 OH CH 3 (3) H C C CH (2–metil–2–propanol) 3 3 OH Berdasarkan struktur yang dapat digambarkan maka C H O memiliki 3 buah410 isomer posisi. Ketiga senyawa pada Contoh 6.2 memiliki rumus molekul sama, yaitu C H O, tetapi rumus struktur berbeda.

c. Sifat dan Kegunaan Alkohol

  Alkohol merupakan zat yang memiliki titik didih relatif tinggi dibandingkan hidrokarbon yang jumlah atom karbonnya sama. Hal inidisebabkan adanya gaya antarmolekul dan adanya ikatan hidrogen antarmolekul alkohol akibat gugus hidroksil yang polar.

3 Metanol dibuat secara besar-besaran melalui distilasi kayu keras menghasilkan sekitar 225 galon distilat yang mengandung 6% metanol

Saat ini, sekitar 95% metanol diproduksi melalui hidrogenasi CO dengan katalis (ZnO, Cr O ) dan dipanaskan secara bertingkat dengan tekanan 2 3 tinggi agar terjadi reaksi berikut. CO(g) + 2H (g) ⎯⎯ → CH OH( )A 2

3 Di industri, metanol digunakan sebagai bahan baku pembuatan

  formaldehid, sebagai cairan antibeku, dan pelarut, seperti vernish. Pada kendaraan bermotor, metanol digunakan untuk bahan bakar mobilformula.

2 Etanol sudah dikenal dan digunakan sejak dulu, baik sebagai pelarut obat-obatan (tingtur); kosmetika; minuman, seperti bir, anggur, dan whiskey

  Etanol dapat dibuat melalui teknik fermentasi, yaitu proses perubahan senyawa golongan polisakarida, seperti pati dihancurkan menjadi bentukyang lebih sederhana dengan bantuan enzim (ragi). Selanjutnya, diubah menjadi alkohol dengan bantuan zymase, yakni enzim yang diproduksi oleh jamur hidup.

2 Glukosa etanol

  Kata Kunci⎯⎯ → CH = CH + H SO CH CH HSO 2 2 2 4 3 2 4 Ikat an hidrogen •CH CH HSO + H O ⎯⎯ → CH CH OH+ H SO • Hidrogenasi 3 2 4 2 3 2 2 4 Isopropil alkohol adalah obat gosok yang umum digunakan. 3 ) PolialkoholSenyawa alkohol yang mengandung dua atau lebih gugus hidroksil digolongkan sebagai poliol dan diberi nama dengan –diol, –triol, danseterusnya.

HO CH CH OH

  2 2 IUPAC:1,2-et anadiol; t rivial: et ilen glikolTrihidroksi alkohol yang penting adalah gliserol, yaitu suatu turunan propana. Rumus kimianya: H C CH CH 2 2 OH OH OH 1,2,3-t rihidroksipropana at au gliserolSumber: Chemistry: The Central Science, Gliserol sebagai hasil samping pada pembuatan sabun dari lemak dan2000 natrium hidroksida cair.

d. Identifikasi dan Sintesis Alkohol

  Alkohol dan tionil klorida bereaksi membentuk alkil klorosulfit yang kurang stabil sebab mudah berubahmenjadi alkil klorida dan gas SO dengan pemanasan. 2− HCl ROH + SOCl ⎯⎯⎯→ ROSOCl ⎯⎯ → RCl + SO 2 2 Dengan H SO , alkohol dapat mengalami dehidrasi menjadi alkena.

4 Dehidrasi artinya pelepasan molekul air. Alkohol tersier terdehidrasi lebih

  60 °(CH ) –COH + H SO ⎯⎯⎯ → (CH ) C= CH + H O 3 3 2 4 3 2 2 2100 ° ⎯⎯⎯→ CH (CH ) –COH + H SO –CH= CH + H O 3 2 2 4 3 2 2180 ° 3 2 2 4 3 2 CH –CH –COH + H SO –CH= CH + H O ⎯⎯⎯→ CH 2 Alkohol dapat dioksidasi menjadi senyawa yang mengandung guguskarbonil, seperti aldehid, keton, dan asam karboksilat. (b) Alkohol tersier tidak dapat dioksidasiAldehid Alkohol (1°) Alkohol (3°) R-CH OH + KMnO R-CHO R –COH + KMnO2 4 →3 4 →(a) (b) Sumber: Sougou KagashiAlkohol sekunder dioksidasi menjadi suatu keton, sedangkan alkohol tersier tidak dapat dioksidasi.

HC OH

  ⎯⎯⎯⎯→ C O H C 3 H C 3 Alkohol (2°) ketonOksidator yang dapat digunakan adalah asam kromat (H CrO ) dan 2 3kromat anhidrida ( CrO ) . O OH 1) LiAIH4 R C H⎯⎯⎯⎯→ R C H 2) H O2 HAld eh id Alkohol (1°) O OH Kata Kunci1) NaBH4 + R C ⎯⎯⎯⎯→ R C H2) H O;H2 Pereaksi Lucas • R' Pereaksi t ionil klorida • R Pereaksi Grignard • Ket on Alkohol (2°)Selain dengan cara reduksi, alkohol disintesis dengan pereaksirignard, baik untuk alkohol primer, sekunder, maupun tersier.

2. Eter (R–O–R')

  Eter adalah senyawa yang memiliki dua residu hidrokarbon yang dapat sama atau berbeda, seperti ditunjukkan berikut ini. CH ⎯ O ⎯ CH 3 3 CH ⎯ O ⎯ CH ⎯ CH 3 2 3 CH ⎯ CH ⎯ O ⎯ CH ⎯ CH 3 2 2 3 Berdasarkan ketiga contoh tersebut maka dapat ditarik kesimpulan bahwa rumus umum eter adalah R–O–R'.

a. Tata Nama Eter

  Menurut trivial tata nama eter didasarkan pada nama gugus alkil atau aril yang terikat pada atom oksigen. CH 3 HC O CH CH 2 3 CH 3 Jawab Gugus sebelah kiri adalah isopropil dan gugus kanan adalah etil.

b. Isomeri Fungsional

  Rumus strukturnya adalah Etil metil eter R–O–H ( alkohol) R–O–R ( eter)H 2 C H CBeberapa contoh alkohol dan eter yang memiliki rumus molekul sama 3 ditunjukkan pada tabel berikut. C O H H 2 Propanol Tabel 6.6 Isomer Fungsional Eter dan Alkohol Alkohol Eter Rumus molekul Nama Rumus struktur Nama Rumus struktur etanol CH CH OH dimetil eter CH –O–CHC H O263233 propanol CH CH CH OH etil metil eter CH CH OCH C H O38322323 butanol CH CH CH CH OH dietil eter CH CH OCH CHC H O41032223223 Berdasarkan Tabel 6 .6, alkohol dan eter memiliki rumus molekul sama, tetapi rumus strukturnya berbeda.

6.4 Isomer Alkohol dan Eter Tuliskan isomer yang mungkin dari senyawa dengan rumus molekul C H O

38 JawabBerdasarkan fungsionalnya:CH –O–CH –CH (dietil eter)323 Berdasarkan posisi gugus hidroksil: CH –CH –CH –OH (n–propanol)322 CH –CH–CH (2–propanol)33 OH Jadi, ada tiga isomer yang mungkin.

c. Sifat dan Kegunaan Eter

  3 CH masing-masing isomer itu dengan menggunakan 2 OH + HOCH 2 CH 324 H SO⎯⎯⎯→ CH 3 CH 2 2 CH 3 2 OSintesis eter secara besar-besaran dengan metode illiamson, yaitu reaksi antara alkil halida dengan alkoksi atau fenoksi, persamaan reaksinyasecara umum: RO + R'X ⎯ → R–O–R' + X Gambar 6.7Pem buat an et er dari alkohol Sumber: Sougou KagashiPenangas m inyak 140°C Es Et erAlko h o l Tes Kompetensi Subbab C aturan IUPAC dan trivial. H 3 C CH 2 C CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH H 5 H 3 C CH 2 C CH 3 CH 2 CH CH 2 CH 2 CH 3 HO CH 3 3.

D. Aldehid dan Keton

  Beberapa senyawa yang memiliki gugus karbonil antara lain aldehid, keton, asam karboksilat, dan ester. Aldehid adalah salah satu kelompoksenyawa karbonil yang memiliki gugus karbonil yang berikatan dengan atom hidrogen pada ujung rantai induknya.

1. Aldehid (R–COH)

  Gugus tersebut terletak di ujung rantai karboninduk yang diakhiri dengan atom hidrogen. Beberapa senyawa aldehid yang umum di antaranya adalah O O O H H C C 2 3 H C H C C C 3 H HH IUPAC: Metanal Et anal Propanal Trivial : Formaldehid Aset ald ehid Prop ionald ehidBerdasarkan contoh tersebut, atom karbon pada gugus karbonil dihubungkan dengan satu atom hidrogen dan satu gugus alkil (R) atauaril (Ar), dengan rumus umum R–COH.

a. Tata Nama Aldehid sebagai pelarut dalam bahan perekat

  Menurut sistem IUPAC, nama bahan perekat.aldehid diturunkan dari nama alkana dengan mengganti akhiran –a menjadi –al. Tata nama pada aldehid sama dengan tata nama pada alkohol, rantai terpanjang harus mengandung gugus aldehid.

3 H H

  CH CH 2 CH 2 C H O H 3 C H Residu alkil yang mengikat gugus aldehid adalah suatu isopentil. Industri radio dan televisi m em anfaatkan keuntungan bakelityang mudah dibentuk, termasuk sifat-sifatnya yang dapat melindungi.

b. Sifat dan Kegunaan Aldehid

6.5 Baekland lahir di Belgia. Dia

  CH CH 2 CH 2 C H O H 3 C H Residu alkil yang mengikat gugus aldehid adalah suatu isopentil. 4, atau K R ⎯CH 2⎯ OH [ ] ⎯⎯→ R C H O Alkohol p rim er AldehidOksidator yang digunakan adalah oksidator kuat seperti KMnO 4, NaIO 2 Cr 8CH3 CHO (aq) + 2Cr 3+ (aq) + 7H2 O (A 2 O 7 .

6.6 Pembuatan Aldehid

Tuliskan reaksi pembentukan formaldehid dari metanol menggunakan oksidator KMnO .4 JawabOH O KMnO4 H C H ⎯⎯⎯⎯ → H C HH

2. Keton (R–CO–R')

  Keton tergolong senyawa karbonil karena memiliki gugus fungsional C= O, dan atom karbon pada gugus karbonil dihubungkan dengan duaresidu alkil (R), dan atau aril (Ar). Beberapa rumus struktur keton di antaranya: O OO H C C C H CH C CH H C C C H 3 2 5 3 3 3 6 13 Berdasarkan rumus struktur tersebut dapat disimpulkan bahwasenyawa keton memiliki rumus umum sebagai: RCOR', dengan residu alkil (R) atau aril (Ar) dapat sama atau berbeda.

a. Tata Nama Keton

  Tabel 6.9 Penataan Nama pada Keton Menurut Trivial dan IUPAC Rumus struktur Trivial IUPACO Dimetil keton Propanon H C C CH33 O H2 Etil metil keton 2–butanon H C C C CH33 O H2 Dietil keton 3–pentanon H C C C CH CH3 O23 Sikloheksanon Sikloheksanon C. asam propanoat CH 2 N H N N H 3 CH CH 3 CH 2 C CH 3 OJawab Menurut IUPAC, tentukan rantai induk terpanjang yang mengandung gugus karbonil dengan nomor paling rendah.

b. Isomer pada Keton

2⎯→ 2 CH Isomer posisi yang terjadi pada keton disebabkan oleh adanya perubahan dalam kedudukan gugus karbonil dalam rantai, misalnya:H 3 C CH 2 CH 2 C CH 3 O H 3 C CH 2 C CH 3 O 2-pentanon 3-pentanonSelain isomer posisi dalam molekul itu sendiri, keton dapat juga berisomeri fungsional dengan aldehid, misalnya propanal berisomerifungsional dengan propanon.

c. Reaksi Identifikasi Aldehid dan Keton

  NO 2 C C H O H 3 C H 2 C C H O H 3 C Propanal Propanon Untuk mengenal adanya gugus aldehid dan keton dalam suatu senyawa dapat dilakukan dengan pereaksi , –dinitrofenilhidrazin. Persamaanreaksinya: C O R H 2 O H 3 Aseton 2,4-dinitrofenilhidrazin Aseton 2,4-dinitrofenilhidrazonPenamaan pada Keton Berilah nama pada senyawa keton berikut menurut IUPAC dan trivial.

NHN NO

6.7 Hasil reaksi adisi H

  p ro p en o l 2⎯→ 2 CH Isomer posisi yang terjadi pada keton disebabkan oleh adanya perubahan dalam kedudukan gugus karbonil dalam rantai, misalnya:H 3 C CH 2 CH 2 C CH 3 O H 3 C CH 2 C CH 3 O 2-pentanon 3-pentanonSelain isomer posisi dalam molekul itu sendiri, keton dapat juga berisomeri fungsional dengan aldehid, misalnya propanal berisomerifungsional dengan propanon. 3 C CH 2 N C H 2⎯→ 2 N H N NH 2 O 3 C O CH 3 CHCAset aldehid 2,4-dinitrofenilhidrazin Aldehid 2,4-dinitrofenilhidrazon C 2 O 2 N H N NH 2 O Untuk membedakan aldehid dan keton dapat dilakukan dengan cara oksidasi.

d. Sifat, Pembuatan, dan Kegunaan Keton

  8H +→ 3CH3 CH(OH)CH3 (aq) + Cr2 O7 2– (aq) + Pembuatan keton dapat dilakukan dengan cara oksidasi alkohol sekunder (seperti yang telah diterangkan pada bagian alkohol). Selain dengan cara oksidasi, keton dapat dibuat melalui reaksi Friedel- craft terutama untuk pembuatan aril keton dengan katalisaluminium halida.

a. Keton dengan jumlah atom C rendah (C

  Oleh karena keton memiliki gugus karbonil yang polar maka senyawa keton larut dalam pelarut air maupun alkohol. Apakah senyawa dengan rumus molekul C H O 2 4 berikut.

E. Asam Karboksilat dan Ester Asam karboksilat mengandung gugus karbonil dan gugus hidroksil

  Walaupun gugus karboksilat merupakan gabungan gugus karbonil dan gugus hidroksil, tetapi sifat-sifat gugus tersebut tidak muncul dalam asamkarboksilat karena menjadi satu kesatuan dengan ciri tersendiri. Ester adalah turunan dari asam karboksilat dengan mengganti gugus hidroksiloleh gugus alkoksi dari alkohol.

1. Asam Karboksilat (R–CO–OH)

Asam karboksilat memiliki gugus fungsional karboksil (–COOH) dengan rumus umum: OH R C O Rumus umum asam karboksilat Beberapa contoh asam karboksilat adalah sebagai berikut. O O O H C C H C CH C H C CH CH C 3 3 2 3 2 2 OH OH OH Asam format Asam asetat Asam propionat

a. Tata Nama Asam Karboksilat

  Sumber: Chemistry: The Central Science, 2000Kata Kunci Tabel 6.11 Penataan Nama Asam Karboksilat Menurut Trivial dan IUPAC Menurut sistem IUPAC, penataan nama asam karboksilat diturunkan dari nama alkana, di mana akhiran -a diganti -oat dan ditambah kataasam sehingga asam karboksilat digolongkan sebagai alkanoat. Asam format (formica, artinya semut) diperoleh melalui distilasi semut, asam asetat (acetum, artinya cuka) dari hasil distilasi cuka, asam butirat(butyrum, kelapa) ditemukan dalam santan kelapa, dan asam kaproat (caper, domba) diperoleh dari lemak domba.

3 C CH

  C OH O C OH O CH CH 2 C OH O H 3 C CH 3 Asam sikloheksana karboksilat Asam-siklo-2-heksena karboksilat Asam-3-metilbutanoat (β 5 4 3 2 1γ β α Sekilas Kimia Penamaan Asam Karboksilat Tuliskan nama untuk asam karboksilat berikut. Jadi, st rukt ur m olekul sep ert i b erikut .nama asam karboksilat tersebut adalah HO H IUPAC : asam 4–etil–2–metilheksanoatC H H Trivial : asam –etil– –metil–kaproat γ α C O O HO C C H Suatu asam karboksilat dapat memiliki dua gugus fungsi CO H, C C 2 OH HO dikenal sebagai dikarboksilat.

b. Sifat dan Kegunaan Asam Karboksilat

  HO O H C C C CH 3 3 O OHStruktur dimer dari asam asetat Ditinjau dari gugus fungsionalnya, asam karboksilat umumnya bersifat polar, tetapi kepolaran berkurang dengan bertambahnya rantai karbon. Akibat kepolaran dan struktur dimer dari molekul asam karboksilatCuka Bum bu m asak menimbulkan titik didih dan titik beku lebih tinggi dibandingkan alkohol Catdengan massa molekul yang relatif sama.

c. Pembuatan Asam Karboksilat

  1 ) Oksidasi Alkohol PrimerAsam karboksilat biasanya diperoleh melalui oksidasi alkohol primer Asam Dikromat Alkohol sulfatdengan suatu oksidator yang kuat, seperti natrium dikromat dalam asam sulfat pekat. Persamaan kimianya: Cam puran3+ + 2–alkohol+dikromat 3R–CH OH + 2Cr O + 16H ⎯⎯ → 3R–COOH + 4Cr + 11H O 2 2 7 2 2 ) Hidrolisis Nitril (Sianida Organik)Ai r p en d in g in Apabila alkil sianida (nitril) dididihkan dengan katalis asam atauAsam aset at Kalorbasa akan terbentuk asam karboksilat.

3 Percobaan pembuatan cuka di

lab orat orium

6.9 Contoh Kelarutan Asam Karboksilat di Dalam Air

  Di antara isomer karboksilat berikut, mana yang memiliki kelarutan paling tinggi di dalam pelarut air dan di dalam benzena?a. Jadi, kelarutan paling tinggi di dalam air adalah asam pentanoat.

2. Ester (R–COOR')

  Ester adalah senya a yang dapat dianggap turunan dari asam karboksilat dengan mengganti ion hidrogen pada gugus hidroksil oleh radikal hidrokarbon. Beberapa contoh ester ditunjukkan berikut ini.

2 O CH O CH

  3 3 O H C CH C 3 2 CH CH O 4 3 Rumus umum esterGugus –OH dari gugus karboksil diganti oleh gugus –OR'. Dalam ester, R dan R' dapat sama atau berbeda.

a. Tata Nama Ester

  Penataan nama ester dimulai dengan menyebutkan gugus alkil diikuti gugus asam karboksilat yang menyusun ester dengan menghilangkan kata Dari asam format (HCOOH):HCOO –CH Metil format NoteCatatan 3 HCOO –CH CH Etil format 2 3 HCOO –CH CH CH n–propil formatGugus karboksilat ditunjukkan dengan 2 2 3 huruf tebal ( bold ). Dari asam asetat (CH COOH): 3 The carboxylic group is pointed by the CH COO –CH Metil asetat 3 3 bold letters.

6.10 Penamaan Ester Tuliskan nama senyawa ester berikut

  O CH 3 H C CH CH C 3 2 2 O CH CH CH 2 3 Jawab Residu alkil adalah suatu isobutil, sedangkan gugus karboksilatnya adalah suatu butanoat atau butirat. Jadi, nama ester tersebut adalah isobutil butanoat atau isobutilbutirat.

b. Isomer Ester

  4 8 2 Isomer struktur:O O O O H C H C C H C H C C H C 3 3 2 O CH CH 3 O CH CH O CH O CH CH CH 2 3 3 2 2 3 CH 3 Isopropil format Etil asetat Metil propanoat Propil form at Isomer fungsional :O O H C CH C 3 H C CH CH C 3 2 2 OH OH CH 3 Asam butanoat 2-m et ilpropanoat ( α -m et il propionat )Keenam rumus struktur di atas memiliki rumus molekul sama, yaitu C H O , tetapi berbeda baik dari aspek struktur maupun fungsionalnya. Persamaan reaksi yang terjadi adalah O O⎯⎯ → H C C OH 32 32 O OBasa H C C Cl 2 3 H C C O CH CH + Basa.

d. Sifat dan Kegunaan Ester Kata Kunci

  H SO24 C H COOC H + H O C H COOH + C H OH 2 5 2 5 2 2 5 2 5⎯⎯⎯→ 2 5 2 5 2 5 2 C H COOC H + NaOH H COONa + C H OH ⎯⎯ → C 5 Ester asam karboksilat dengan massa molekul relatif rendah umumnyatidak berwarna, berwujud cair, mudah menguap, dan memiliki bau yang Sumber: Topishe Fruchte, 2000sedap. O O CH CH 3 3 H C C OCH CH C 3 2 2 H CH CH C C O CH CH C H 3 2 2 2 2 CH 3 CH 3 Zat adit ifIsoam il aset at (esens apel) Isoam il but irat (esens cokelat ) m akanan SabunEster banyak digunakan sebagai esens buatan yang berbau buah-buahan (Gambar 6.23) .

F. Senyawa Karbon Mengandung Nitrogen

  1 H H N R 1 R 2 R 3 N R 1 R 2 Am ina prim er Am ina Sekunder Am ina t ersier 2), amina sekunder (R Terdapat tiga jenis amina sesuai dengan jumlah atom H yang dapat digantikan oleh gugus alkil, yaitu amina primer (R–NH 2 O, dengan satuatau kedua atom H diganti oleh gugus hidrokarbon. Golongan penting lainnya dari senyawa karbon yang serupa dengan itu adalah senyawaamina.

1. Senyawa Amina

  2 NH H 3 N H 3 NH CH 3 C CH H 3 2 3 C CH CH CH 3 C CH 2 H 2 H N CH 2 C H 3 C Prop ilam ina 1-metilpropilaminaN 2 CH CH 3 C CH 2 NH 3 CH 2 CH 3 C CH H Contoh: 2 . Nomor atom karbonterkecil diberikan kepada atom karbon yang mengikat gugus –NH 3 H (CH ) N + H ⎯⎯ → (CH ) NH 3 3 3 3 Garam dari trimetilamonium lebih larut dalam air daripada amina yangsederajat.

2. Sifat-Sifat Amina

  Tabel 6.14 Titik Didih dan Kelarutan dalam Air Senyawa Amina Nama Rumus Struktur Titik Didih (°C) Kelarutan dalam Kata KunciAir (g 100mL) Metilamin CH NH –6,33 2 ∞ Am ina prim er • Dimetilamin (CH ) NH 7,532 ∞Am ina sekunder • Am ina t ersier Trimetilamin (CH ) N 3,0 •3 3 ∞ Etilamin CH CH NH 17,032 2 ∞Benzilamin C H CH NH 185,06522 ∞ Anilin C H NH 184,06523,7 Tes Kompetensi Subbab F Kerjakanlah di dalam buku latihan. CH 5 OH→ 2 H ⎯⎯⎯⎯⎯→ C 3 H2 H O distilasi 5 OSO 2 H C C − +→ 2227 Reflukr H s 6 O 2 H ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ → C 44 MnO OH berair− − , dalam larutan asam menjadi sikloheksana, C 3 trioksida, CrO 11 O H dioksidasi oleh krom 6 H 6.

7 Sumber:news.harvard.edu

  Senyawa Aromatik Hasil yang harus Anda capai:memahami senyawa organik dan reaksinya, benzena dan turunannya, dan makromolekul. Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu:mendeskripsikan stuktur, cara penulisan, tata nama, sifat, dan kegunaan benzena dan turunannya.

8 Benzena dan turunannya tergolong senyawa karbon aromatik dengan

  Kegunaan Senyawaikatan rangkap dalam cincin memiliki sifat-sifat tertentu yang berbeda Benzenadengan sifat-sifat senyawa karbon ikatan rangkap atau senyawa karbondan Turunannyasiklik. Menurut Anda apakah ikatan rangkap dalam senyawa karbon alifatik sama atau berbeda dengan ikatan rangkap dalam senyawa aromatik benzena?

A. Struktur dan Kereaktifan Senyawa Benzena dan Turunannya

  Senyawa benzena pertama kali disintesis oleh Michael Faraday pada tahun 1825, dari gas yang dipakai sebagai bahan bakar lampu penerang. Sepuluh tahun kemudian diketahui bahwa benzena memiliki rumus molekul C H sehingga disimpulkan bahwa benzena memiliki ikatan 6 6 rangkap yang lebih banyak daripada alkena.

1. Struktur dan Sifat Benzena

  Contoh: ⎯⎯ →Reaksi adisi: C H + Cl C H Cl 2 4 2 2 4 2⎯⎯ → Reaksi substitusi: C H + Cl C H Cl + HCl 6 6 2 6 5 Menurut Friedrich August Kekule, keenam atom karbon padaSekilasbenzena tersusun secara siklik membentuk segienam beraturan dengan Kimiasudut ikatan masing-masing 120°. Gejala ini dinamakan resonansi.seperti seekor ular yang m enelan Untuk menggambarkan ikatan rangkap dua yang terdelokalisasi pada ekornya sendiri.molekul benzena dinyat akan dengan bent uk lingkaran, sepert i ditunjukkan berikut ini.

2. Tata Nama Senyawa Benzena

  rto– diterapkan terhadapsubstituen berdampingan (posisi 1 dan 2), meta– untuk posisi 1 dan 3, dan para– untuk substituen dengan posisi 1 dan 4. Nomor terkecildiberikan kepada gugus fungsional (alkohol, aldehida, atau karboksilat) atau gugus dengan nomor paling kecil.o–hidroksimetilbenzena m–hidroksimetilbenzenap–hidroksimetilbenzena 5 4-b rom o-1,2-dim et ilb enzenaMahir Menjawab 6 H Butilbenzena IsopropilbenzenaJika gugus alkil berukuran besar ( atom C 6) maka benzena dinyatakan sebagai substituen dan alkil sebagai rantai induknya.

3. Reaksi Substitusi Benzena

  Reaksi benzena umumnya melalui reaksi substitusi, walaupun ada sebagian reaksi yang melalui reaksi adisi. Macam-macam substitusi benzenadi antaranya halogenasi benzena, nitrasi benzena, dan reaksi riedel-crafts.

a. Halogenasi Benzena

  Reaksinya secara umum: Fungsi asam sulfat dalam reaksi di atas adalah untuk menghasilkan 2 ZZX 2H SO + HNO 2HSO + H O + NO 2 4 3 YZZ 4 3 2 Kation nitril selanjutnya bereaksi dengan benzena membentuk nitro-benzena: Nit rob en zen a (t .b. = 211°C)Jika campuran nitrasi dan benzena dipanaskan pada suhu di atas 60°C selama lebih kurang satu jam maka gugus nitro yang kedua akanmenukargantikan atom H pada cincin benzena.

a. Reaksi Nitrasi

Nitrasi pada toluena akan menghasilkan senyawa nitrotoluena, baik CH 3 pada posisi orto–, meta–, maupun para–. O N NO 2 2 CH CH CH 3 3 3 CH 3 NO 2° H SO 25 C24 NO⎯⎯⎯⎯⎯ → +

3 Trinitrotoluena (TNT): bahan

  NO 2 peledak dinam it dibuat m elalui NO reaksi toluena dengan HNO +3 2 H SO berasap.24orto - 62% m eta - 5% para -33% Total nitrotoluena 90%Campuran HNO pekat dan H SO terlalu kuat digunakan sebagai 3 2 4pereaksi nitrasi pada senyawa aromatik yang sudah tersubstitusi, seperti OH pada anisol dan fenol. Untuk itu, digunakan asam nitrat dalam pelarut air atau pelarut organik.

3 NO

2 2 NO 2 NO Anisol orto - 71% m eta - <1% para - 28% 2 Nit rasi fenol akanTotal nitroanisol 81%m em bent uk senyaw a 2,4,6-t rinit rofenol, b erup a

b. Reaksi Halogenasi

  Reaksinya lebih lambat dibandingkan dengan nitrasi dan 2 2memerlukan katalis yang cocok. Reaksi fluorinasi tidak dilakukan dengan cara ini sebab sangat eksoterm.

3 Cl O

° 2 ⎯⎯⎯⎯→ H C CH 3 3 H C CH 3 Br Mesitilena Brom om esitilena (82%) Cl (1,3,5-trimetilbenzena) (1-Bromo-2,4,6-trimetilbenzena) NH CH COOH NH NH CH COOH 2 2 2 ClH SO 2 4 Br H O ⎯⎯⎯⎯ → Cl C C Cl2 CH COOH ⎯⎯ →3 ⎯⎯⎯⎯ → Br Klorob enzena d ireaksikan An ilin Aset anilida p -bromoasetanilidad eng an t rikloroaset ald eh id am enghasilkan DDT (pem basm i serangga)

c. Reaksi Sulfonasi

  Sulfonasi senyawa aromatik merupakan salah satu reaksi penting dalam industri. Kata KunciAlkilbenzena yang dibuat melalui reaksi Friedel-crafts disulfonasi menjadi asam benzena sulfonat (Gambar 7.6).

3 H SO SO

243n-C H CH SO H n-C H CH 10 21 3⎯⎯⎯⎯⎯ → 10 21 2-dodekilbenzena Asam 4-(2,4-dodekil)benzenasulfonat (DBS) CH CH 3 3 n-C H CH SO H H CH SO Na ⎯⎯⎯→ n-C 10 21 3 10 21 3 Detergen jenis DBSGambar 7.6 HCl Sulfonasi benzena dengan H SO24 C H66t erbent uk C H –SO653 H. Set elah dit uangkan ke dalam larut an NaCl C H –SO H653 M n O2 t erbent uk garam C H –SO Na.653 H SO24 NaClSumber: Sougou Kagashi

d. Pembentukan Diazonium

  Senyawa diazonium banyak digunakan sebagai pewarna pada tekstil dan makanan. Senyawa ini dibuat melalui reduksi gugus amina menjadigugus azo (–N= N–) dengan zat pereduksi NaNO .

3 N N Cl

  NaOH H O 0 C C2 Asam p -am inob enzenasulfonat HO S N N N(CH ) 3 3 2 Asam 4'-dim et ilam inoazob enzena-4-sulfonat (indikat or m et il jingga) Tes Kompetensi Subbab A Kerjakanlah di dalam buku latihan. Mengapa ikatan rangkap pada benzena berbeda H C O 3 CH 3 C dengan ikatan rangkap pada alkena?

B. Kegunaan Senyawa Benzena dan Turunannya

  Bahan-bahan kimia yangdikonsumsi secara langsung, misalnya zat aditif pada makanan dan obat- obatan. Bahan-bahan kimia yang dikonsumsi secara tidak langsungmisalnya pupuk dan pestisida.

1. Zat Aditif pada Makanan

  Zat aditif makanan adalah zat kimia yang tidak biasa dimakan secara langsung, tetapi ditambahkan ke dalam makanan untuk memperoleh sifat-sifat tertentu. Contoh zat aditif adalah cita rasa, bentuk, aroma, warna, dan tahan lama (awet).

a. Pemanis

  Pemanis buatan yang diizinkan oleh DepartemenKesehatan adalah sakarin, aspartam, dan sorbitol. Sakarin ditambahkan ke dalam minuman atau biskuit dengan dosis yang Kata Kunci dikonsumsi tidak melebihi 1 g per hari.

b. Pengawet

  Penambahan zat pengawet pada makanan berguna untuk mencegah oksidasi dan menghambat pertumbuhan bakteri. Bahan pengawet buatansebagai antioksidan adalah butilasihidroksianisol (BHA), butilasihidrok- sitoluena (BHT), paraben (p–hidroksibenzoat), dan propilgalat, sedangkanuntuk menghambat pertumbuhaan bakteri atau jamur adalah natrium benzoat.

C) C C(CH )

3 3 3

3 C(CH )

3 3 COOC H CH 3 7 3 OH OHPropilgalat BHT BHA Parab en Nat rium b enzoat

c. Pewarna M akanan

  bahan-bahan nilon 66Sumber: Biokimia, Nutrisi, dan Metabolisme, 1985 PembahasanFenol adalah senyaw a t urunan Beberapa pewarna berbahaya dan dilarang penggunaannya karenabenzena yang m em punyai rum usberpotensi menimbulkan karsinogen adalah auramin (merk dagang, basicst rukt ur:yello ), ponceau 3R (solvent yello ), sudan I (food yello ), dan OH rhodamin B (food red ). H N SO Na 2 3 HOLarut an fenol dalam air bersifat sebagai asam lem ah, sifat lain dari NaO S N N 3fenol adalah sepert i alkohol.

3 NaO O O

O H NNaO S 3 HO N N NCOONa SO Na 3 H OSO Na

3 Tartrazin (kuning 5) Indigotin (biru 2)

  PestisidaPestisida adalah zat yang digunakan untuk mencegah, mengendalikan, atau membunuh serangga (insektisida), tumbuhan (herbisida), dan jamur 3 OSt rukt ur m olekul paraset am ol HO H N C CH 3 C C OH O H2 SO4 Etanoat anhidrida Asam salisilat Aspirin Asam etanoatParasetamol dipasarkan dengan nama panadol. 3 C O 3 C HO HOOC 3 C C O O C O H H Aspirin dipakai untuk mengurangi rasa sakit seperti sakit kepala atau sakit gigi.

C. Senyawa Polisiklik dan Heterosiklik

  Beberapa senyawa aromatik yang lain dapat dikelompokkan dalam dua kelas, yaitu senyawa polisiklik dan senyawa heterosiklik. Senyawaaromatik polisiklik juga dikenal dengan sebutan senyawa aromatik polinuklir atau cincin terpadu.

1. Senyawa Polisiklik Aromatik

  Akibat elektron yang dapat berpindah-pindah dan πterdelokalisasi, grafit dapat menghantarkan arus listrik dan digunakan sebagai elektrode pada baterai. Aromatik polisiklik digunakan secara luas sebagai zat antara pada sintesis organik,misalnya dalam pembuatan zat warna (lihat kegunaan senyawa benzena pada pembahasan sebelumnya).

a. Tata Nama Senyawa Polisiklik

  Sistem cincin senyawa aromatik polisiklik memiliki tata nama tertentu yang berbeda dengan penomoran pada benzena atau sikloalkana, yangdimulai pada posisi substituennya. 6 5 7 8 1 8 9 1 4 8 7 2 7 2 3 6 3 6 3 2 9 5 4 5 10 4 1 10α α Penataan nama secara trivial, posisi substituen dalam naftalenaβ βtersubstitusi mono dinyatakan dengan huruf unani ( dan β).

2 O N

2 1-aminanaftalena 7-nit ronaft alena 1-hidroksinaft alena( α -aminanaftalena) ( β –nit ronaft alena) ( α -naftol)

b. Kereaktifan Senyawa Polisiklik

  Persamaan reaksinya: Ant rasena 9,10-ant rakuinonCrO3 H2 SO4 Kalor Naftalena Tetralin Ft alosianina m erupakan zat w arna biru (m onast ral)pada t ekt il, disint esis dari bahan dasar asam ft alat anhid rid a BenzenaKalor Na CH3 COOH Kalor Na CH3 COOHT idak terjadi reaksi Berbeda dari benzena, senyawa polisiklik dapat dihidrogenasi (direduksi) parsial pada tekanan dan suhu kamar. Fenant rena 9,10-fenant rakuinon2 ) Reaksi Reduksi O O O O 4 Kalor 2 SO 3 H Antrasena dan fenantrena dapat juga dioksidasi menjadi suatu kuinon.

NH2 NH2

b) Reaksi sulfonasi Reaksi sulfonasi pada naftalena dilakukan sama seperti pada sulfonasibenzena. Berdasarkan data hasil percobaan diketahui bahwa reaksi 4,5-d iam inonaft alena sulfonasi naftalena dipengaruhi oleh suhu.(zat ant ioksidan dalam m inyak p elum as) SO H o 3 50 CAsam 1-naftalenasulfonat 2 4 SO H o 3170 C Asam 2-naftalenasulfonatPada suhu di bawah 60°C, naftalena bereaksi dengan asam sulfat pekat membentuk asam 1–naftalenasulfonat, tetapi pada suhu tinggi diatas 160°C, menghasilkan campuran produk dari asam 2–naftalenasulfonat (85%) dan asam 1–naftalenasulfonat (15%).

2. Senyawa Heterosiklik Aromatik

  Senyawa heterosiklik aromatik adalah suatu senya a siklik di mana atom- atom yang terdapat dalam cincin terdiri atas dua atau lebih unsur yang berbeda. Contoh: CH3 CH CH33 NH O 2 O N O N O N N N N N N N N NH N HN N CH 3 N N N H C3 H N N N N N NH H C3 2 H H O O O CH CH33 Kafein Teobromin Teofilin NikotinAdenina Guanina Contoh-contoh senyawa tersebut tergolong senyawa heterosiklik.

a. Tata Nama Senyawa Heterosiklik

  H H Pirol Furan Tiofena Imidazola Tiazola PiridinaPirimidina N N N N N N N H HIsokuinolina Indola KuinolinaPurina Penataan nama senyawa heterosiklik menggunakan sistem penomoran. Contoh: β N β β β 4 5 4 N 3 5 3 6 3 Nα α α α 2 5 N N 6 2 2 H N N 1 1 8 1 HPenataan nama dapat juga menggunakan huruf unani untuk substituen mono, sama seperti pada senyawa polisiklik aromatik.

b. Kereaktifan Beberapa Senyawa Heterosiklik 1 ) Piridina (Cincin 6 Anggota)

  O 4 2 CH C OH 3 Toluena Asam benzoatO 4 2 CH 3 C OH N N3 -metilpiridina Asam 3 -piridinakarboksilat(Asam nikotinat, vit. B) 2 ) Kuinolina dan IsokuinolinaKuinolina adalah suatu heterosiklik cincin terpadu yang memiliki Kata Kuncistruktur serupa naftalena, tetapi dibedakan adanya atom nitrogen pada posisi–1 dalam cincin. 2 C C HO OFe 2 H 3 C C H 2 C OH O H 2 C CH 3 H 2 CH 3 C H CH 3 C H Hem in (sel darah m erah)N N N N CH CH HC HC CH H (90%) 2 -nitropirola(80%) 3 Asam 2 -pirolasulfonat 2 N H SO Sama seperti pada benzena, senyawa aromatik yang memiliki lima anggota dapat bereaksi melalui reaksi substitusi.

3 Br b

3 N FeBr3 N 2

2 FeCl

2 C CHO

  3. Berdasarkan pemahamanmu tentang reaksi gugus fungsi, perkirakan reaksi senyawa berikut dengan (a)air brom, (b) natrium.

8 Sumber:www.canamplastics.com Plastik terbuat dari makromolekul polimer. Makromolekul Hasil yang harus Anda capai:

  memahami senyawa organik dan reaksinya, benzena dan turunannya, dan makromolekul. Makromolekul adalah senyawa yang memiliki ukuran sangat besar, dapat berupa siklik (cincin), rantai, atau gabungan siklik dan rantai.

A. Polimer

  Polimer didefinisikan sebagai senya a yang memiliki massa molekul besar dengan struktur berupa rantai, tersusun atas monomer yang berulang. Ada dua jenis polimer berdasarkan sifatnya, yaitu polimer termoset dan termoplastik.

1. Bentuk Polimer

  H H H H H H222222 C C C C C CCH = CH ⎯⎯ → 2 2 C C C C C C H H H H H H222222n Et ilena (et ena) Po liet ilen a Polietilena adalah polimer rantai lurus karena membentuk ikatan karbon-karbon yang memanjang. Polimer ini meleleh jika dipanaskan dan dapat dimodelkanb ercab ang (c) Polim er yang berikat an silang dike dalam berbagai bentuk, dan bentuknya dapat dipertahankan jikaant ara rant ai polim er didinginkan.katan silang yang banyak dan kuat akan menghasilkan polimer termoset.

a. Polimerisasi Adisi

  Polimerisasi adisi terjadi dalam tiga tahap, yaitu pemicuan, perambatan, dan pengakhiran. Oleh karena pembawa rantai dapat berupa ion atauradikal bebas maka polimerisasi adisi digolongkan ke dalam polimerisasi radikal bebas dan polimerisasi ion.

1) Radikal Bebas

  Zat pemicu berupa senyawa peroksida, seperti dibenzoil peroksida dan azodiisobutironitril. Jika radikal bebas dinyatakan dengan R• dan molekul monomer dinyatakan dengan CH = CHX maka tahap pemicuan dapat digambarkan2 sebagai berikut.

2 Tahap perambatan adalah perpanjangan (elongasi) radikal bebas yang

  ⎯⎯ →R CH –CHX• + •XHC–H C R R CH –CH X + XHC= HC R 2 2 2 2 X Sumber: Chemistry: The Central Science, 2000 3 C H X H X 2 C = CHX ⎯ →⎯ C H 2 C H X H 2 C C Sekilas Kimia NilonNilon merupakan suatu jenis polimer sintetikyang diciptakan pada 1935 oleh Wallace Carothers di HA + H DuPont. H H H H H H H H 2 2 2 2⎯⎯ → C C C C + AC C C C A X X X X Dalam polimerisasi anion, monomer pembawa rantai adalah suatu Seperti polimerisasi kation, reaksi polimerisasi anion optimum padaSumber: Chemistry: The Central Science, 2000suhu rendah.

C: H + C C

H N C C C C: 2 2 X X X Proses pengakhiran pada polimerisasi anion tidak begitu jelas seperti pada polimerisasi kation sebab penggabungan rantai anion dengan ion

b. Polimerisasi Kondensasi

  O O HO O OC (CH ) 4 C C (CH ) C CH CH 2 4 2 2 OH OH HO OHCH 2 HO O 2 CH 2 Polimer yang terbentuk mengandung satuan berulang (–OCH –CH – 2 2 OOHCH–(CH ) –CO–). Massa molekul bertambah secara bertahap dan 2 4waktu reaksi sangat lama jika diharapkan massa molekul polimer yang terbentuk sangat besar.

CH CH CH

  333 H H22 b. Sebutkan jenis polimerisasinya: adisi atau C C kondensasi?

B. Karbohidrat

  Karbohidrat merupakan makromolekul yang paling banyak ditemukan di alam dengan rumus umum C (H O) . Energi mataharinCO (g) + mH O( ) C (H O) + nO A 2 2 ⎯⎯⎯⎯⎯→ n 2 m 2 Pengubahan energi matahari menjadi energi kimia dalam biomolekulmenjadikan karbohidrat sebagai sumber utama energi metabolit untuk organisme hidup.

1. Monosakarida

  Ber- dasarkan gugus fungsi, monosakarida yangmengandung gugus aldehid disebut aldosa (aldehid dan -osa), sedangkan monosakarida yangmengandung gugus keton disebut ketosa (keton Sumber: Botany, 1997 dan -osa). Contohnya adalah triosa, suatu Proses fot osint esis yang t erjadi pada daun m enghasilkan karbohidrat .monosakarida dengan tiga atom karbon.

2 HO OH

  Gugus aldehidatau keton diarahkan ke atas dan gugus –OH terakhir diarahkan ke bawah atau ke atas. Dua isomer berbedapada gugus –OH yang terikat pada atom C1 .

1 Glukosa (C H O ) dinamakan juga dekstrosa adalah komponen dari

  Fruktosa yang terdapat pada buah-buahan dan madu merupakan monosakarida, ditemukan menyatu dengan glukosa dalambentuk disakarida. Jika suatu sakarida dilarutkan dalam air, akan terjadi peristiwa yang disebut mutarotasi, yaitu rotasi optik dengan nilai yang khas untuk setiapsakarida.

2. Oligosakarida dan Polisakarida

  Ikatan yang menghubungkan kedua monosakarida itu disebut ikatan glikosida, dibentuk dengan carakondensasi gugus hidroksil pada atom karbon nomor satu dengan gugus hidroksil dari salah satu atom karbon nomor 2, 4, atau 6 pada monosakaridayang lain. Polisakarida yang termasuk golongan ini adalah paramilum, Disakarida dan hasil reaksi hidrolisis: H O2 pati, dan glikogen.

1. Sukrosa glukosa +

⎯⎯→

a. Selulosa

  Malt osa glukosa +Selulosa merupakan polisakarida yang banyak dijumpai dalam ⎯⎯→glukosa H O2 dinding sel tanaman. (C) Dalam dinding sel tanaman, sejumlah besar selulosa bergabungUNAS 2005–2006membentuk rantai silang, serabut paralel, atau bundel yang merupakan rantai tersendiri.

b. Glikogen

  St rukt ur m olekul selulosa, t erdiri at as m onom er -D-glukosab Glikogen adalah homopolisakarida nutrien bercabang, terdiri dari satuanm elalui ikat an b -1,4-glikosidaglukosa berikatan dan . Pada manusia dan vertebrata, glikogen ditemukan dalam hati dan otot, yang merupakankarbohidrat cadangan.

c. Pati (Amilum)

  Gambar 8.12Sapi dapat m encerna rum put sebab Pada kentang, jagung, dan tumbuhan lain yang banyak mengandung patim em iliki enzim selulose yang dapat memiliki kandungan amilopektin 75–80% dan amilosa 20–25%.m em ut uskan ikat an b -glikosida pada Komponen amilosa pati merupakan polisakarida tak bercabang terdiri selulosa.atas glukosa dan ribuan satuan glikosil yang terikat pada 1,4– glikosida. Intensitas warna biru yang dihasilkan bergantung pada kandungan amilosa yang terdapat dalam pati.

3. Identifikasi Karbohidrat

  2 2+Cu + Karbohidrat ⎯⎯ → Cu ⎯⎯ 2Cu + 2OH → Cu O(s) + H O 2 2 Endapan merah bata b. Senyawa apakah yang terdapat dalam urine yang linear dan rumus proyeksinya menurut Fischer.

C. Protein

  Protein adalah polimer biologi yang tersusun atas molekul-molekul kecil (asam amino). Selain tersusun atas asam amino, banyak protein juga 2+ 2+ 2+mengandung komponen lain seperti ion logam (misalnya Fe , Zn , Cu , 2+dan Mg ) atau mengandung molekul organik kompleks, biasanya turunan dari vitamin.

1. Asam Amino

  Asam amino adalah molekul yang mengandung gugus amino (–NH ) 2dan gugus karboksil (–COOH). Asam amino disebut juga asam a –amino yang merupakan monomer dari protein (polipeptida).

2 St rukt ur um um asam am ino

  O H O O H O HH H N C C N CH C OH 2 2 R R R R 1 2 1 2 Ikat an pept idaReaksi tersebut merupakan contoh dipeptida, yaitu molekul yang dibentuk melalui ikatan peptida dari dua asam amino. Sembilan dari asam amino bersifat nonpolar dan asam amino lainnya bersifat polar sehingga dapat terionisasi atau membentuk ikatan hidrogendengan asam amino lain atau dengan air.

2. Sifat Asam Amino

  Atom karbon tidak simetris dalam asam amino, yaitu atom karbon alfa yang mengikat empat macam gugus, O P seperti gugus karboksil, gugus amino, atom hidrogen, dan gugus R. CH3 CH3 L -alanin D -alaninSumber: Chemistry: The Central Science, 2000 O leh karena asam amino mengandung gugus amino dan gugus karboksil, semua asam amino akan memberikan reaksi positif dari keduagugus ini.

3. Struktur dan Bentuk Protein

  Contoh dari struktur ini adalah molekulHemoglobin, tersusun dari empat subunit rantai protein.b b21 Gambar 8.22 (a) St rukt ur t ersier dari prot ein (b) St rukt ur kuart erner dari prot einhem oglobin dengan em pat sub- unit ( a , a , b , b )1212a a 2 1(a) (b) CH CH CH32 Sumber: Biology: Exploring Life, 1994 CH CHN 4. Jenis dan Fungsi ProteinH C CH33 N Fe N Oleh karena protein memiliki keanekaragaman sangat tinggi makaH C2 Nprotein digolongkan berdasarkan sifat dan fungsinya, seperti protein CH CH HC CH2sebagai enzim, protein transport, protein bahan makanan, protein CH COOH2 kontraktil, protein struktural, protein regulator, dan protein pertahanan.

c. Tes Millon

  H N – C – C2 OH H Tirosin CuSO4 Pereaksi ini positif untuk protein yang mengandung asam aminodengan gugus samping senyawa fenol sebab terjadi reaksi antara senyawa raksa(II) dengan gugus hidroksifenil membentuk senyawa berwarna. C C 2 Cl 2 C CH 2 H 2 C CH H 2 H Cl C.

2 O Polimerisasi terjadi secara …

  CH 2 OH C O OH H OH H OH H CH 2 OH D. HC OH H OH H OH H CH 2 OH O OHC H OH OH H H OH H OH CH E.

2 OH Senyawa tersebut mempunyai nama …

  2 H O H H H H R 1 H O H R N C C N C C N C R 24. Tuliskan reaksi yang menerangkan pembentukan dua disakarida berbeda yang melibat kan a – –glukopiranosa dan b – –galaktopiranosa dengan menyambungkan antara karbon 1 dan karbon 4.

9 Sumber: eric.pukenoodles.com

  Lemak Hasil yang harus Anda capai:memahami senyawa organik dan reaksinya, benzena dan turunannya, dan makromolekul. Asam lemak adalah asam karboksilat rantai panjang yang dapat Sifat Lemakmengandung ikatan rangkap ( tidak jenuh) dan jenuh.

A. Struktur dan Sifat-Sifat Lemak

  Lemak digolongkan ke dalam kelompok lipid, yaitu golongan senya a bioorganik yang tidak larut dalam air yang berasal dari he an dan tumbuhan. Lemak merupakan triester dari gliserol dan asam-asam karboksilat rantai panjang (yang disebut trigliserida).

1. Struktur dan Sifat-Sifat Lemak Lemak adalah suatu ester alam yang berasal dari hewan dan tanaman

  O H HH C O C (CH ) (CH ) CH C C 2 2 7 2 7 3 O H HHC O C (CH ) C C (CH ) CH 2 7 2 7 3 O H HH C O C (CH ) C C (CH ) CH 2 2 7 2 7 3 Griseril t rioleat (m inyak)T itik leleh yang rendah dari minyak disebabkan adanya ikatan rangkap. Misalnya, hidrolisis lemak gliseril tristearat, persamaannya: O H C O C C H 2 17 35 O H C OH O + 2 H O H2 HC O C C H 35 HC OH 3 HO C (CH ) CH 2 16 3 O H C OH 2 H C O C C H 2 17 35 Gliseril tristearat Gliserol Asam stearatJika lemak diolah dengan larutan natrium hidroksida pekat akan dihasilkan gliserol dan garam dari asam lemak atau sabun.

a. Bilangan Asam (BA)

  Hal yang lebih menarik adalah bahwa semua asam-asam karboksilat yang menyusun lemak dan minyak umumnya memiliki jumlah atom karbongenap (14, 16, 18, dan 20). Larutkan 2 mg lemak atau minyak yang berwujud cair ke dalam 25 mL larutan dari cam puran eter dan alkohol.

b. Bilangan Ester (BE)

1) Trigliserida + KOH

  (dinyatakan sebagai iodin) yang dapat diikat oleh mg lemak, atau berapa persen halogen yang dapat diikat lemak. Reaksi keseluruhan adalah Kata Kunci H H H H⎯⎯ → Bilangan est er C C + 2 IBr C C + Br I I Tit rasi asidim et ri • Bilangan iodin ⎯⎯ → I + KBr 2 2 ⎯⎯ → I + 2Na S O Na S O + 2NaI 2 2 2 3 2 4 Tambahkan larutan bromin tetes demi tetes ke dalam minyak.

B. Sumber dan Kegunaan Lemak

  Terdapat beberapa macam prostaglandin yang sudah diketahui, tetapi yang umum dan banyak ditemukan ada empat macam, yaitu P , P ,α , P , seperti ditunjukkan pada biosintesis berikut.α PG : prostaglandinAsam 5, 8,11,14-eikosat et ranoat (asam arakidonat ) 29 45 35 50 6 81 84 40 Sumber: Bantuan Studi Lengkap SPM Kim ia, 1996 19 Lemak OlestraSet iap jenis vit am in m em iliki st rukt ur kim ia yang khas. COOH O COOH H OH H OH COOH H OH HO H H OH P Pα Keterangan: 50 Tabel 9.6 Kadar Lemak Jenuh dan Tak Jenuh di Dalam Beberapa Sumber Makanan Minyak: SawitKelapaKacangJagung Lemak: MentegaMargarin Sumber Jenuh Takjenuh Kadar Lemak ( ) ⎯⎯ → Keunggulan Minyak Kelapa SawitMinyak kelapa sawit mengandung asam lemak jenuh dan tidak jenuh Kata Kuncidalam kadar yang seimbang.

C. Sabun dan Detergen

  Sabun adalah garam logam alkali (biasanya garam natrium) dari asam- asam lemak yang mengandung jumlah atom karbon umumnya 16 dan 18. Akan tetapi, ada juga sabun yang mengandung asam lemak dengan rantai karbon lebih pendek.

1. Sabun Pembuatan sabun telah dilakukan sejak masa lampau (mesir kuno)

  Gambar 9.5Model st rukt ur m olekul sabun Sabun yang umum dipakai adalah garam natrium atau kalium dari asam stearat atau palmitat. Dengan ditemukan teknik pemurnian bahan baku dan pemahaman yang memadai terhadap reaksi-reaksi kimia dalam pembuatan sabun maka pada abad-abad berikutnya dihasilkan sabun bermutu tinggi.

a. Sabun sebagai Pengemulsi Jika air dan minyak dicampurkan, akan membentuk dua lapisan

1) Bagian ekor sabun masuk (larut) ke dalam butiran minyak sebab sama-sama nonpolar

  Gambar 9.7 M isel Gambar 9.6(a) Minyak dan air jika dicam p urkan m em b ent ukem ulsi yang t idak st abil.(b) Set elah dit am bahkan sabun, t erb ent uk em ulsi m inyak-airyang st abil. Rant ai karbon larut dalam m inyak, dangugus karboksil larut dalam air.

b. Sabun sebagai Pencuci

  35 COO 17 H C ⎯⎯ → 17 H C 35 COONaJika sabun dari garam stearat dilarutkan dalam air maka akan terionisasi sebagai berikut. Gambar 9.8Jika sabun dicampurkan ke dalam air maka partikel-partikel sabun Tarik-m enarik ant arm olekul air akan larut di dalam air dan tersebar di antara molekul-molekul air.

2. Detergen

  Sabun memiliki gugus fungsi ion karboksilat (COO ), sedangkan detergen memiliki gugus Gambar 9.9 3 3 Salah sat u jenis det ergenBagian ekor yang telah dikembangkan untuk pembuatan detergenkom ersial m enggunakan bahanadalah alkil sulfat dan alkilbenzena sulfonat. Persaman reaksinya: O O H 2⎯⎯ → H C (CH ) C O S CH –(CH ) –CH OH OH S HO OH + H O 2 10 3 2 10 2 2 O ORantai alkilbenzena sulfonat berasal dari minyak bumi.

3 Alkilasi

  H 35 O 17 H 35 C C 17 H O C C 35 O 17 H 2 C 2 C HC H 2 C O O B. H 31 O 35 O 17 H 35 C C 17 H O C C 35 O 17 H O C C 2 C HC H 2 C O O B.

i M a anan Kta memerlukan makanan sebaga sumber nutrs yang dbutuhkan oleh tubuh untuk pertumbuhan dan kesehatan

  Nutrisi yang dibutuhkan tersebut di antaranya; karbohidrat (glukosa yang terdapat dalam gula, dan pati yang terdapat dalam makanan berenergi tinggi, seperti, nasi, roti, dan kentang); sumber protein yang dapat diperoleh dari berbagaimacam makanan, seperti daging dan kacang-kacangan; serta lemak yang mengandung asam lemak jenuh (terdapat dalam margarin, dan daging); dan minyak yang mengandung asam lemak takjenuh (seperti, minyak dapur atau minyakkelapa sawit). Pada proyek Semester 2 ini, Anda ditugaskan untuk mengidentifikasi golongan senyawa pada produk- produk yang mudah diperoleh di sekitar Anda, seperti di supermaket atau tempat perbelanjaan lainnya.

3 E. penentuan rumus molekul

  Senyawa alkohol berikut ini yang tidak dapat dioksidasi oleh larutan KMnO 3 2 2 3 E. CH 2 = CCl CH= CH 2 dan CH 2 = CH 2 3 26.

A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat

  + 0,62 V X XX dan 0,10,70,10,70,7 Evaluasi Kompetensi Kimia Akhir Tahun X Y X 2+ ( aq ) 1 M Y 2+ ( aq ) 1 M B. Berdasarkan gambar tersebut pernyataan yang tepat adalah ....

2 C. π NaCl

  Jika beberapa asam amino berikut dengan berat yang sama, dilarutkan dalam air maka kenaikan titik didihpaling tinggi terjadi pada larutan …. 16 di kiri 211, 2 Jika persamaan ini disetarakan, jumlah H 2 O 2 2+ Mn 4 2–⎯⎯ → 4 diukur pada suhu yang sama maka perbandingan tekanan osmotik ( π ) antara ketigalarutan tersebut adalah .… MnO 5.

3 OH ⎯⎯ → CH

  (aq) Ag(s) E° = 0,62 VPotensial sel untuk reaksi:Sn 2+ 2 O, jumlah elektron yang terlibat adalah .... muatan pada ionIon positif dinetralkan pada elektrode D.

4 C. pemurnian zona

  Ca(NO 3 ) 2 (s) ⎯⎯ → 3 N 235 2 (s)+ 4NO 2 (g)+ 5O 2 (g) E. leburan NaCl dengan elektrode Pt ⎯⎯ → 2 2Ca(NO 3 ) 2 (s) ⎯⎯ → 2CaO(s)+ 4NO (g)+ O 2 2 (g) C.

4 OH

  Nama yang tepat untuk senyawa kompleks dengan rumus (Cr(NH 3 ) 2 )Cl adalah …. KFe(SCN) 6 2+ [Fe(SCN) (aq) + 2NH 3 ⎯⎯ → Zn(NH 3 ) 2 2+ 18.

6 E. K

  CH 2 = CHCH 2 CH 2 2 CH = C(CH 3 ) 2 C. Jika etiletanoat, CH 3 C 16 O 2 C 2 H 5 dihidrolisis berasam dengan adanya H 2 18 O terdapat 16 O lebih kuat dari C– dalam produk C H 3 1 8 O H, bukan dalamC 2 H 5 18 OH.

2 C E

  H 2 C H C C N H 2 C H 2 C. 2 CHCl ) dicampurkan dengan kloroetana ( CH 2 C CHC N ) dan C N H C H C H C H ClH C H C H N C tekanan uap air murni adalah 23,8 torr).

Bab 1 Sifat Koligatif Larutan Tes Kompetensi Subbab A 1. X

Bab 2 Reaksi Redoks dan Elektrokimia Tes Kompetensi Subbab A

  Fe(s) + 2Ag + (aq) ⎯⎯ → Fe 2+ (aq) + 2Ag(s) → 2HIO3 (aq) + NO2 (g) Reaksi yang terjadi: Zn (s) + Cu 2 + (aq) Tes Kompetensi Subbab B 1. 10Br (aq)+ 2MnO (aq) + 16H ⎯⎯ → 5Br ( )4 2+2 A 3CH OH(aq)+ Cr O (aq) + 8H ⎯⎯ →327 3+ 3CH O (aq) + 2Cr (aq)+ 7H O( )22 A Mudah dan Akt if Belajar Kim ia unt uk SMA Kelas XII 277 Apendiks 1Evaluasi Kompetensi Bab 3 2Mn 2+ (aq) + 3.

Bab 4 Unsur-Unsur Transisi Periode Keempat Tes Kompetensi Subbab A

  Ion kompleks adalah senyawa ionik yang terdiri atas kation logam transisi (atom pusat) dan 2 atau lebih anionatau molekul netral. Pada umumnya senyawa dengan biloks tertinggi lebih stabil maka diduga bahwa senyawa A adalah VF3 .

Bab 5 Keradioaktifan Tes Kompetensi Subbab A

  Katalis yang digunakan harus bersifat radioaktif, kemudian hasil reaksi pada setiap tahap dan produkreaksi akhir diisolasi dan dideteksi sifat radioaktifannya. 1,4–dibromobutana 1,3–dibromo–2–metilpropana H3 C H2 C CH CH2 Br Br H3 C CH H2 C CH2 Br Br H2 C H2 C H2 C CH2 Br Br H2 C CH H2 C CH3 Br Br1,1–dibromobutana 2,2–dibromobutana 1,2–dibromobutana 1,3–dibromobutana H3 C H2 C H2 C CH BrBr H3 C H2 C C CH3 Br Br Tes Kompetensi Subbab B 1.

Bab 6 Senyawa Organik Tes Kompetensi Subbab A

  H3 C H2 C H C H C H2 C C H2 C C O H C2 H5 C2 H5 H3 C H2 C C H2 C O CH O C H2 CH3 CH3 c. Isomer posisi struktur: H3 C H2 C H2 C O CH3 H3 C H2 C O H2 C CH3 H3 C HC CH3 O CH3 Isomer fungsional: H3 C H2 C H2 C H2 C OH H3 C H2 C H C CH3 OH H3 C CH CH3 H2 C OH H3 C C CH3 CH3 O H 9.

Bab 8 Makromolekul Tes Kompetensi Subbab A

  • Bentuk polimer tidak bercabang Tes Kompetensi Subbab B 1. Struktur HDPE:Struktur LDPEKarena adanya cabang pada struktur LDPE me- nyebabkan polimer jenis ini kurang rapat dibandingkanHDPE sehingga LDPE kurang tegar dan mudah sobek.

Bab 9 Lemak Tes Kompetensi Subbab A

  • 134Ion karbanion Zat antara dalam beberapa reaksiorganik yang memiliki muatan negatif pada atom karbon, dengan rumus R Ion karbonium Zat antara dalam beberapa reaksiorganik yang memiliki muatan positif pada atom karbon, dengan rumus R Isomer Perbedaan struktur yang memilikirumus molekul dan gugus fungsi sama, tetapi susunan atomnya berbeda dalam ruang, yangdisebabkan ketegaran suatu molekul. • 130Nuklida radioaktif Jenis inti atom yang yang tidakstabil sehingga mengalami peluruhan partikel dan atau radiasi elektromagnetik, yang memiliki dayapenetrasi terhadap materi yang dilaluinya dan mampu mengionisasi atom atau molekul.

Dokumen baru
Dokumen yang terkait

PUSAT PERBUKUAN PUSAT PERBUKUAN Departem

Gratis

Feedback