IKATAN KIMIA

IKATAN KIMIA

Ikatan kimia adalah sebuah proses fisika yang bertanggung jawab dalam interaksi gaya tarik menarik antara dua atom atau molekul yang menyebabkan suatu senyawa diatomik atau poliatomik  menjadi stabil.

Ikatan kovalen adalah ikatan yang umumnya sering dijumpai, yaitu ikatan yang perbedaan elektronegativitas (negatif dan positif) di antara atom-atom yang berikat sangatlah kecil atau hampir tidak ada. Ikatan-ikatan yang terdapat pada kebanyakan senyawa organik dapat dikatakan sebagai ikatan kovalen.

 Ikatan ion merupakan sejenis interaksi elektrostatik antara dua atom yang memiliki perbedaan elektronegativitas yang besar. Tidaklah terdapat nilai-nilai yang pasti yang membedakan ikatan ion dan ikatan kovalen, namun perbedaan elektronegativitas yang lebih besar dari 2,0 bisanya disebut ikatan ion, sedangkan perbedaan yang lebih kecil dari 1,5 biasanya disebut ikatan kovalen. Ikatan ion menghasilkan ion-ion positif dan negatif yang berpisah. Muatan-muatan ion ini umumnya berkisar antara -3 e sampai dengan +3e

Rumus lewis digunakan untuk menggambarkan ikstsn kovslrn berdasarkan kaidah oktet, khusus untuk hidrogen mengikuti kaidah duplet.

Dalam ikatan kovalen ada jenis ikatan dimana pasangan elektron ysng digunakan berikatan berasal dari salah stau atom, dinamakan ikatan kovalen koordinasi.

Diantara ikatan ionik dan ikatan kovalen terdapat sejumlah molekulyang berada pada kesua sifat tersebut, dinamakn ikatan kovalen polar.

Keelektronegatifan didefinisikan sebagai kemampuan relatif suatu atom dalam molekul untuk menarik pasangan elektron ikatsn ke arah nya. Makin besar keelektronegatifannya maikn polar senyawa itu. 

Terdapat dua teori yang menerangkan ikatan kovalen yaitu teori orbital molekul (OM) dan teori ikatan valensi IV. Teori OM mengasumsikan bahwa atom-atom yang berikatan merupakan sekumpulan elektron dari inti yang berantaraksi. Teori IV mengasumsikan bahwa atom0atom berikatan merupakan kesatuan antar atom berantaraksi satu dengan yang lainnya. Teori OM menghasilkan orbital molekul ikatan dan anti-ikatan , teori IV membentuk ikatan terarah. Teori OM dan teori IV dapat digunakan untuk menrangkan ikatan pada logam melahirkan model resonansi dan model pita.

STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR

STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR

Gambaran atom menurut dalton adalah keras dan tidak dapat dibelah lagi dalah benar, tapi dengan alat modern atom dapat dipecah ke dalam model inti atom elektron seperti yang berkembang saat ini. Elektron adalah partikel sangat ringan bermuatan negatif yang dapat dipindai dalam tabung sinar oleh Thomson. Percobaan Millikan memberikan nilai untuk muatan elektron yang memungkinkan juga untuk menentukan masa elektron. 

Suatu percobaan tentang hamburan partikel alfaoleh Geiger dan Marsden , Rutherford mengajukan bahwa massa atom terpusat pada inti atom yang erukuran sangat kecildenagn elektron bergerak diluar inti. Neutron dan proton berada bersama dalam dalam inti atom yang menentukan massa setiap atom. Jumlah proton dalam inti menunjukan nomor atom.

Radiasi elektromagnetik dicirikan oleh panjang gelombang dan frekuensi nya.

c = lamda.v

Spektra garis dihasikan apabila elektron yang menerima energi ekstra telah turunke tingkat energi normalnya atom. Setiap unsur mempunyai spektrum garis yang khas. Secara terpisah model atom Bohr berhasil menerangkan spektrum atom hidrogen , menggambarkan elektron bergerak dalam orbit-orbit tertentu dengan energi terkuantitasi dan meradiasikan energi  hanya bila beralih orbit yang berenergi lebih tinggi ke orbit dengan energi lebih rendah.

Empat bilangan  kuantum diperlukan untuk menguraikan lokasi elektron di dalam atom. Yaitu: n menunjukkan tingkat energi utama orbital, m menyatakan bentuk orbital,  s menyatakan satu dari dua kemungkinan orientasi spin elektron dalam orbital.

Empat jenis orbital ( s,p,d,f) menghuni daerah berada di sekeliling atom . Dalam tingkat energi utama jumlah jenis orbital sama dengan n ( n = 1 orbital s, n=2 orbital p, n=3 orbital  d, n=4 orbital f ).

Terdapat tiga prinsip yang membangun urutan pengisian elektron dalam orbital untukatom poliatomik : prinsip larangan pauli, prinsip hund, prinsip membangun dengan energi terendah.

KESETIMBANGAN KIMIA

KESETIMBANGAN KIMIA

Kesetimbangan kimia adalah reaksi bolak-balik (reversibel) yang menunjukan reaktan bereaksi membentuk produk dan produk dapat bereaksi balik membentuk reaktan.
Arah panah persamaan reaksinya dua arah, yaitu ke arah kanan (ke produk) dan ke arah kiri (ke reaktan). Pada reaksi kesetimbangan, keadaan reaksinya secara mikroskopis berlangsung dinamis/terus-menerus/tidak berhenti (namun secara makroskopis reaksi diam/berhenti) dan laju reaksi ke arah kanannya akan sama dengan laju reaksi ke arah kirinya.
Karena laju reaksi ke arah kanannya sama dengan laju reaksi ke arah kirinya, maka jumlah zat-zat pada saat kesetimbangnya itu akan tetap.

Jumlah zat-zat pada beberapa awal reaksi dari reaksi kesetimbangan yang sama dibuat bervariasi, maka akan diperoleh perbandingan jumlah zat-zat pada masing-masing saat kesetimbangannya itu sama. Dari perbandingan jumlah zat-zat pada masing-masing saat kesetimbangannya yang sama tersebut diperolehlah nilai tetapan kesetimbangan (K).

Le chatelier menyebutkan, "jika suatu reaksi kesetimbangan diganggu dari luar (konsentrasi zat-zat yang ada dalam reaksi kesetimbangan itu ditambah atau dikurangi), maka reaksi kesetimbangan akan memberikan aksi terhadap gangguan tersebut". Aksi yang diberikan oleh reaksi kesetimbangan adalah dengan pergeseran kesetimbangan (arah reaksi kesetimbangan bergeser entah ke arah kanan atau ke arah kiri). Tujuan aksi yang diberikan tersebut adalah supaya perbandingan jumlah zat-zat saat kesetimbangan setelah dengan sebelum adanya gangguan dari luar itu tetap sama. Dengan demikian harga tetapan kesetimbangan (K) pun setelah dengan sebelum adanya gangguan dari luar itu akan tetap.

Berikut adalah faktor-faktor menyebabkan pergeseran kesetimbangan:
1. Perubahan konsentrasi (dM)
    Jika konsentrasi zat ditambah, maka reaksi kesetimbangan akan 
    bergeser menjauhi zat yang ditambah. Jika konsentrasi zat 
    dikurangi, maka reaksi kesetimbangan akan bergeser mendekati 
    zat yang dikurang.
2. Perubahan tekanan (dP) dan volume (dV)
    Jika tekanan diperbesar, berarti volume mengecil, maka reaksi 
    kesetimbangan akan bergeser ke arah koefisien kecil. 
    Jika tekanan diperkecil, berarti volumenya betambah, maka 
    reaksi kesetimbangan akan begeser ke arah koefisien besar.
3. Perubahan suhu (dT)
    Jika suhu dinaikan, maka reaksi kesetimbangan akan 
    bergeser ke arah endoterm (dH=+). Jika suhu diturunkan, 
    maka reaksi kesetimbangan akan bergeser ke arah eksoterm (dH=-).

Tetapan kesetimbangan (K) ada dua macam, yaitu Kc dan Kp. Kc adalah tetapan kesetimbangan yang dihitung berdasarkan jumlah konsentrasi/molaritas (M) dan Kp adalah tetapan kesetimbangan yang dihitung berdasarkan jumlah tekanan parsial gas (P). Secara umum rumusan K adalah perkalian jumlah zat di ruas kanan masing-masing dipangkatkan koefisiennya dibagi perkalian jumlah zat di ruas kiri masing-masing dipangkatkan koefisiennya. Jumlah (molaritas/tekanan parsial) yang dipakai pada perhitungan Kc/Kp adalah jumlah pada saat kesetimbangan. Jika jumlah zat-zat saat kesetimbangannya belum diketahui, maka dapat dicari dengan membuat tabulasi data (pentabelan data dari jumlah zat pada saat mula-mula (m), bereaksi (b), dan saat kesetimbangan (s)).

Jika fase zat dalam reaksi kesetimbangan adalah solid (s), loquid (l), larutan (aq), dan gas (g), maka dapat dihitung Kc dan Kp dengan melibatkan jumlah zat dari zat yang berfase gas (g) saja. Jika fase zat-zatnya: s, l, dan g (tidak ada aq), maka dapat dihitung Kc dan Kp dengan melibatkan jumlah zat dari zat fase gas (g) saja. Jika fase zat-zatnya: s, l, dan aq (tanpa ada g), maka tetapan kesetimbangan yang dapat dihitung adalah Kc saja dengan melibatkan jumlah zat dari zat fase larutan (aq) saja. Berikut adalah contoh rumus Kc dan Kp suatu reaksi kesetimbangan:

TERMODINAMIKA II

TERMODINAMIKA II

Hukum kedua termodinamika adalah ekspresi dari kecenderungan yang dari waktu ke waktu, perbedaan suhu, tekanan, dan menyeimbangkan potensi kimia dalam terisolasi sistem fisik . Dari keadaan kesetimbangan termodinamika , hukum menyimpulkan prinsip peningkatan entropi dan menjelaskan fenomena ireversibilitas di alam. Hukum kedua menyatakan ketidakmungkinan mesin yang menghasilkan energi yang dapat digunakan dari energi internal melimpah alam dengan proses yang disebut gerak abadi dari jenis yang kedua.

Hukum kedua dapat dinyatakan dengan cara tertentu, tetapi rumusan pertama adalah dikreditkan ke ilmuwan Jerman Rudolf Clausius .Hukum biasanya dinyatakan dalam bentuk fisik proses mustahil. Dalam termodinamika klasik , hukum kedua adalah dasar dalil yang berlaku untuk setiap sistem yang melibatkan terukur panas transfer, sedangkan pada termodinamika statistik , hukum kedua adalah konsekuensidari unitarity dalam teori kuantum . Dalam termodinamika klasik, hukum kedua mendefinisikan konsep termodinamika entropi , sementara di entropi mekanika statistik didefinisikan dari teori informasi , yang dikenal sebagai entropi Shannon .

Arah Proses Termodinamik

1.      Proses termodinamik yang berlanggsung secara alami seluruhnya disebut proses ireversibel (irreversibel process). Proses tersebut berlanggsung secara spontan pada satu arah tetapi tidak pada arah sebaliknya. Contohnya kalor berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah.

2.     Proses reversibel adalah proses termodinamik yang dapat berlanggsung secara bolak-balik. Sebuah sistem yang mengalami idealisasi proses reversibel selalu mendekati keadaan kesetimbangan termodinamika antara sistem itu sendiri dan lingkungannya. Proses reversibel merupakan proses seperti-kesetimbangan(quasi equilibrium process).

Tiga Pernyataan Bagi Hukum Kedua Termodinamika

1.      Kalor tidak mengalir secara spontan dari dingin ke panas. (sebaliknya: dapat spontan?)

2.      Tidak ada mesin yang dapat mengubah kalor menjadi usaha secara utuh, (sebaliknya: dapat spontan?)

3.    Setiap sistem terisolasi condong menjadi acak. (sistem terbuka: dapat menumbuhkaketeraturan?)

Hukum II Termodinamika

1. Jika tidak ada kerja dari luar, panas tidak dapat merambat secara spontan dari suhu rendah ke suhu tinggi (Clausius)
2. Proses perubahan kerja menjadi panas merupakan proses irreversible jika tidak terjadi proses lainnya (Thomson-Kelvin-Planck)
3. Suatu mesin tidak mungkin bekerja dengan hanya mengambil energi dari suatu sumber suhu tinggi kemudian membuangnya ke sumber panas tersebut untuk menghasilkan kerja abadi (Ketidakmungkinan mesin abadi)
4. Mesin Carnot adalah salah satu mesin reversible yang menghasilkan daya paling ideal.  Mesin ideal memiliki efisiensi maksimum yang mungkin dicapai secara teoritis