Materi Kimia : Senyawa Organik

1. SEJARAH DAN GAMBARAN UMUM KIMIA ORGANIK
Ilmu kimia adalah cabang ilmu pengetahuan yg mempelajari tentang komposisi, struktur, sifat² dan perubahan² dari materi serta energi yg menyertainya. Pertumbuhan dan perkembangan yg cepat dari ilmu kimia telah menyebabkan perlunya pemisahan ke dalam sejumlah bidang kimia yg lebih khusus. Dewasa ini kita mengenal antara lain kimia fisika, kimia analisis, biokimia, kimia anorganik, serta kimia organik.
Sejak zaman purba manusia telah menggunakan zat² yg diambil atau diisolasi  dari organisme hidup baik tumbuhan maupun hewan. Untuk membuat obat orang merebus daun², kulit kayu, atau akar tumbuhan dengan air. Air rebusan ini tanpa difahami oleh perebusnya, pada hakekatnya mengandung ” zat-zat organik ” atau zat² yg berasal dari organisme hidup, yg berkhasiat bagi penyembuhan berbagai penyakit, atau mempertahankan dan meningkatkan kesehatan tubuh. Rebusan daun kumis kucing, dikenal untuk obat kencing batu, demikian juga kita mengenal rebusan² obat seperti rebusan daun saga, kulit kina, atau jamu godokan. Karena zat² di atas berasal dari makhluk hidup maka zat tersebut disebut senyawa organik. Dengan demikian ilmu kimia yang mempelajari senyawa itu disebut ilmu kimia organik. sebaliknya senyawa² yang bukan berasal dari makhluk hidup disebut senyawa anorganik.
Dalam tubuh makhluk hidup mempunyai sifat² dan struktur yang berbeda dengan yg berasal dari bukan makhluk hidup. Keyakinan ini mendorong munculnya doktrin “daya hidup” atau “vital force“, yg merupakan sisa² dari mistik sebelumnya. Oleh karena semua senyawa organik yg diketahui pada awal abad ke 19 bersumber dari makhluk hidup, baik hewan maupun tumbuhan, terdapat perasaan yg kuat bahwa zat² organik memiliki “daya hidup” yg khusus. Pada masa itu sebagian besar kimiawan percaya bahwa senyawa² organik yg memiliki daya hidup tersebut tidak dapat dibuat atau disintesis dilaboratorium dari zat² anorganik. Dari uraian di atas kita dapat mengerti bahwa suatu kepercayaan yg berbau mistik semacam “vital force” itu dapat menghambat perkembangan ilmu pengetahuan akan tetapi berkat terusnya dilakukan penelitian yg intensif, kepercayaan akan vital force akhirnya musnah.
2. PENGERTIAN SENYAWA ORGANIK.
Istilah senyawa organik seperti yg dipaparkan di atas muncul dari adanya pandangan yg dianut pada masa lalu, yaitu bahwa senyawa² kimia dapat dibedakan menjadi dua golongan besar. Yaitu senyawa berasal dari makhluk hidup (organisme) maka senyawa tersebut dikatagorikan sebagai senyawa organik. Sedangkan yang diperoleh dari mineral (benda mati) dikatagorikan sebagai senyawa anorganik. Dengan dasar pandangan semacam itu jelaslah bahwa yg diartikan dengan kimia organik pada masa itu adalah cabang ilmu kimia yg mengkaji senyawa² yg dihasilkan oleh makhluk hidup atau organisme.
Pengertian senyawa organik seperti di atas hanya berlaku sampai pertengahan abad ke 19, karena pandangan yg dilandasi oleh keyakinan adanya “daya hidup” (vital force atau vis vitalis) yg memungkinkan terbentuknya senyawa organik ternyata semakin di ragukan kebenarannya. Dalam sejarah perkembangan kimia organik tecatat suatu peristiwa penting pada tahun 1828 yg ditandai oleh keberhasilan Wohler dalam mensintesis urea (senyawa organik) dari amonium sianat (senyawa anorganik). Pada tahun berikutnya semakin banyak temuan yg membuktikan bahwa pandangan ” daya hidup ” memang pandangan yg menyesatkan..
Fakta penting menunjukan bahwa di dalam senyawa organik selalu terdapat unsur karbon (C). Berdasarkan kenyataan ini, baik untuk senyawa organik yg berasal dari makhluk hidup maupun yg merupakan hasil sintesis di laboratorium, lebih tepat bila disebut senyawa karbon. Dengan menggunakan nama senyawa karbon tidak terdapat kesan bahwa yang dimaksud hanyalah senyawa-senyawa yang dihasilkan oleh organisme. Kenyataan menunjukan bahwa sampai saat ini istilah senyawa organik masih tetap dipertahankan, walaupun dengan pengertian yang berbeda dengan pengertian semula. Cabang dari ilmu kimia yang mengkaji berbagai asfek dalam senyawa organik lazim disebut kimia organik.
Dengan dasar pemikiran bahwa penggunaan istilah senyawa karbon lebih tepat dari pada senyawa organik, tentunya semua senyawa karbon menjadi sasaran kajian kimia karbon. Namun demikian sejumlah senyawa seperti karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO₂), karbon disulfida (CS₂), garam-garam karbonat, sianida biasa dibahas dalam kimia anorganik.
3. Definisi Senyawa Organik
Dengan demikian yang diartikan senyawa organik adalah senyawa-senyawa yang dibentuk oleh unsur karbon yang memiliki sifat-sifat fisika dan sifat-sifat kimia yang khas. Bahwa senyawa organik harus dipisah pembahasannya dari senyawa unsur lain semata-mata karena alasan jumlahnya yang demikian besar.
Kimia Karbon dalam sejarahnya populer dengan nama Kimia Organik. Ilmu ini pada awalnya didefinisikan sebagai ilmu kimia yang mempelajari senyawa kimia yang dihasilkan oleh mahluk hidup, beserta senyawa-senyawa turunannya. Karena itulah, senyawa-senya-wa tersebut sebelumnya sering disebut sebagai senyawa organik. Dengan berjalannya waktu, semakin banyak senyawa organik yang dapat disintesis oleh manusia, sehingga me runtuhkan mitos bahwa senyawa organik hanya bisa dibuat oleh mahluk hidup. Penye-butan “senyawa karbon” dihadirkan oleh para ilmuwan untuk menggantikan istilah “senya-wa organik”. Karena senyawa yang dapat dihasilkan oleh mahluk hidup amatlah beragam, maka sejak awal ilmuwan yang menggeluti kimia karbon berusaha menggolongkan senya-wa tersebut secara sistematis, dan merumuskan tatacara penamaan senyawa yang juga sistematis.

Hidrokarbon

Hidrokarbon adalah senyawa karbon yang hanya mengandung unsur karbon (C) dan hidrogen (H). Beberapa contoh hidrokarbon:
Hidrokarbon jenuh hanya mengandung ikatan kovalen tunggal. Dengan demikian, semua atom karbon dalam molekulnya mempunyai hibridisasi sp³. Senyawa ke-1 dan ke-3 di atas termasuk hidrokarbon jenuh. Hidrokarbon tak jenuh mengandung ikatan rangkap atau ikatan ganda tiga di antara atom-atom karbonnya. Atom karbon yang memiliki sebuah ikatan rangkap dengan tetangganya, mempunyai hibridisasi sp², sedangkan atom karbon yang memiliki sebuah ikatan ganda tiga, mempunyai hibridisasi sp. Senyawa ke-2 dari gambar di atas termasuk hidrokarbon tak jenuh.
Hidrokarbon aromatik sebetulnya juga tak jenuh, tetapi kestabilannya jauh lebih tinggi daripada hidrokarbon tak jenuh, sehingga dimasukkan dalam golongan yang berbeda, yaitu hidrokarbon aromatik. Senyawa ke-4 (benzena) di atas termasuk dalam hidrokarbon aromatik
Penggolongan Senyawa Karbon
Senyawa karbon yang hanya mengandung unsur karbon (C) dan hidrogen (H) dikenal sebagai senyawa hidrokarbon. Berdasarkan jenis ikatan antar atom karbonnya, senyawa hidrokarbon dapat digolongkan menjadi hidrokarbon jenuh dan tak jenuh. Selain itu, dikenal juga hidrokarbon aromatik. Berdasarkan kerangka karbonnya, senyawa karbon dapat digolongkan menjadi:
Senyawa karbon alifatik, yaitu yang memiliki rantai karbon terbuka: lurus ataupun bercabang.
Senyawa karbon alisiklik, yaitu yang memiliki rantai karbon tertutup atau melingkar.
Senyawa karbon aromatik, yaitu senyawa karbon dengan  rantai karbon tertutup yang memiliki kestabilan lebih dibandingkan senyawa karbon alisiklik.

Kerangka Senyawa Karbon

Keragaman senyawa karbon dimungkinkan oleh kemampuan atom-atom karbon itu untuk saling berikatan membentuk rantai atom karbon. Berbagai contoh senyawa karbon dengan kerangka yang berbeda:
Dapat diperhatikan bahwa senyawa karbon alifatik, ada yang jenuh dan tak jenuh. Demikian juga dengan senyawa karbon alisiklik. Selain berdasarkan kerangka karbonnya, senyawa karbon juga biasa digolongkan berdasarkan gugus fungsi yang dimilikinya. Dalam penggolongan ini, dikenal golongan-golongan senyawa alkohol, eter, aldehida, keton, asam karboksilat, ester, amina, dll., di samping alkana, alkena dan alkuna yang termasuk golongan hidrokarbon.
Kereaktifan senyawa karbon berbeda-berbeda bergantung pada berbagai hal, an-tara lain jenis gugus fungsinya, struktur ruangnya, dll. Ada beberapa jenis reaksi kimia kar-bon, antara lain reaksi substitusi (penggantian), adisi (penambahan), eliminasi (pengurang-an) dan redoks (reduksi-oksidasi).
4. Karakteristik Senyawa Organik.
Dari hasil pengamatan dapat diperoleh kesimpulan ada sejumlah sifat yang membedakan antara senyawa organik dan anorganik, baik yang menyangkut aspek-aspek fisika maupun kimia, sifat-sifat itulah yang disebut ciri khas senyawa organik.
a. Aspek fisika
-          rentangan suhu lebur 30-400 ^OC
-          rentangan titik didih 30-400 ^OC
-          sukar larut dalam air, mudah larut dalam pelarut organik
-          warna cerah.
b. Aspek kimia
-          mengandung beberapa macam unsur, umumnya C, H, O, dan N,S,P, halogen, dan   logam.
-          reaksinya berlangsung lambat, non ionik, dan kompleks.
-          mempunyai variasi sifat kimia yang banyak.
-          fenomena isomeri.
5. Tipe-tipe Reaksi Senyawa Organik
1.    Reaksi substitusi
2.    Reaksi adisi
3.    Reaksi Eliminasi
4.    Reaksi penataan ulang ( rearrangement)
5.    Reaksi oksidasi reduksi (redoks).
6. Klasifikasi senyawa Organik.
Mengingat jumlah senyawa organik dari yang telah diidentifikasi sedemikian besar-nya, bahkan dari waktu ke wakrtu senantiasa bertambah, maka untuk mempermudah da-lam mempelajarinya perlu adanya klasifikasi. Langkah klasifikasi ini dimungkinkan kare-na kenyataan menunjukkan bahwa terdapat sejumlah senyawa organik yang memperlihat-kan kesamaan dalam hal tertentu. Kesamaan itulah yang memungkinkan senyawa-senyawa tersebut dimasukkan dalam satu kelompok / golongan.
a. Dasar klasifikasi senyawa organik
1.    Kerangka atom karbon yang terdapat dalam struktur kimia
2.    Jenis unsur-unsur penyusunnya.
3.    Gugus fungsi yang dimilikinya.
b. Tiga golongan besar senyawa organik
1.    Golongan senyawa alifatik dan alisiklik.
2.    Golongan senyawa homosiklik atau karbosiklik (alisiklik dan aromatik)
3.    Golongan senyawa heterosiklik.
7. Keterkaitan Struktur Kimia dan Sifat-sifat Senyawa Organik.
Untuk memahami keterkaitan antara struktur kimia dan sifat-sifat senyawa organik terlebih dahulu perlu diketahui bahwa dalam pembahasan berikut ini hanya dibatasi pada sifat-sifat fisika, karena untuk membahas sifat-sifat kimia senyawa organik, cara yang ditempuh adalah melalui reaksi-reaksi yang dapat terjadi pada senyawa tersebut. Dan sifat fisika tersebut adalah.
a.    Momen dipol.
b.    Titik lebur
c.    Titik didih.
d.    Kelarutan
e.    Viskositas.
8. Gugus Fungsi
Yang dimaksud dengan gugus fungsi adalah atom atau kumpulan atom yang menandai suatu golongan senyawa organik, dan juga menentukan sifat-sifat golongan senyawa organik yang disebutkan dalam pengertian gugus fungsi tersebut hanya dibatasi pada sifat-sifat kimia, maka fungsinya sebagai penentu terlihat pada reaksi-reaksinya. Dengan demikian bila gugus fungsi sejumlah senyawa sama, dapat diduga bahwa reaksi-reaksinya banyak kesamaannya.
Gugus-gugus fungsi yang umum
1.    Gugus OH ( hidroksil) , gugus ini terdapat pada alkohol dan fenol
2.    Gugus C = O ( karbonil), terdapat pada golongan aldehida dan keton.
3.    Gugus:  COOH (Karboksil), gugus merupakan kombinasi antara gugus –C=O (karbonil) dan gugus –OH (hidroksil). Dari kombinasi nama kedua gugus itu pulahlah diperoleh nama karboksil. Gugus karboksil adalah gugus fungsi pada golongan asam karboksilat.
4.    Gugus  -NH₂ ( amino ), terdapat pada senyawa amina primer dan asam amino.
5.    Gugus  -OR ( alkoksi ), gugus alkoksi terdapat pada golongan eter.
6.    Gugus -NHR dan -NR₁R₂, kedua gugus ini merupakan turunan dari gugus -NH₂, dan terdapat pada amina primer dan amina sekunder.
7.    Gugus-gugus turunan dari -COOH (karboksilat ).


http://nisathahrinnisa.wordpress.com/2012/04/19/pengertian-senyawa-organik/

Read More

Materi Kimia : Unsur Radioaktif

Pengantar

Tahukah anda bahwa di sekitar kita ternyata banyak sekali terdapat radiasi? Disadari ataupun tanpa disadari ternyata disekitar kita baik dirumah, di kantor, dipasar, dilapangan, maupun ditempat-tempat umum lainnya ternyata banyak sekali radiasi. Yang perlu diketahui selanjutnya adalah sejauh mana radiasi tersebut dapat berpengaruh buruk terhadap kesehatan kita.

Radiasi dalam istilah fisika, pada dasarnya adalah suatu cara perambatan energi dari sumber energi ke lingkungannya tanpa membutuhkan medium. Beberapa contohnya adalah perambatan panas, perambatan cahaya, dan perambatan gelombang radio. Selain radiasi, energi dapat juga dipindahkan dengan cara konduksi, kohesi, dan konveksi. Dalam istilah sehari-hari radiasi selalu diasosiasikan sebagai radioaktif sebagai sumber radiasi pengion.

Pernahkah kalian melihat lambang di bawah ini?

Ataukah kalian pernah melihat cuplikan video di bawah ini?



Melihat dua hal di atas tentu sangat mengerikan jika kita membicarakan masalah radioaktif. Akan tetapi radioaktif tidak hanya berdampak buruk bagi kehidupan manusia. Radioaktif akan sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia jika dikelola secara bijak. Untuk itu kita perlu lebih banyak mempelajari tentang radioaktif agar kita dapat mengetahui manfaatnya.


Sumber : http://www.westinghousenuclear.com

Penemuan zat Radiokatif
Pada tahun 1895 Wilhelm Konrad Rontgen (1845 – 1923) dari Jerman menemukan bahwa apabila arus electron (sinar katode) menumbuk anode akan timbul suatu cahaya (radiasi) yang dapat menyebabkan Fluoresensi (pendar cahaya) yang dinamakan sinar X. Dinamakan demikian karena belum diketahui sifat–sifatnya. Sinar yang dipancarkan disebut sinar radioaktif dan unsur yang memancarkan disebut unsur radioaktif.

Sifat Radiasi Alfa , Beta dan Gama

• Pengertian Unsur Radioaktif

Unsur radioaktif adalah unsur yang secara spontan memancarkan radiasi. Unsur-unsur ini biasanya mempunyai nomor atom di atas 83, misal Uranium (nomor atom 92). Sinar radiasi mempunyai sifat:
a. Dapat menghitamkan pelat fotografi
b. Dapat menyebabkan permukaan yang dilapisi seng sulfida (ZnS) berpendar

• Jenis–jenis Sinar Radioaktif

Sinar Alfa (α)

• Lambang

 
• Sinar alpha terdiri dari inti helium (He) yang mengandung 2 proton dan 2 neutron
• Ditemukan oleh Ernest Rutherford (1871 – 1937) pada tahun 1903
• Bermuatan positif, sehingga dapat membelok ke arah kutub negatif dalam medan listrik
• Daya pengion tinggi, tetapi daya tembus terhadap suatu materi rendah
• Daya tembus kecil
• Sinar α hanya mempunyai daya jangkau 2,8 sampai dengan 8,5 cmm dalam udara dan dapat ditahan oleh selembar kertas biasa

Sinar Beta (β)

• Lambang

• Sinar beta terdiri dari elektron-elektron yang bergerak cepat
• Ditemukan oleh Ernest Rutherford (1871 – 1937) pada tahun 1903
• Bermuatan negatif, karena itu dalam medan listrik membelok ke kutub yang positif
• Kecepatan mendekati kecepatan cahaya
• Daya tembus lebih besar dari pada sinar alfa
• Sinar β dapat menembus lempeng timbal atau lempeng aluminnium yang cukup tebal
• Dapat mengionkan benda-benda yang dilalui

Sinar Gamma (γ)

• Lambang

 
• Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik
• Satu jenis dengan sinar X tetapi panjang gelombang sangat pendek berkisar antara 1 – 10^-3 A
• Ditemukan oleh Paul Ulrich Villard

• Tidak bermuatan listrik, karena itu tidak dapat dibelokkan oleh medan magnet / listrik
• Daya tembus sangat besar hanya dapat ditahan oleh selapis baja atau beton
• Dapat mengionkan materi yang dilalui, tetapi tidak sekuat sinar alfa atau beta

• Sifat-sifat Sinar Radioaktif

a. Mempunyai daya tembus yang besar
b. Dapat mengionkan gas
c. Dapat berpendar (berfluoresensi) bila jatuh pada permukaan zat yang berlapis seng sulfida (ZnS) atau seng blende

Tabel Sinar yang Dipancarkan Unsur Radioaktif

Peluruhan zat Radioaktif

Kestabilan Inti Atom
Inti atom yang stabil tidak akan mengalami perubahan-perubahan untuk membentuk inti lain, sedangkan inti yang tidak stabil merupakan isotop-isotop radioaktif yang akan berubah membentuk suatu inti yang stabil.
Nuklida adalah istilah umum yang digunakan apabila kita ingin menunjukkan inti atom dari isotop tetentu. Contoh nuklida Karbon
Kestabilan inti dapat ditentukan oleh perbandingan jumlah proton dan neutron dalam nuklida tersebut.
Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan untuk membentuk nuklida yang stabil, yaitu :
Nuklida dengan nomor massa (A) rendah (A < 20) mempunyai perbandingan jumlah neutron (N) dan jumlah proton (Z) mendekati atau sama dengan satu

Sedangkan nuklida dengan nomor massa yang lebih tinggi harga perbandingn itu sekitar 1,6.

Untuk mencapai inti yang stabil, maka suatu nuklida radioaktif akan mengalami proses–proses antara lain:

• Mengubah kelebihan proton menjadi neutron dan sebaliknya
• Melepas kelebihan proton atau neutron
• Menangkap eleKtron dari kulit K
• Mengadakan pembelahan inti membentuk inti-inti yang lebih ringan

Peluruhan Zat Radioaktif

Berdasarkan pita kestabilan letak nuklida radioaktif ada tiga daerah, yaitu sebagai berikut:

Nuklida yang terletak di bawah pita kestabilan

Nuklida ini mempunyai perbandingan p / n lebih besar dari satu. 

1. Membebaskan positron.
Pada pemancaran positron, proton berubah menjadi neutron (n), positron (e).
Persamaannya:

Contoh:

Apabila nuklida radoaktif membebaskan positron menyebabkan nuklida itu berubah menjadi nuklida lain dengan nomor atom kurang satu, tetapi nomor tetap.

2. Menangkap elektron
Contoh:

Penangkapan elektron oleh inti atom akan menyebabkan nomor atom berkurang satu, tetapi nomor massa tetap

Nuklida yang terletak di atas pita kestabilan

Nuklida-nuklida ini mempunyai terlalu banyak netron (p / n < 1) atau jumlah neutron lebih banyak dari jumlah proton. Untuk memperkecil jumlah neutron terjadi perubahan neutron menjadi proton dengan membebaskan sinar beta

Pemancaran sinar beta oleh sebuah nuklida akan menyebabkan nomor atom bertambah dengan satu, tetapi nomor massa tetap.
Contoh:

Nuklida yang terletak di seberang pita kestabilan
Nuklida yang terlalu banyak proton dan neutron (jumlah proton > 83). Nuklida–nuklida ini cenderung melepaskan partikel α. Peristiwanya disebut peluruhan α.
Contoh :

Pemancaran sinar α oleh sebuah inti atom akan menyebabkan nomor atom berkutang dua dan nomor massa berkurang empat. Pada umumnya baik peluruhan α maupun β diikuti oleh peluruhan sinar gamma, yaitu pemancran sinar gamma.

Laju Peluruhan
Isotop radioaktif akan memancarkan (mengemisi) sinar radioaktif maka dengan sendirinya aktivitas zat tersebut makin lama makin berkurang. Laju peluruhan radioaktif tidak tergantung pada temperatur, tekanan atau keadaan lain.

WAKTU PARUH

Waktu yang diperlukan oleh zat radioaktif sehingga aktivitasnya tinggal separo disebut waktu paruh (t ½). Jika N merupakan jumlah atom radioaktif dan selama waktu dt melurus sebanyak dN, mak laju peluruhan zat tersebut adalah:

Jika harga lamda (λ) tidak diketahui, maka waktu paroh dapat dicari dengan rumus praktis yaitu :

Keterangan :
Nt     = jumlah zat yang tersisa
No     = jumlah zat mula-mula
t        = waktu peluruhan
t ½    = waktu paroh
λ       = tetapan peluruhan

Contoh :
Suatu unsur radioaktif mempunyai waktu paroh 25 hari, Jika semula disimpan sebanyak 20 gram unsur tersebut, dan ternyata sisanya tinggal 5 gram. Tentukan berapa lama unsur tersebut disimpan.

Solusi :
Diketahui :
t ½ = 25 hari
No = 20 gram
Nt = 5 gram

Ditanya :
t (waktu peluruhan)...?

Jawab :

Evaluasi Diri :

1. Suatu radioaktif mempunyai waktu paruh 18 hari. Jika unsur tersebut disimpan selama 72 hari. Tentukan massa zat yang tersisa.
2. Bila suatu unsur radioaktif setelah 42 bulan masih tersisa 12,5 % dari zat semula. Tentukan waktu paruh zat tersebut.
3. Waktu paruh Cu adalah 128 hari. Jika semula disimpan 0,8 gram dan ternyata tersisa 0,05 gram. Tentukan lama penyimpanan zat tersebut.

Kegunaan zat Radiokatif

• Sebagai Perunut (tracer)

Radiasi yang dipancarkan oleh radioisotop dapat dideteksi dengan alat khusus yang disebut detector. Apabila unsure radioisotop berpindah maka perpindahan dapat diikuti dengan detector.Teknik untuk mengikuti perpindahan radioisotop dalam sustu system disebut teknik perunut (tracer)
Teknik perunut dapat digunakan antara lain sebagai berikut :
Bidang Kedokteran
Radioisotop digunakan untuk mendiagnosis berbagai penyakit.
I – 131 : Mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok, terapi kanker kelenjar tiroid
Na –24 : Mendeteksi adanya gangguan peredaran darah
Xe – 133 : Mendeteksi penyakit paru-paru
Fe –59 : Mempelajari pembentukan sel darah merah
Ca – 47 : Mendeteksi penyakit pada tulang
K – 42 : Mendeteksi penyakit pada otot
Pengobatan Kanker
Dengan dosis rendah radiasi pengion dapat menyebabkan penyakit kanker, tetapi radiasi sinar gamma dapat digunakan untuk mengobati penyakit kanker. Berkas sinar gamma atau sinar X yang berenergi tinggi yang diarahkan dengan hati-hati dan dengan dosis yang tepat dapat digunakan untuk menghentikan pertumbuhan sel kanker.

Bidang Industri
Bila suatu industri baja ingin mengetahui kualitas industrinya dapat digunakan sinar yang dipancarkan oleh zat radioaktif yaitu sinar gamma, sinar gamma tidak dapat akan merusak bahan yang akan diuji tersebut.

Bidang Hidrologi
- Na – 24 untuk mengukur kecepatan aliran air sungai, air tanah atau minyak bumi dalam pipa
- Mendeteksi kebocoran pipa saluran dalam tanah
- Untuk penentuan pengendapan Lumpur

Bidang Kimia
- Reaksi Estreifikasi Ester terbentuk dari reaksi antara asam karboksilat dengan alkohol

- Reaksi Fotosintesis
Pot tanaman hijau dimasukkan dalam ruangan kaca yang tembus sinar matahari sehingga fotosintesis dapat berlangsung. Kemudian dalam ruangan di aliri gas CO2 yang mengandung ¹⁸O radioaktif. Pada akhir fotosintesis ternyata gas O2 yang dihasilkan tidak mengandung ¹⁸O. Selain itu juga dapat digunakan Karbon–14 yang terdapat pada CO2.
Reaksi fotosintesis

C¹⁸O2 (g) + H2O (l) → C6H12¹⁸O6 (s) + O2 (g)

Dengan cara yang sama, ke dalam pot itu dialiri air yang mengandung ¹⁸O, ternyata pada akhir proses fotosintesis gas O2 yang dibebaskan mengandung isotop ¹⁸O. Dari kedua percobaan tersebut, dapat disimpulkan bahwa gas O2 berasal dari peruraian H2O.

• Sebagai Sumber Radiasi

Bidang Kedokteran
Radiasi digunakan untuk sterilisasi makanan/minuman kaleng dan alat-alat kedokteran.
Radiasi Co – 60, digunakan untuk terapi penyakit kanker
Radiasi P – 32, digunakan untuk penyembuhan penyakit Leukimia
Radiasi P – 60 atau Cs – 137, digunakan sebagai bahan desterilisasi

Bidang Pertanian
• Radiasi P – 32, digunakan untuk mempercepat terjadinya bunga dan merangsang pembuahan
• Radiasi C – 14, digunakan untuk mengetahui tempat pemupukan yang tepat, sehingga tanaman tumbuh dengan baik
• Pemberantasan hama, yaitu dengan cara membuat serangga jantan mandul, sehingga tidak dapat menghasilkan keturunan
• Untuk menghasilkan mutasi-mutasi tanamaan yang baik

Bidang Industri
• Radiasi Co – 60, digunakan untuk mengetahui ketebalan suatu bahan yang paling tebal
• Radiasi Ir – 92, untuk mengukur ketebalan suatu bahan yang tebalnya kira-kira 10 cm
• Radiasi Cs – 137, digunakan untuk mengetahui umur suatu bahan

Media Pembelajaran:


sumber : http://preparatorychemistry.com/radioactivity.swf

Sumber : http://chemistriyanto.blogspot.com/2012/07/unsur-radioaktif.html

Read More

Materi Kimia : Kimia Unsur

PENGANTAR

Setiap hari kita menggunakan bahan, baik untuk makanan, minuman, pernapasan, pakaian, bahan bakar, dan berbagai peralatan. Semua bahan yang kita perlukan sehari-hari tersusun dari unsur-unsur baik sebagai unsur bebas maupun sudah terikat sebagai senyawa. Demikian pula halnya dalam industri juga menggunakan bahan dan peralatan yang tersusun dari unsur-unsur.
Penggunaan bahan baik unsur maupun senyawa didasarkan pada sifat bahan tersebut. Misalnya, oksigen dapat mengoksidasi bahan sehingga digunakan untuk mengoksidasi makanan dan bahan bakar. Tembaga dan aluminium bersifat sebagai konduktor yang baik dan tidak berkarat sehingga digunakan untuk membuat kabel dan peralatan memasak.
Pada bab ini akan kita pelajari kelimpahan unsur-unsur di alam, sifat-sifat, kegunaan, dampak dan proses pembuatan unsur dan senyawanya dalam kehidupan sehari-hari dan industri.

Kelimpahan Unsur-unsur di Alam

Unsur-Unsur yang Membangun Bumi Bagian Luar

Kelimpahan Unsur-unsur di Kerak Bumi
Unsur yang paling melimpah di kulit bumi adalah oksigen (49,20 %), kemudian silikon (25,67 %) dan aluminium (7,5 %

Unsur-unsur Yang Membangun Tubuh Manusia
Unsur-unsur Yang Membangun Tubuh Manusia yang paling banyak adalah Oksigen (65 %) dan selanjutnya Karbon (18 %), dan Hidrogen (10 %)

UNSUR GOLONGAN I A (ALKALI)


Unsur golongan I A disebut alkali, karena dapat beraksi dengan air membentuk suatu larutan yang bersifat basa (alkalis)
Contoh :
2 Na + H2O → NaOH + H2 (g)

Logam Alkali mempunyai sebuah elektron di kulit terluar yang mudah terlepas, sehingga logam-logam alkali merupakan logam yang reaktif.

Kelimpahan Unsur Golongan I A
Unsur golongan I A sangat reaktif, sehingga kelimpahannya di alam terdapat dalam bentuk senyawanya.
Sylvinite - KCl. NaCl
Carnalite - KCl.MgCl2.6H2O
Kryolith - Na3AlF6

Pembuatan Unsur Golongan Alkali
Elektrolisa leburan NaCl / KCl
2 NaCl → 2Na + Cl2
2 KCl → 2 K + Cl2

Elektrolisa Leburan NaOH / KOH
2 NaOH → 2 Na + H2O + ½ O
Pembuatan logam alkali disebut Proses Down

Sifat Fisika Unsur Golongan Alkali

Jari-jari atom dan massa jenis bertambah sedangkan titik Lebur dan titik didih. Sementara energi ionisasi dan keelektronegatifan berkurang. Potensial elektroda menggambarkan daya reduksi dalam larutan dari atas ke bawah cenderung bertambah kecuali Litium mempunyai potensial elektroda paling tinggi.

Sifat Kimia Unsur Golongan Alkali

• Sangat reaktif, mudah terbakar oleh O2 dari Udara, sehingga harus disimpan dalam minyak tanah. Pada pembakaran selalu terbentuk peroksida. 

2 Na + O2 → Na2O2 Natrium peroksida 

• Bereaksi sangat hebat dengan air, dimana makin ke bawah reaksinya semakin hebat (diseratai timbulnya panas) 

2Na + H2O → 2 NaOH + H2(g) + a kkal 

• Mudah bereaksi dengan asam,membnetuk garam dan gas hidrogen. 

2K + H2SO4 → 2 K2SO4 + H2 (g) 

• Dapat bereaksi langsung dengan halogen, membentuk garam. 

2K + Br2 → 2 KBr

• Reaksi nyala logam alkali (Litium, Natrium, Kalium, Cesium)

Kegunaan Unsur Golongan Alkali

• Garam Dapur (NaCl) 

Pembuatan : Dengan kristalisasi dari air laut (menguapkan air laut)
Kegunaan : sebagai bahan pengawet dan membuat sabun
Sifat-sifat : zat padat berwarna putih dan mudah larut dalam air dan rasanya asin

• Soda Api = Coustik Soda (NaOH) 

Pembuatan : Elektrolisa Larutan NaCl
2NaCl + H2O → 2NaOH + H2(g) + Cl2(g)
Kegunaan : untuk membuat sabun
Sifat : kristal berwarna putih, mudah larut dalam air,dan higroskopis.

• Soda (Na2CO3) dan Soda Kue (NaHCO3)

Pembuatan :
a. Proses Solvay
Bahan Dasar :
• NH3
• Gas CO2 (dari pemanasan batu kapur)
• NaCl
Reaksi :
NH3 + H2O → NH4OH
NH4OH + CO2 → NH4HCO3
NaCl + NH4HCO3→ NaHCO3 + NH4Cl
2NaHCO3→ Na2CO3 + H2O + CO2

Proses Solvay dapat digambarkan dalam animasi berikut:



Sumber: http://www.ocl.com.pk/flash/sodacycle.swf

b. Mengalirkan gas CO2 ke dalam larutan NaOH pekat (hasil elektrolisa larutan NaCl)
2 NaCl + 2 H2O → 2NaOH + H2 (g) + Cl2(g)
NaOH + CO2 → NaHCO3
2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2 (g)
Kegunaan : untuk melunakkan air sadah, pemadam kebakaran, dan soda roti
Sifat : zat padat berwarna putih

• Kalium Klorat (KClO3) 

Pembuatan : Elektrolisa larutan KCl yang dipanaskan sambil diaduk
2KCl + 2H2O → 2KOH + H2(g) + Cl2 (g)
KOH + Cl2 → KCl + KClO3 + H2O
Kegunaan : Untuk membuat mercon, korek api, dan sebagai oksidator
Sifat : kristal berwarna putih, mudah larut dalam air, dan sebagai oksidator.

• Kalium Bromida (KBr) dan Kalium Iodida (KI) 

Pembuatan : Reaksi antara larutan KOH dengan Br2 / I2 dan dipanaskan.
KOH + Br2 → KBr + KBrO3 + H2O
Larutannya kemudian diuapkan dan zat padat yan gterjadi direduksi dengan Karbon
KBrO3 + 3 C → KBr + 3 CO (g)
Kegunaan : Untuk membuat zat-zat yang lain (K, KOH, Br2, I2 dan lain-lain)
Sifat-sifat : zat padat berwarna putih, mudah larutdalam air dan sebagai reduktor.

• Sendawa = Kalium Nitrat (KNO3) 

Pembuatan :Mereaksikan larutan jenuh sendawa Chili (NaNO3) dengan KCl, kemudian campurannya didinginkan secara mendadak
NaNO3 + KCl → NaCl + KNO3
Kegunaan : untuk pengawet makanan dan membuat mercon
Sifat-sifat : zat padat berwarna putih, mudah larutdalam air dan sebagai oksidator
Natrium Thiosulfat (Na2S2O3)
Pembuatan : Menanaskan larutan natrium sulfit bersama bunga belerang
Na2SO3 + S → Na2S2O3
Kegunaan : untuk standart dalam Yodometri, anti klor dalam industri, dan menfikser dalam fotografri
Sifat-sifat : zat padat berwarna putih, mudah larutdalam air dan bereaksi dengan asam kuat memberikan endapan warna kuning dari belerang, serta dapat melunturkan wrna ungu dari Iodium.

Evaluasi Diri :

1. Tuliskan Persamaan pembuatan senyawa yang berasal dari NaOH, minimal 5 
2. Analisis dalam proses Solvay suatu pabrik menunjukkan bahwa untuk setiap 1,0 ton konsumsi NaCl dihasilkan 1,0 ton NaHCO3. Hanya 0,75 kg NH3 dikonsumsi dalam seluruh proses. Tentukan : berapakah % efisiensi proses konversi NaCl menjadi NaHCO3 dan mengapa hanya sedikit dibutuhkan NH3? 
3. Sebutkan kegunaan kalium nitrat 
4. Tuliskan reaksi pembuatan nitrida dan sebutkan kegunaan nitrida

UNSUR GOLONGAN II A (ALKALI TANAH)

Kelimpahan Unsur Golongan Alkali Tanah
Karena logam alkali tanah bersifat reaktif, maka tidak terdapat di alam dalam keadaan bebas, tetapi dalam bentuk senyawa atau mineral. Misalnya :
1. Beryl - Be3Al2(SiO3)6 
2. Dolomit - MgCO3.CaCO3
3. Gips = batu tahu - CaSO4. 2H2O
4. Fosforite - Ca3(PO4)2

Pembuatan Unsur Golongan Alkali Tanah
Elektrolisa leburan garam-garamnya atau basa-basanya
MgCl2 → Mg + Cl2

Sifat Fisika Unsur Golongan Alkali Tanah

Dari Berilium ke Barium jari-jari atom meningkat secara beraturan . Pertambahan jari-jari menyebabkan penurunan energi ionisasi dan keelektronegatifan. Potensial elektroda juga meningkat dari Kalsium ke Barium, akan tetapi Berilium menunjukan penyimpangan (potensial elektrodanya kecil). Hal ini disebabkan oleh energi ionisasi Berilium relatif besar. Titik lebur dan titik didih cenderung menurun dari atas ke bawah. Sifat-sifat fisis logam seperti titik lebur, titik didih, massa jenis, dan kekerasan, logam alkali tanah lebih besar dibandingkan dengan logam alkali seperiode. Hal ini disebabkan logam alkali tanah mempunyai dua elektron di kulit terluar (2 elektron valensi) sehingga ikatan logamnya lebih kuat.

Sifat Kimia Unsur Golongan Alkali Tanah
1. Dapat bereaksi dengan air membentuk basa
Ca + 2 H2O → Ca(OH)2 + H2(g)
2. Bereaksi dengan oksigen membentuk oksida basa
Sr + O2 → 2 SrO
3. Dapat bereaksi dengan hydrogen membentuk senyawa hidrida
Mg + H2 → MgH2
4. Dapat bereaksi dengan Nitrogen membentuk senyawa Nitrida
Mg + N2 → Mg3N2
5. Warna nyala logam alkali tanah



Air Sadah

Bila kita masuk dalam sebuah gua di daerah berkapur kita akan melihat stalaktit dan stalagmit. Bagaimanakah terjadinya stalaktit dan stalagmit?
Pernahkah Anda merebus air dalam ketel yang sudah lama digunakan? Apa yang dapat Anda amati dalam dasar ketel? Semua peristiwa tersebut ada kaitannya dengan air sadah.
Di dalam air seringkali terkandung mineral yang terlarut, misalnya CaCl2, CaSO4, Ca(HCO3)2, MgSO4, Mg(HCO3)2 dan lain-lain tergantung dari sumber airnya. Air yang mengandung ion Ca²⁺ atau Mg²⁺ dalam jumlah yang cukup banyak disebut air sadah. Penggunaan air sadah ini menimbulkan beberapa masalah diantaranya sukar berbuih bila digunakan untuk mencuci dengan sabun, menimbulkan kerak pada ketel bila direbus karena air sadah mengendapkan sabun menjadi scum dan mengendapkan CaCO3 bila dipanaskan. Air yang hanya sedikit atau tidak mengandung ion Ca²⁺ atau Mg²⁺ disebut air lunak.

CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g) → Ca(HCO3)2(aq)

Air yang menetes di dalam gua mengandung Ca(HCO3)2 yang terlarut dan CaCO3 yang tidak larut. CaCO3 yang tertinggal di langit-langit gua semakin bertambah panjang membentuk stalaktit dan air yang menetes membawa CaCO3 yang semakin menumpuk di dasar gua makin tinggi membentuk stalagmit. Air yang terus mengalir mengandung Ca(HCO3)2 terlarut merupakan air sadah. Untuk mengetahui kesadahan suatu air dapat dilakukan penambahan tetesan air sabun terhadap suatu contoh sampel air sampai terbentuk busa. Air sadah memerlukan lebih banyak air sabun untuk membentuk busa, sedangkan air lunak hanya membutuhkan sedikit air sabun untuk membentuk busa.

Macam Kesadahan Air
Kesadahan air dapat dibedakan menjadi kesadahan sementara dan kesadahan tetap.

a. Kesadahan Sementara
Suatu air sadah disebut memiliki kesadahan sementara bila kesadahan dapat hilang dengan dididihkan. Kesadahan sementara disebabkan garam-garam bikarbonat yaitu kalsium bikarbonat Ca(HCO3)2 dan magnesium bikarbonat Mg(HCO3)2. Ion Ca²⁺ dan Mg²⁺ dari senyawa tersebut akan mengendap sebagai CaCO3 bila air sadah dididihkan.

Ca(HCO3)2(aq) → CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g)

CaCO3 mengendap pada ketel menjadi lapisan kerak.

b. Kesadahan Tetap
Air yang memiliki kesadahan tetap, kesadahannya tidak hilang meskipun dididihkan. Kesadahan tetap disebabkan garam-garam kalsium dan magnesium selain bikarbonat.

Cara Menghilangkan Kesadahan
Kesadahan sementara dapat dihilangkan dengan mendidihkan air karena ion Ca²⁺ dan Mg²⁺ akan diendapkan sebagai CaCO3 atau MgCO3.
Kesadahan tetap dapat dihilangkan dengan cara:

a. Menambahkan Na2CO3
Natrium karbonat Na2CO3 dapat menghilangkan kesadahan sementara dan kesadahan tetap karena ion-ion Ca²⁺ dan Mg²⁺ akan diendapkan sebagai CaCO3 dan MgCO3. Misalnya, air sadah tetap yang mengandung garam CaCl2, maka ion Ca²⁺ dari CaCl2 dapat diendapkan dengan menambahkan Na2CO3.
CaCl2(aq) + Na2CO3(aq) → CaCO3(s) + 2NaCl(aq)

b. Dengan Resin Penukar Ion
Dalam proses penukaran ion, air sadah tetap dilewatkan melalui material seperti zeolit (natrium aluminium silikat) yang akan mengambil ion Ca²⁺ dan Mg²⁺ menggantikan ion Na⁺. Dengan demikian, diperoleh air lunak karena sudah tidak mengandung ion Ca²⁺ dan Mg²⁺.

Sumber: http://bcs.whfreeman.com/

Kerugian Penggunaan Air Sadah
Penggunaan air sadah menimbulkan beberapa kerugian antara lain sebagai berikut.

• Cucian menjadi kurang bersih karena air sadah menggumpalkan sabun, sehingga menjadi boros sabun. 
• Sabun yang menggumpal menjadi scum yang meninggalkan noda pada pakaian akibatnya pakaian menjadi kusam. 
• Menimbulkan kerak pada ketel, pipa air, dan pipa radiator sehingga mengakibatkan boros bahan bakar karena keraknya tidak menghantarkan panas dengan baik dan dapat menyumbat pipa air.

Evaluasi Diri :

• Tuliskan rumus dari : tawas, gas asetilin, Gips, garam inggris 
• Jelaskan bagaimana melunakkan air sadah sementara dan permanen Contoh air sadah mengandung 180 ppm HCO3^-. 
• Berapa massa CaO diperlukan untukmelunakkan 1.x 10 6 liter air. 

            Reaksi : HCO3^- + OH^- → H2O + CO3^-2
                           CO3^-2 + Ca⁺² → CaCO3 (s)


UNSUR GOLONGAN III A (ALUMINIUM)

Golongan aluminium mempunyai 3 elektron pada kulit terluar dan golongan ini terdiri dari 5 buah unsur, dimana yang terpenting dan banyak terdapat di alam adalah Boron dan Aluminium.

Boron
Terdapatnya :
Na2B4O7. H2O - Kernite
Ca2B6O11. 5 H2O – Colemanite
MgCl2. 2Mg3B8O15- Boracite
CaB4O7.NaBO2.8H2O - Boronatrocalcite

Pembuatan
Pemanasan Borontrioksida dengan logam Na / K / Mg
B2O3 + 6 K → 2 B + 3 K2O
Reaksi antara Potasium Fluoborat dengan Kalium
KBF4 + 3 K → B + 4 KF

Sifat-sifat : serbuk yang berwarna coklat dan pada suhu kamar merupakan zat yang stabil di udara
Asam Borat (H3BO3) 
Pembuatan : Reaksi antaraborax dengan asam khlorida atau asam sulfat.
Na2B4O7 + 2HCl + 5 H2O → 2NaCl + 4 H3BO3
Sifat-sifat :
sedikit larut dalam air dingin tetapimudah larut dalam larut dalam air panas
Kegunaan :
Larutan 3 % asam berat dalam air di sebut boor water, yang digunakan untuk mencuci luka dan kompres mata.
Borax (Na2B4O7.10 H2O) 
Pembuatan :
reaksi antara asam borat dengan Sodium karbonat (Na2CO3)
Sifat-sifat :
zat padat berwarna putih, mudah larut dalam air dan sedikit terhidrolisis, Pada pemanasan akan mengembang dan membentuk borax anhydraus yang mana melebur pada temperatur 561^oC
Kegunaan :
untuk melunakkan air sadah, membuat zat pewarna dan permata, membuat gelas dan sabun dan analisa karena campuran borax dan logam dalam nyala api, sering memberikan warna yang karakteristik

Aluminium
Aluminium pertama kali ditemukan oleh Friedrich Wohler pada tahun 1827. Terdapat di lapisan bumi kira- kira 7,84 % dalam bentuk persenyawaan :
Felsfar = KAlSi3O8 = K2O . Al2O3. 6 SiO2
Koalin = Al2O3 . 2 SiO2 . 2 H2O
Kryolith = Na3AlF6
Mica = Na2KAl3(SiO4)3
Bauksit = campuran dari Al2O3 . H2O dan Al2O3 . 3 H2

Pembuatan :
Elektrolisa larutan bauksit dalam kryolith cair dengan elektroda karbon (proses Hall-Heroult)
Al2O3 + 2 C → 2 Al + CO + CO2



Sumber: http://www.sciencelessons.co.uk/flash/aluminium.swf

Sifat-sifat :
logam berwarna putuih, daya hantar panas dan litriknya tinggi dan sebagai reduktor

Aluminium Oksida (Al2O3) 
Dikenal dengan nama Alumina, dapat bereaksi dengan asam maupun basa
Al2O3 + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2O
Al2O3 + 2 NaOH  → 2NaAlO2 + H2O
Digunakan untuk membuat permata, misal permata Nilam Putih (Safir), permata Nilam Biru (logam pencampurnya Fe dan Ti).
Kegunaan Al2(SO4)3 :
pemadam api, zat aditif pada makanan, dan sebagai mordant dalam tekstil.

Tawas (K Al (SO4)2 . 12H2O) 
Larutan berair yang mengandung sejumlah molar yang sama dari K2SO4 dan Al2(SO4)3 mengkristal sebagai Kalium aluminium sulfat, K Al( SO4)2 . 12 H2O. garam ini dikenal dengan nama patas alum, atau alum, atau tawas merupakan garam rangkap sulfat dari kation monovalen dan trivalent, dengan rumus umum :
M⁺ M⁺⁺⁺ (SO4)2. 12 H2O
Sebagai kation monovalen, mungkin : K⁺, Na⁺, NH4⁺, Rb⁺, Cs⁺, Tl⁺
Sebagai kation trivalent ,mungkin : Fe³⁺, Cr³⁺, Al³⁺, Mn³⁺, Ti³⁺, Co³⁺, Ga³⁺

Alum / tawas,mempunyai kegunaan sama dengan garam pembentuknya, yang paling adalah sebagai pewarna tekstil. Tekstil yang akan diwarnai (dicelup) direndam dalam larutam tawas dan dipanaskan dengan uap. Hidrolisis [Al (H2O)6]³⁺ mengendapkan Al(OH)3 padat ke atas serat tekstil dan zat warna kemudian diserap (adsorp) oleh Al(OH)3.

Evaluasi Diri 

• Sebutkan cara pembuatan aluminium
• Al2O3 adalah sebagai bahan dasar pembuatan perhiasan, sebutkan contoh perhiasan yang menggunakan bahan dasar Al2O3.
• Senyawa Aluminium yang penting adalag adalah alum . Berikan 2 rumus molekul alum dan jelaskan bagaimana proses alum untuk menjernihkan air.

UNSUR GOLONGAN IV A (KARBON)

Golongan karbon mempunyai 4 elektron pada kulit terluar, dan golongan ini terdiri dari 5 unsur. Dari kelima unsur ini yang paling sedikit terdapat di alam adalah Germanium.

Karbon

Terdapatnya Dalam keadaan bebas:
intan dan grafit.

Pembuatan :
Arang biasa = arang amorf (tidak mempunyai bentuk kristal tertentu) dibuat dari destilasi kering kayu atau bara. Grafit dapat dibuat dari arang biasa yang dipanaskan dalam tanur listrik

Sifat-sifat :
Dikenal 3 isotop dari karbon: ¹² C, ¹³ C, ¹⁴ C (radioaktif)
Karbon mempunyai 2 allotropi yaitu intan dan arang amorf.
Dapat menyerap warna dan bau, oleh karena itu kokas dapatdipakai sebagai pemutih dalam pabrik gula.

Kegunaan :
Untuk bahan bakar (arang kayu)
Untuk pemutih dalam pabrik gula (kokas)
Untuk membuat semir, cat (jelaga)

Silikon 

Terdapatnya:
Silikon merupakan bagian yang penting dari kulit bumi bersama-sama dengan oksigen, sebagai silikon dioksida atau Silika, dan dalam persenyawaan silikon terdapat dalam garam-garam silikat, seperti
Na2SiO3 = Natron water glass.
K2SiO3 = kali water glass.

Pembuatan :
Dalam Teknik Reduksi silica dengan karbon pada tempratur tinggi dalam dapur pemanas listrik.
SiO2 + 2C → Si + 2 CO(g) 
Dalam Laboratorium Pemanasan potassium fluorida dengan potassium
K2SiF6 + 4 K → Si + 6 KF
Pemanasan Silika dengan serbuk Magnesium
SiO2 + 2 Mg → Si + 2 MgO

Sifat-sifat :
- Berbentuk kristal dan amorf
- Kristalnya keras dan berwarna abu-abu
- Mempunyai Titik didih = 2600^oC dan Titik lebur = 1420^oC.
- Valensi empat Silikon terbakar secara lambat di udara.
   Si + O2 → SiO2 
- Afinitas terhadap halogen sangat besar, teristimewa dengan Fluor.
   Si + 2 F2 → SiF4 
   Si + 2 Cl2 → SiCl4 
   Si + 2 Br2 → SiBr4
Senyawa–senyawa Penting :
Silikon dioksida (SiO2)
Pembuatan
Reaksi antara garam-garam Natrium / Kalium Silikat dengan HCl.
Na2SiO3 + 2 HCl → 2 NaCl + H2O + SiO2
K2SiO3 + 2 HCL → 2 KCl + H2O + SiO2
SiO2 yang terbentuk dalam keadaan mengikat air, yaitu yang disebut hidrogel
Sifat-sifat:
1. Zat padat yang tahan panas dan tahan asam
2. Larut dalam asam flurorida
    SiO2 + 4 HF → SiF4 + 2 H2O Reaksinya disebut mengetsa.
3. Dapat direduksi oleh karbon dalam dapur pemanas listrik.
    SiO2 + 3 C → SiC + 2 CO Silikonkarbida = Karborundum
Karborundum bebentuk kristal yang sangat keras dan dapat digunakan sebagai pengasah.
Kegunaan : 
Untuk membuat gelas.
Gelas adalah suatu campuran yang terdiri atas oksida basa dan silikon dioksida. Oksida-oksida basa yang mungkin ada adalah Na2O, CaO, K2O, Al2O3, PbO, ZnO, Sb2O3, dan As2O3 .
Gelas pada umumnya terbuat dari reaksi antara pasir, batu kapur, dan soda.
6 SiO2 + CaCO3 + 2Na2CO3 → Na4CaSi6O15 + 3 CO2(g)
Komposisi gelas kurang lebih sebagai berikut:
SiO2 = 71-78%, Na2O = 12 – 17 % , CaO = 5-15% dan Al2O3 = 1 – 4 %
Macam-macam Gelas :
1. Gelas keras
    Gelas Bohemian atau gelas potash berisi K2O
2. Gelas pyrex
    mengandung SiO2 = 80%, B2O3 = 12 % dan Na2O = 6 % serta Al2O3 = 6 %.
3. Gelas Jena terdiri atas seng, barium, boron silikat.
Warna Gelas tergantung dari zat yang ditambahkan, misal warna merah menikam = emas dalam bentuk koloid, warna kuning = perak, Selenium = merah, tembaga dan kobalt memberi warna biru, krom = hijau.
Evaluasi Diri
1. Karbon mempunyai 3 isotop, apa artinya
2. Sebutkan allotropi dari karbon, apa perbedaannya.
3. Silikon banyak digunakan untuk alat- alat rumah tangga. Berikan 2 contoh
4. Apa yang dimaksud mengetsa? Jelaskan
5. Tuliskan komposisi unsur-unsure yang terkandung dalam gelas pyrex

UNSUR-UNSUR GOLONGAN VA

Nitrogen
Terdapatnya : 
- Dalam keadaan bebas :
  di udara sebanyak  80 % volume
- Dalam persenyawaan :
  Sendawa : KNO3
  SendawaChili : NaNO3
  Zwavelzuur Ammonia (Z.A) : (NH4)2SO4

Pembuatan : 
Dalam Teknik 
1. Destilasi bertingkat udara cair, dimana N2 akan menguap terlebih dahulu, karena titik didih N2 lebih kecil dari O2
2. Memisahkan gas Nitrogen dari Udara.
Dalam Laboratorium
1. Pemanasan ammonium nitrat
    NH4NO2 → N2(g) + 2 H2O
2. Pemanasan ammonium bikarbonat
    (NH4)2Cr2O7 → N2(g) + Cr2O3 + 4 H2O
3. Pemanasan urea dengan asam nitrat
    CO(NH2)2 +2 HNO3 → CO2(g) + 3 H2O + 2 N2

Sifat-sifat :
gas tidak berwarna, tidak berbau, dan sukar larut dalam air

Senyawa-senyawa Penting:

Amonia (NH3) 
Pembuatan Dalam Laboratorium 
- Reaksi antara garam-garam dari amonium dengan basa kuat
   NH4Cl + KOH → KCl + NH3 + H2O
- Reaksi antara senyawa nitrida dengan air
   Mg3N2 + 3 H2O → 3 MgO + 2NH3
Pembuatan Dalam Teknik
- Hasil tambahan dalam destilasi kering batu bara, pada pembuatan gas lampu
- Proses Haber – Bosch  
Sifat-sifat :  gas tidak berwarna, berbau rangsang, mudah larut dalam air, dapat bereaksi dengan asam membentuk garam ammonium, dan bersifat reduktor.
Kegunaan: 
untuk pembuatan pupuk dan pembuatan asam nitrat, soda kue.
Cara menunjukan adanya gas NH3
- Berbau rangsang
- Dapat membirukan kertas lakmus merah
- Sebatang pengaduk kaca yang sudah dicelupkan dalam HCl pekat, jika terkena gas, timbul kabut putih, maka gas tersebut adalah gas NH3

Phospor 

Terdapatnya 
Fosforit : Ca3(PO4)2
Apatit   : Ca5(PO4)3F
Pembuatan 
Pemanasan campuran Fosforit, pasir dan serbuk C dalam dapur pemanas listrik.
Ca3(PO4)2 + 3 SiO2 → 3 CaSiO3 + P2O5
2 P2O5 + 10 C→  P4 + 10 CO
Sifat-sifat 

• zat padat dengan titik didih 2800C dan titik lebur 44,1^oC 
• satu molekul terdiri dari 4 atom, maka fosfor harus dirumuskan sebagai P4 
• Pada tempratur tinggi (1040^oC), mengalami desosiasi P4 → 2 P2 
• Menunjukan peristiwa allotropi, dalam hal ini monotropi yaitu dikenal 2 macam fosfor yaitu fosfor merah dan forfor putih, dimana fosfor merah lebih stabil dari pada fosfor putih. Jika fosfor putih dipanaskan sampai temperatur 200 – 300^oC, akan berubah menjadi fosfor merah. Fosfor putih sifatnya tidak stabil, lambat laun juga akan berubah menjadi fosfor merah tanpa pemanasan. 

Kegunaan : 
- untuk racun tikus, membuat korek api, dan membuat asam pospit.
- Fosforesensi

Evaluasi Diri 

1. Tuliskan reaksi pembuatan gas amoniak
2. Tuliskan persamaan reaksi untuk menunjukan mengapa larutan Na3PO4 merupakan basa kuat 
3. Apa perbedaan posfor meerah dan posfor putih. 

UNSUR-UNSUR GOLONGAN VI A (KALKOGEN)

Golongan khalkogen mempunyai 6 buah elektron di kulit terluarnya dan golongan ini terdiri dari 5 buah unsur, dimana yang terpenting dan paling banyak terdapat di alam adalah oksigen dan belerang.

Oksigen

Terdapatnya
Dalam keadaan bebas di udara sekitar 20 % volume

Pembuatan dalam Tehnik
- Elektrolisa air yang telah ditambah sedikit asam atau basa
  H2O → 2 H2 + O2
- Destilasi bertingkat

Dalam Laboratorium 
Pemanasan kalium klorat dengan katalisator batu kawi (MnO2)/ peroksida /garam-garam nitrat

Sifat-sifat:
pada temperatur kamar, merupakan gas yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa. Dan mempunyai 3 buah isotop yaitu 16O, 17O, 18O
Kegunaan : 
untuk pernafasan dan untuk mengelas.
Senyawa yang terpenting 
Ozon (O3) 
Ozon merupakan bentuk allotropi dari oksigen
Sifat-sifat : gas berwarna biru, berbau rangsang,tidak stabil dan bersifat oksidator.
Kegunaan : untuk penglantang dan desinfektan.
Identifikasi adanya O3 Jika ditambah benzidine terjadi warna coklat

Belerang

Terdapatnya 
Dalam keadaan Bebas 
Dalam kawah gunung berapi, belerang yang terdapat dalam kawah gunung berapi diduga merupakan hasil reaksi antara gas SO2 dan gas H2S
  SO2 + H2S → 2 H2O + 3 S
Dalam Persenyawaan : 
- Seng Blende =ZnS
- Spaat Berat = BaSO4 
- Galena / kilap timbal = PbS
- Stibnit = Sb2S3
- Pyrit = FeS2
- Garam Inggris = MgSO4 
- Koeper kies = Cu2S
- Gips / batu tahu = CaSO4

Proses penambangan Belerang (Proses Frasch)

Sumber: http://content.tutorvista.com/chemistry_10/content/media/053_frasch_process.swf

Sifat-sifat : 
zat padat berwarna kuning, sukar larut dalam air, mudah larut dalam CS2, mempunyai 2 buah isotop yaitu 32S, 34S, terbakar dengan nyala biru, menunjukkan peristiwa alotropi yatu enantiotropi

Senyawa-senyawa Penting:
Asam Sulfat (H2SO4)
Pembuatan
Proses Kontak


Sumber :http://www.contentshoppe.com/images/eLearning/sample2.swf
Proses Kamar Timbal

Kegunaan Asam sulfat:
mengisi akumulator, dalam industri pupuk, dan industri besi atau baja

UNSUR-UNSUR GOLONGAN VII A (HALOGEN)
Unsur halogen mudah menangkap sebuah elektron sehingga dapat membentuk ion negatif satu. Makin kecil nomor atomnya semakin mudah menangkap elektron, sehingga makin reaktif. Jadi F2 adalah unsur yang paling reaktif dan merupakan oksidator terkuat.
Sifat Unsur Halogen
Sifat Kimia:

• Larut dalam air, membentuk asam halogenida dan asam hipohalit. Larutan halogen , dalam air disebut aqua halogenida, yang bersifat oksidator. 
• Dapat bereaksi dengan gas Hidrogen membentuk asam halogenida. Reaksi antara H2 dan Cl2 dipercepat dengan adanya sinar matahari sebagai katalisator. Reaksi ini dapat berlangsung karena pengaruh sinar Matahari disebut reaksi fotosintesa. 
• Reaksi Dengan Basa membentuk garam 
• Reaksi Dengan Logam Halogen bereaksi dengan logam menghasilkan logam halogenida dengan bilangan oksidasi yang tinggi. 

Sifat Fisika

Unsur Halogen (X) terdapat sebagai unsur diatomik. Kestabilan unsur halogen berkurang dari Cl2 ke I2. Pada pemanasan molekul X2 mengalami disosiasi atom-atomnya. Molekul halogen bersifat non polar.
Gaya dispersi (gaya London bertambah besar sesuai dengan bertambahnya Massa molekulnya (Mr)). Maka titik lebur dan titik didih halogen meningkat dari F2 ke I2. Pada suhu kamar Fluorin dan Klorin berupa gas, Bromin berupa zat cair yang mudah menguap, sedangkan Iodin berupa zat padat yang mudah menyublim.
Pada pemanasan, Iodin pada tidak mencair melainkan lengsung menguap. Halogen mempunyai warna dan bau tertentu, Fluorin berwarna kuning muda, Klorin berwarna hijau muda (kloros berarti hijau), Bromin berwarna merah tua, Iodin pada berwarna hitam sedangkan uap Iodin berwarna ungu. Semua berbau rangsang dan menusuk. Larutan halogen juga berwarna. Larutan klorin berwarna hijau muda, larutan bromin berwarna coklat merah (makin merah jika makin pekat), sedangkan larutan Iodin berwarna coklat. Halogen lebih mudah larut dalam pelarut non polar seperti karbon tetra klorida (CCl4) dan kloroform (CHCl3), iodine berwarna ungu.

Senyawa Halogen dan Kegunaannya:
Fluorin
- Freon (CCl2F2) = zat pendingin pada almari es dan AC

- Na2SiF6 = bila dicampur dengan pasta gigi akan berfungsi untuk menguatkan gigi.
- NaF = dapat digunakan dalam proses pengolahan isotop uranium, yaitu bahan bakar reaksi nuklir
- Teflon (Poli Tetra Fluoro Etilena) = bahan plastik tahan panas

 - Asam fluorida (HF) = digunakan untuk mengukir (mensketsa) kaca karena dapat bereaksi dengan kaca.

Klorin
Klorin terkandung di dalam air laut dalam bentuk garam (NaCl) dengan kadar 2,8%. Sifat oksidator yang tidak sekuat F2 menyebabkan klorin dapat diproduksi dengan menggunakan cara elektrolisis maupun oksidasi. Klorin dapat dibuat menggunakan beberapa cara, yaitu:
Proses Deacon
HCl dicampur dengan udara, kemudian dialirkan melalui CuCl2 yang bertindak sebagai katalis. Reaksi terjadi pada suhu ± 430 °C dan tekanan 20 atm.
Kegunaan:
- Cl2, digunakan sebagai disinfektan untuk membunuh kuman yang dapat menyebabkan berbagai penyakit
- NaCl, digunakan sebagai garam dapur.
- KCl, digunakan untuk pupuk
- NH4Cl, digunakan sebagai elektrolit pengisi batu baterai.
- NaClO, dapat mengoksidasi zat warna (pemutih), sehingga dapat digunakan sebagai bleaching agent, yaitu pengoksidasi zat warna.
- Kaporit (Ca(OCl)2), digunakan sebagai disinfektan pada air.
- PVC, digunakan pada industri plastik untuk pipa pralon

- Kloroform (CHCl3), digunakan sebagai pelarut dan obat bius pada pembedahan.

Bromin
Bromin dapat ditemukan dalam air laut. Sifat oksidator bromin tidak terlalu kuat. Bromin dapat diperoleh dengan beberapa cara.
Pada skala industri, bromin dihasilkan dengan cara mengekstraksi air laut. Hal ini dikarenakan kandungan air laut akan Br^- tinggi (kira-kira 70 ppm). Mula-mula pH air laut dibuat menjadi 3,5 dan kemudian direaksikan
dengan Cl2(g) untuk mengoksidasi Br^- menjadi Br2(g).
Kegunaan senyawa bromin antara lain:
a. NaBr, sebagai obat penenang saraf.
b. AgBr, untuk film fotografi. AgBr dilarutkan dalam film gelatin, kemudian film dicuci dengan larutan Na2S2O3 untuk menghilangkan kelebihan AgBr, sehingga perak akan tertinggal pada film sebagai bayangan hitam.
c. CH3Br, sebagai bahan campuran zat pemadam kebakaran.
d. C2H4Br2, ditambahkan pada bensin agar timbal (Pb) dalam bensin tidak mengendap karena diubah menjadi PbBr2.

Iodin
Senyawa iodin yang paling banyak ditemukan adalah NaNIO3 yang bercampur dengan NaNO3. Iodin meskipun padat, tetapi mudah menyublim karena mempunyai tekanan uap yang tinggi.
Dalam skala industri, iodin diperoleh dengan mereaksikan NaIO3 dengan natrium bisulfit (NaHSO3). Endapan I2 yang didapat, disaring dan dimurnikan.
Kegunaan senyawa iodin, antara lain:
a. I2 dalam alkohol, digunakan sebagai antiseptik luka agar tidak terkena infeksi.
b. KIO3, sebagai tambahan yodium dalam garam dapur.
c. I2, digunakan untuk mengetes amilum dalam industri tepung.
d. NaI, bila ditambahkan pada garam dapur dapat digunakan untuk mengurangi kekurangan yodium yang akan menyebabkan penyakit gondok.
e. Iodoform (CHI3), sebagai disinfektan untuk mengobati luka

Evaluasi Diri 

1. Tuliskan urutan kereaksyifan halogen terhadap unsur lain
2. Apa yang mendasari bahwa garam-garam klorit dapat digunakan sebagai penglantang? 

Sumber : http://chemistriyanto.blogspot.com/2012/07/kimia-unsur.html

Read More