Wujud Zat

WUJUD ZAT

3 macam wujud zat

Ø  Gas

Ø  Cair

Ø  Padat

Gaya tarik antar molekul:

1. Van der waals (interaksi dipolar)
2. Ion-dipole & ion-dipol induksi
3. Ikatan hidrogen

Gaya van der Waals

                molekul dipolar cenderung untuk bergabung dengan tetangganya (kutub - à kutub + )

v  Group besar molekul diasosiasikan melalui tarikan lemah àgaya dipole – dipole (Keesom)

v  Dipole-dipole permanen mampu menginduksi suatu dipole elektik dalam molekul nonpolar untuk menghasilkan Interaksi dipole – dipole induksi (interaksi Debye)

v  Molekul nonpolar dapat menginduksi polaritasà Gaya tarik dipole induksi – dipole induksi (gaya London)

Gaya Ion – Dipole dan ion – dipol induksi

Ikatan antara molekul non polar dan ion.

Berperan atr lain dlm kelarutan zat kristal ionik dalam air

Gaya ion-dipol induksi :

                                I₂ + K⁺I^- à  K⁺I₃^-

Ikatan Hidrogen

Interaksi molekul yang mengandung atom hidrogen dg atom yang elektronegativitasnya kuat (O, F, N)

G A S

SIFAT MOLEKUL GAS :

J  Bergerak cepat

J  Bergerak acak

J  Bergerak ke segala arah

J  Bertabrakan antar molekul

J  Bertabrakan dengan dinding wadah à tekanan (P)

J  Menempati ruang à volume (V)

J  Dipengaruhi temperatur (T)

J  Kompresibel

Gas terbagi menjadi :

1. Gas ideal à mengikuti hukum2 gas secara sempurna
2. Gas non ideal (nyata) à mengikuti hukum2 gas pada P rendah

Hukum Boyle

Volume sejumlah gas pada T tetap, berbanding terbalik dengan tekanan.

P ~ 1/V                 P.V = k

V = volume gas (lt atau cm³)

P = tekanan gas (dyne/cm² atau atm atau mmHg)

               

Hukum Charles & Gay-Lussac

Volume sejumlah gas pada tekanan tetap berbanding lurus dengan temperatur absolutnya.

V ~ T                      V = k . T

T = temperatur (K)

Contoh:

Dicari dari 1 mol gas ideal pada STP (0⁰C, 1 atm) à volumenya = 22,414 liter

PV = nRT ->   R = P.V/ n.T                                            

                        = 1 atm . 22,414 / 1 mol . 273,16 K

                         = 0,08205 lt atm/mol der

                         = 8,314 joule/mol der

                        = 1,987 kal/mol der

Dalam unit energi

                P à 1 atm = 1,0133x10⁶ dyne/cm²

                V à 22,414 lt = 22,414 cm³

                                        R = PV/T =( (1,0133x106) x 22,414)/273,16                

                                                    = 8,314 x 107 erg/mol der

                                                    = 8,314 joule/mol der

1 kal = 4,184 joule

                                                 R = (8,314 joule/mol der)/4,184 joule/kal

                                                    = 1,987 kal/mol der

-> Untuk perhitungan termodinamika

Soal 1: Berapa volume 2 mol gas ideal pada 25⁰C & tekanan 780 mmHg?

Jwb :

                                                P.V = n.R.T

   (780 mmHg:760 mmHg/atm )     x V = 2 mol x 0,08205 atm/mol der x 298⁰K

                                                V = 47,65 lt

Menentukan Berat Molekul (BM) Gas

                P.V = n.R.T                          n = g/M

                P.V = g/M.R.T

                M = g.R.T/ P.V                                   M = R.T.d/P

                                                M = BM gas

                                                g = berat gas

                                                d = densitas gas

A. CARA REGNAULT

q  Untuk menentukan BM zat yang pada suhu kamar berbentuk gas.

q  Bola gelas kosong ditimbang, diisi gas dan ditimbang kembali. Berat gas = selisih penimbangan

B. CARA VICTOR MEYER

q  Untuk menentukan BM zat cair yang mudah menguap.

q  Cairan diuapkan dalam bola gelas, volume ditentukan pada P & T tertentu.

Soal 2: 0,3 g etil alkohol dlm bentuk uap    memp. volume 200 ml dg tekanan 1  atm dan temp. 100⁰C. Berapa BM etil alkohol?

                                M = 0,3 x 0,082 x 373/1 x 0,2

                                M = 46,0 g/mol

Teori Kinetik Molekuler

·         Untuk menerangkan sifat gas

·         Memberikan keterangan tambahan bagi berlakunya hukum gas

·         Dikembangkan oleh Bernouli (1738), disempurnakan oleh Clausius, Boltzmann, van der Waals, dan Jeans

Teorinya adalah :

1. Gas terdiri dr partikel yg disebut molekul, dengan volume total yg begitu kecil, shg diabaikan thd volume ruangan di mana molekul itu berada.                                       -> berlaku utk gas nyata pada P rendah dan T tinggi, di mana molekul gas berjauhan.

2. Partikel gas tidak tarik-menarik satu sama lain, melainkan bergerak bebas.

     -> berlaku pada P rendah

3. Partikel memperlihatkan gerakan tidak beraturan (acak) yg terus menerus, karena mempunyai energi kinetik.

                -> E. kinetik berbanding lurus dengan temperatur absolut gas atau

                E = 3/2 R.T

4. Molekulnya elastis sempurna

    ->tidak ada kecepatan yg hilang setelah molekul bertumbukan satu sama lain dan bertumbukan dengan dinding wadah.

  Energi kinetik ->   E = ½ m.c²   

                            E = 3/2 R.T

                           R.T = 1/3 m.c^{2
* c garis bawah (}c²⁾ maksudnya rata- rata , bingung buat garis atas , hehe..

Analisis Kualitatif Anion dan Kation

Jenis analisis

Analisis makro
Kuantitas zat 0,5 – 1 g
Volume yang dipakai sekitar 20 ml

Analisis semimikro
Kuatitas zat sekitar 0,05 g
Volume yang dipakai sekitar 1 ml

Analisis mikro
Kuatitas zat kurang dari 0,01 g
Volume yang dipakai < 1 ml

Keuntungan analisis semimikro

Penggunaan zat yang sedikit
Kecepatan analisis tinggi
Ketajaman pemisahan yang meningkat
Penggunaan asam sulfida lebih sedikit
Penghematan peralatan

Jenis uji

Reaksi Kering
Reaksi Basah

Reaksi Kering

Pemanasan
Uji Pipa tiup
Uji Nyala
Uji spektroskopi
Uji Manik Boraks
Uji manik fosfat
Uji Manik natrium karbonat

Uji nyala / flame test

Uji perubahan warna api karena pembakaran suatu senyawa
Tiap logam memberikan warna yang berbeda-beda
Terjadi karena eksitasi elektron oleh panas

Reaksi Basah

Uji dilakukan dengan zat-zat dalam larutan.
Suatu reaksi diketahui berlangsung bila:

Terbetuknya endapan
Pembebasan gas
Perubahan warna

Pembentukan endapan

Larutan jenuh merupakan suatu sistem kesetimbangan, contoh :

                AgCl  Û Ag⁺  +  Cl^-

Ini merupakan kesetimbangan heterogen karena AgCl dalam bentuk padat, sedangkan Ag⁺ dan Cl^- dalam bentuk larutan

Hasil kali kelarutan :

                                K_s  = [Ag⁺] [Cl^-]

Bila K_s terlewati artinya kesetimbangan bergeser kearah kanan, akan terbentuk endapan AgCl

Perubahan warna / Pembentukan kompleks

Suatu ion (atau molekul) kompleks terdiri dari suatu atom (ion) pusat dan sejumlah ligan
Ion pusat adalah ion logam
Ligan adalah ion atau melekul yang memiliki pasangan elektron bebas
                contoh : CN^- , NO₂^- , H₂O , NH₃ dll
Perubahan warna / Pembentukan kompleks
Fenomena penting yang sering terjadi “bila kompleks terbentuk adalah kenaikan kelarutan”
Banyak endapan bisa melarut karena pembentukan kompleks
Contoh :

AgCN_(s) + CN^-  ®  [Ag(CN)₂]^-
Penambangan CN berlebih menyebabkan endapan berubah menjadi ion yang larut

Analisis Kation

Klasifikasi Kation

Klasifikasi kation yang paling umum didasarkan pada perbedaan kelarutan dari:

Klorida
Sulfida
Karbonat

Klasifikasi Kation

Golongan I : membentuk endapan dengan HCl encer
Pb²⁺, Hg⁺, Ag⁺
Golongan II : tidak bereaksi dengan HCl, membentuk endapan dengan H₂S
Hg(2+), Bi²⁺, Cd²⁺, As³⁺, As⁵⁺, Sb³⁺, Sb⁵⁺,  Sn²⁺, Sn³⁺
Golongan III : membentuk endapan dengan NH₄S
Co²⁺, Ni²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Cr³⁺, Al³⁺, Zn²⁺, Mn²⁺
Golongan IV : membentuk endapan dengan (NH₄)₂ CO₃
Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺
Golongan V : tidak bereaksi dengan reagen golongan sebelumnya
Mg, Na, NH₄⁺, Li, H
 

Analisis Anion

Klasifikasi Anion

A.  Kelas A  :  proses yang melibatkan identifikasi produk-produk yang mudah menguap, yang diperoleh pada pengolahan dengan asam

                              (i)            gas-gas dilepaskan dengan HCl atau H₂SO₄

                            (ii)            Gas dilepaskan dengan H₂SO₄ pekat

B.  Kelas B : proses yang tergantung pada reaksi-reaksi dalam larutan

                              (i)            Reaksi pengendapan

                            (ii)            Oksidasi dan reduksi dalam larutan

Anion Kelas A

                              (i)            gas-gas dilepaskan dengan HCl atau H₂SO₄

§  Karbonat, bikarbonat, sulfit, tiosulfat, sulfida, nitrit, hipoklorit, sianida, sianat

                            (ii)            Gas dilepaskan dengan H₂SO₄ pekat

§  Termasuk golongan (i) dan fluorida, heksafluorosilikat, klorida, bromida, iodida, nitrat, klorat, perklorat, permanganat, bromat, borat, heksasianoferat (II), heksasianoferat (III), tiosinat, format, asetat, oksalat, tartrat dan sitrat

AnionKelas B

                           (i)            Reaksi pengendapan

§  Sulfat, peroksodisulfat, fosfat, fosfit, hipofosfit, arsenat, arsenit, arsenat, kromat, dikromat, silikat, heksafluorosilikat, salisilat, benzoat, dan suksinat

                          (ii)            Oksidasi dan reduksi dalam larutan

§  Manganat, permanganat, kromat, dikromat