MODUL 5 KIMIA KOLOID

Transkripsi

1 MODUL 5 KIMIA KOLOID A. SISTEM KOLOID Di bawah ini ada beberapa perbedaan yang dapat di amati antara larutan sejati, sistem koloid dan suspensi kasar. Perhatikanlah tabel berikut: Tabel 5. 1 Perbedaan larutan sejati, sistem koloid dan suspensi kasar No Larutan Sejati Koloid Suspensi Kasar 1 Homogen, tak dapat dibedakan walaupun menggunakan mikroskop ultra Secara makroskopis bersifat homogen tetapi heterogen jika diamati dengan mikroskop ultra (campuran antara Heterogen (campuran), dapat dibedakan secara kasat mata homogen dan heterogen) 2 Stabil Pada umumnya stabil Tidak stabil 3 Satu fasa Dua fasa Dua fasa 4 Diameter partikel Diameter partikel antara 1- lebih kecil dari 1 nm 100 nm 5 Tidak dapat disaring dan tak dapat memisah ketika didiamkan Tidak dapat disaring kecuali dengan penyaring ultra dan tak memisah ketika didiamkan Diameter partikel lebih besar dari 100 nm Dapat disaring dan dapat memisah ketika didiamkan 6 Jernih Agak keruh Tidak jernih 7 Bersifat transparan dan meneruskan cahaya Dapat menghamburkan cahaya Dapat menghamburkan cahaya B. Jenis - Jenis Koloid Penggolongan sistem koloid didasarkan pada jenis fase pendispersi dan fase terdispersi : 1. Aerosol Sistem koloid dari partikel padat atau cair yang terdispersi dalam gas disebut aerosol. Jika zat yang terdispersi berupa zat padat disebut aerosol padat. Contoh aerosol padat : debu buangan knalpot. Sedangkan zat yang terdispersi berupa zat cair disebut aerosol cair. Contoh aerosol cair : hairspray dan obat UNINDRA Modul Kimia Dasar II 1

2 semprot. Untuk menghasilkan aerosol diperlukan suatu bahan pendorong (propelan aerosol). Contoh propelan aerosol yang banyak digunakan yaitu CFC dan CO2. 2. Sol Sistem koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat cair disebut sol. Contoh sol : putih telur, air lumpur, tinta, cat dan lain-lain. Sistem koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat padat disebut sol padat. Contoh sol padat : perunggu, kuningan, permata (gem). 3. Emulsi Sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat cair lain disebut emulsi. Sedangkan sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat padat disebut emulsi padat dan sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam gas disebut emulsi gas. Syarat terjadinya emulsi yaitu kedua zat cair tidak saling melarutkan. Emulsi digolongkan ke dalam 2 bagian yaitu emulsi minyak dalam air dan emulsi air dalam minyak.. Contoh emulsi minyak dalam air : santan, susu, lateks. Contoh emulsi air dalam minyak : mayonnaise, minyak ikan, minyak bumi. Contoh emulsi padat : jelly, mutiara, opal. Emulsi terbentuk karena pengaruh suatu pengemulsi (emulgator). Misalnya sabun dicampurkan kedalam campuran minyak dan air, maka akan diproleh campuran stabil yang disebut emulsi. 4. Buih Sistem koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair disebut buih, sedangkan sistem koloid dari gas yang terdispersi dalam zat padat disebut buih padat. Buih digunakan dalam proses pengolahan biji logam dan alat pemadam kebakarn. Contoh buih cair : krim kocok, busa sabun. Contoh buih padat : lava, biskuit. Buih dapat dibuat dengan mengalirkan suatu gas ke dalam zat yang mengandung pembuih dan distabilkan oleh pembuih seperti sabun dan protein. Ketika buih tidak dikehendaki, maka buih dapat dipecah oleh zat-zat seperti eter, isoamil dan alkohol. UNINDRA Modul Kimia Dasar II 2

3 5. Gel Sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat padat dan bersifat setengah kaku disebut gel. Gel dapat terbentuk dari suatu sol yang zat terdispersinya mengadsropsi medium dispersinya sehingga terjadi koloid yang agak padat. Contoh gel : agar-agar, semir sepatu, mutiara, mentega. Campuran gas dengan gas tidak membentuk sistem koloid tetapi suatu larutan sebab semua gas bercampur baik secara homogen dalam segala perbandingan. Sistem koloid dapat dikelompokkan, seperti tabel berikut : Tabel 5.2 Pengelompokan sistem koloid No Fase Medium Nama Contoh Terdispersi Pendispersi Koloid 1 Gas Cair Busa/Buih Buih sabun, krim kocok 2 Gas Padat Busa padat Batu apaung, karet busa 3 Cair Gas Aerosol Awan, kabut 4 Cair Cair Emulsi Susu, santan 5 Cair Padat Emulsi padat Keju, mentega, mutiara 6 Padat Gas Aerosol Asap, debu padat 7 Padat Cair Sol Cat, kanji, tinta 8 Padat Padat Sol padat Kaca berwarna, paduan logam C. Sifat - Sifat Koloid Sifat-sifat khas yang dimiliki oleh koloid diantaranya adalah : 1. Efek Tyndall Sifat pengahamburan cahaya oleh koloid di temukan oleh John Tyndall, oleh karena itu sifat ini dinamakan Tyndall. Efek dari Tyndall digunakan untuk membedakan sistem koloid dari larutan sejati, contoh dalam kehidupan sehari hari dapat diamati dari langit yang tampak berwarna biru atau terkandang merah/oranye. Selain itu contoh lainnya adalah pada koloid kanji dan larutan Na 2 Cr2O 7, maka UNINDRA Modul Kimia Dasar II 3

4 sinar dihamburkan oleh sistem koloid tetapi tidak dihamburkan oleh larutan sejati hal ini dapat dilihat terdapat berkas sinar pada larutan. Larutan koloid kanji memiliki partikel-partikel koloid relatif besar untuk dapat menghamburkan sinar dan sebaliknya Na 2 Cr 2 O 7 memiliki partikel-partikel yang relatif kecil sehingga hamburan yang terjadi sedikit kecil dan sulit diamati. 2. Gerak Brown Dalam miksroskop ultra, partikel koloid akan tampak sebagai titik cahaya. Jika pergerakan titik cahaya atau partikel tersebut diikuti, partikel itu bergerak terus-menerus dengan gerakan zigzag. Hal ini pertama kali diamati oleh Robert Brown ( ), seorang ahli botani inggris pada tahun Ia sedang mengamati butiran sari tumbuhan pada permukaan air dan mikroskop. Partikel koloid dalam medium pendispersinya disebut gerak brown. Bagaimana gerak brown dijelaskan? Partikel partikel suatu zat senantiasa bergerak. Gerakan tersebut bersifat acak seperti pada zat cair dan gas. Sistem koloid dengan medium pendipersi zat cair atau gas, partikel-partikel menghasilkan tumbukan. Tumbukan tersebut berlangsung dari segala arah. Partikel koloid cukup kecil, tumbukan cenderung tidak seimbang. Dan menyebabkan perubahan arah partikel sehingga terjadi gerak zigzag atau gerak brown. Semakin kecil ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak brown. Semakin besar ukuran partikel, semakin lambat gerak brown. Gerak Brown dipengerahui oleh suhu. Semakin tinggi suhu sistem, koloid, semakin besar energi kinektik yang dimiliki partikel medium. Akibatnya, gerak Brown dari partikel fase terdispersinya semakin cepat. Semakin rendah suhu system koloid maka gerak Brown semakin lambat. Gambar 5.1 Gerak Brown UNINDRA Modul Kimia Dasar II 4

5 3. Adsorbsi Koloid Adsorbsi Koloid adalah penyerapan zat atau ion pada permukaan koloid. Sifat adsorbsi digunakan dalam proses: 1. Pemutihan gula tebu. 2. Norit. 3. Penjernihan air. Contoh: koloid antara obat diare dan cairan dalam usus yang akan menyerap kuman penyebab diare. Koloid Fe(OH)3 akan mengadsorbsi ion H+ sehingga menjadi bermuatan (+). Adanya muatan senama maka koloid Fe(OH) 3, akan tolak-menolak sesamanya sehingga partikel-partikel koloid tidak akan saling menggerombol. Koloid As 2 S 3 akan mengadsorbsi ion OH - dalam larutan sehingga akan bermuatan (-) dan tolak-menolak dengan sesamanya, maka koloid As 2 S 3 tidak akan menggerombol. Contoh gambar adsorbsi: Gambar 5.2 Mekanisme adsorbsi 3. Muatan Koloid dan Elektroforesis Muatan koloid ditentukan oleh muatan ion yang terserap permukaan koloid. Elektroforesis adalah gerakan partikel koloid karena pengaruh medan listrik. Karena partikel koloid mempunyai muatan maka dapat bergerak dalam medan listrik. Jika ke dalam koloid dimasukkan arus searah melalui elektroda, maka koloid bermuatan positif akan bergerak menuju elektroda negatif dan sesampai di elektroda negatif akan terjadi penetralan muatan dan koloid akan menggumpal (koagulasi). UNINDRA Modul Kimia Dasar II 5

6 Contoh: cerobong pabrik yang dipasangi lempeng logam yang bermuatan listrik dengan tujuan untuk menggumpalkan debunya. Gambar 5.3 Mekanisme elektroforesis 5. Koagulasi Koloid Koagulasi koloid adalah penggumpalan karena elektrolit yang muatannya berlawanan. Contoh: kotoran pada air yang digumpalkan oleh tawas sehingga air menjadi jernih. Faktor-faktor yang menyebabkan koagulasi: Perubahan suhu. Pengadukan. Penambahan ion dengan muatan besar (contoh: tawas). Pencampuran koloid positif dan koloid negatif. Koloid akan mengalami koagulasi dengan cara: 1. Mekanik Cara ini dilakukan dengan pemanasan, pendinginan atau pengadukan cepat. 2. Kimia Dengan penambahan elektrolit (asam, basa, atau garam). Contoh : susu + sirup masam > menggumpal UNINDRA Modul Kimia Dasar II 6

7 lumpur + tawas > menggumpal Dengan mencampurkan 2 macam koloid dengan muatan yang berlawanan. Contoh : Fe(OH) 3 yang bermuatan positif akan menggumpal jika dicampur As 2 S 3 yang bermuatan negatif. Gambar 5.4 Mekanisme koagulasi koloid 6. Koloid Pelindung Koloid pelindung adalah suatu sistem koloid yang ditambahkan pada sistem koloid lainnya agar diperoleh koloid yang stabil. Contoh koloid pelindung : gelatin yang merupakan koloid padatan dalam medium air. Gelatin biasa digunakan pada pembuatan es krim untuk mencegah pembentukkan kristal es yang kasar sehingga diperoleh esk krim yang lebih lembut. 7. Koloid liofil dan koloid liofob Koloid ini terjadi pada sol. Sol liofil adalah koloid yang fase terdispersinya suka (dapat mengikat) pada cairan (fase pendispersinya). Sol liofob adalah koloid yang fase terdispersinya tidak suka paca cairan (fase pendispersinya) pada koloid liofil pengikatan medium pendispersi disebabkan oleh gaya tarik menarik (berupa gaya elektrostatik) pada setiap ujung gugus molekul terdispersi. Sol liofob/ hidrofob mudah terkoagulasi dengan sedikit penambahan elektrolit, tetapi menjadi lebih stabil jika ditambahkan koloid pelindung yaiut koloid liofil. Berikut ini penjelasan yang lebih lengkap mengenai koloid liofil dan liofob: UNINDRA Modul Kimia Dasar II 7

8 a. Koloid liofil (suka cairan) adalah koloid di mana terdapat gaya tarikmenarik yang cukup besar antara fase terdispersi dan medium pendispersi. Contoh, disperse kanji, sabun, deterjen b. Koloid liofob (tidak suka cairan) adalah koloid di mana terdapat gaya tarikmenarik yang lemah atau bahkan tidak ada sama sekali antar fase terdispersi dan medium pendispersinya. Contoh: dispersi emas, belerang dalam air. Tabel 5.3 Perbadaan Koloid Liofil dan Liofob Sifat-Sifat Sol Liofil Sol Liofob Pembuatan Dapat dibuat langsung dengan mencampurkan fase terdispersi dengan medium terdispersinya Tidak dapat dibuat hanya dengan mencampur fase terdispersi dan medium pendisperinya Muatan partikel Mempunyai muatan yang kecil Memiliki muatan positif Adsorpsi medium pendispersi Viskositas (kekentalan) Penggumpalan Sifat reversibel Efek Tyndall Migrasi dalam medan listrik atau tidak bermuatan Partikel-partikel sol liofil mengadsorpsi medium pendispersinya. Terdapat proses solvasi/ hidrasi, yaitu terbentuknya lapisan medium pendispersi yang teradsorpsi di sekeliling partikel sehingga menyebabkan partikel sol liofil tidak saling bergabung Viskositas sol liofil > viskositas medium pendispersi Tidak mudah menggumpal dengan penambahan elektrolit Reversibel, artinya fase terdispersi sol liofil dapat dipisahkan dengan koagulasi, kemudian dapat diubah kembali menjadi sol dengan penambahan medium pendispersinya Memberikan efek Tyndall yang lemah Dapat bermigrasi ke anode, katode, atau tidak bermigrasi sama sekali atau negative Partikel-partikel sol liofob tidak mengadsorpsi medium pendispersinya. Muatan partikel diperoleh dari adsorpsi partikelpartikel ion yang bermuatan listrik Viskositas sol hidrofob hampir sama dengan viskositas medium pendispersi Mudah menggumpal dengan penambahan elektrolit karena mempunyai muatan Irreversibel artinya sol liofob yang telah menggumpal tidak dapat diubah menjadi sol Memberikan efek Tyndall yang jelas Akan bergerak ke anode atau katode, tergantung jenis muatan partikel UNINDRA Modul Kimia Dasar II 8

9 D. Pembuatan Koloid Ukuran partikel koloid berada di antara partikel larutan dan suspensi, karena itu cara pembuatannya dapat dilakukan dengan memperbesar partikel larutan atau memperkecil partikel suspensi. Maka dari itu, ada dua metode dasar dalam pembuatan sistem koloid sol, yaitu : 1. Metode Kondensasi Merupakan metode bergabungnya partikel-partikel kecil larutan sejati yang membentuk partikel-partkel berukuran koloid. Metode di mana partikel-partikel kecil larutan sejati bergabung membentuk partikel-partikel berukuran koloid. Pembuatan koloid sol dengan metode ini pada umumnya dilakukan dengan cara kimia. a. Dekomposisi rangkap Misalnya: * Sol As 2 S 3 dibuat dengan gaya mengalirkan H 2 S dengan perlahan-lahan melalui larutan As 2 O 3 dingin sampai terbentuk sol As 2 S 3 yang berwarna kuning terang; * Sol AgCl dibuat dengan mencampurkan larutan AgNO 3 encer dan larutan HCl encer; b. Reaksi Hidrolisis Hidrolisis adalah reaksi suatu zat dengan air. Misalnya : * Sol Fe(OH) 3 dapat dibuat dengan hidrolisis larutan FeCl 3 dengan memanaskan larutan FeCl 3 atau reaksi hidrolisis garam Fe dalam air mendidih; * Sol Al(OH) 3 dapat diperoleh dari reaksi hidrolisis garam Al dalam air mendidih; c. Reaksi Reduksi Oksidasi (redoks) Misalnya: * Sol emas atau sol Au dapat dibuat dengan mereduksi larutan garamnya dengan melarutkan AuCl 3 dalam pereduksi organik formaldehida H. UNINDRA Modul Kimia Dasar II 9

10 a. Penggantian Pelarut Cara ini dilakukan dengan mengganti medium pendispersi sehingga fasa terdispersi yang semulal arut setelah diganti pelarutanya menjadi berukuran koloid. Misalnya; o Untuk membuat sol belerang yang sukar larut dalam air tetapi mudah larut dalam alkohol seperti etanol dengan medium pendispersi air, belarang harus terlenih dahulu dilarutkan dalam etanol sampai jenuh. Baru kemudian larutan belerang dalam etanol tersebut ditambahkan sedikit demi sedikit ke dalam air sambil diaduk. Sehingga belerang akan menggumpal menjadi pertikel koloid dikarenakan penurunan kelarutan belerang dalam air. o Sebaliknya, kalsium asetat yang sukar larut dalam etanol, mula-mula dilarutkan terlebih dahulu dalam air, kemudianbaru dalam larutan tersebut ditambahkan etanol maka terjadi kondensasi dan terbentuklah koloid kalsium asetat 1. Metode Dispersi Merupakan metode dipecahnya partikel-partikel besar sehingga menjadi partikel-partikel berukuran koloid. Metode ini melibatkan pemecahan partikelpartikel kasar menjadi berukuran koloid yang kemudian akan didispersikan dalam medium pendispersinya. Ada 3 cara dalam metode ini, yaitu : a. Cara Mekanik Cara mekanik adalah penghalusan partikel-partikel kasar zat padat dengan proses penggilingan untuk dapat membentuk partikel-partikel berukuran koloid. Alat yang digunakan untuk cara ini biasa disebut penggilingan koloid, yang biasa digunakan dalam : o Industri makanan untuk membuat jus buah, selai, krim, es krim,dsb o Industri kimia rumah tangga untuk membuat pasta gigi, semir sepatu, deterjen, dsb o Industri kimia untuk membuat pelumas padat, cat dan zat pewarna o Industri-industri lainnya seperti industri plastik, farmasi, tekstil, dan kertas UNINDRA Modul Kimia Dasar II 10

11 Sistem kerja alat penggilingan koloid : Alat ini memiliki 2 pelat baja dengan arah rotasi yang berlawanan. Partikelpartikel yang kasar akan digiling melalui ruang antara kedua pelat baja tersebut. Kemudian, terbentuklah partikel-partikel berukuran koloid yang kemudian didispersikan dalam medium pendispersinya untuk membentuk sistem koloid. Contoh kolid yang dibuat adalah; pelumas, tinta cetak, sol belerang dsb. b. Cara Peptisasi Cara peptisasi adalah pembuatan koloid / sistem koloid dari butir-butir kasar atau dari suatu endapan / proses pendispersi endapan dengan bantuan suatu zat pemeptisasi (pemecah). Zat pemecah tersebut dapat berupa elektrolit khususnya yang mengandung ion sejenis ataupun pelarut tertentu. Contoh: o Agar-agar dipeptisasi oleh air ; karet oleh bensin o Endapan NiS dipeptisasi oleh H2S ; endapan Al(OH) 3 oleh AlCl3 o Sol Fe(OH) 3 diperoleh dengan mengaduk endapan Fe(OH) 33 yang baru terbentuk dengan sedikit FeCl3. Sol Fe(OH) 3 kemudian dikelilingi Fe+3 sehingga bermuatan positif o Beberapa zat mudah terdispersi dalam pelarut tertentu dan membnetuk sistem kolid. Contohnya; gelatin dalam air. E. Pemurnian Koloid Seringkali terdapat zat-zat terlarut yang tidak diinginkan dalam suatu pembuatan suatu sistem koloid. Partikel-partikel tersebut haruslah dihilangkan atau dimurnikan guna menjaga kestabilan koloid. Ada beberapa metode pemurnian yang dapat digunakan, yaitu : 1. Dialisis Dialisis adalah proses pemurnian partikel koloid dari muatan-muatan yang menempel pada permukaannya. UNINDRA Modul Kimia Dasar II 11

12 Pada proses dialisis ini digunakan selaput semipermeabel. Pergerakan ion-ion dan molekul molekul kecil melalui selaput semipermiabel disebut dialysis. Suatu koloid biasanya bercampur dengan ion-ion pengganggu, karena pertikel koloid memiliki sifat mengadsorbsi. Pemisahan ion penggangu dapat dilakukan dengan memasukkan koloid ke dalam kertas/membran semipermiabel (selofan), baru kemudian akan dialiri air yang mengalir. Karena diameter ion pengganggu jauh lebih kecil daripada kolid, ion pengganggu akan merembes melewati pori-pori kertas selofan, sedangkan partikel kolid akan tertinggal. Proses dialisis untuk pemisahan partikel-partikel koloid dan zat terlarut dijadikan dasar bagi pengembangan dialisator. Salah satu aplikasi dialisator adalah sebagai mesin pencuci darah untuk penderita gagal ginjal. Jaringan ginjal bersifat semipermiabel, selaput ginjal hanya dapat dilewati oleh air dan molekul sederhana seperti urea, tetapi menahan partikel-partikel kolid seperti sel-sel darah merah. Gambar 5.5 Mekanisme dialysis 2. Elektrodialisis Pada dasarnya proses ini adalah proses dialysis di bawah pengaruh medan listrik. Cara kerjanya; listrik tegangan tinggi dialirkan melalui dua layer logam yang menyokong selaput semipermiabel. Sehingga pertikel-partikel zat terlarut dalam sistem koloid berupa ion-ion akan bergerak menuju elektrode dengan muatan berlawanan. Adanya pengaruh medan listrik akanmempercepat proses pemurnian sistem koloid. Elektrodialisis hanya dapat digunakan untuk memisahkan partikel-partikel zat terlarut elektrolit karena elektrodialisis melibatkan arus listrik. 3. Penyaring Ultra UNINDRA Modul Kimia Dasar II 12

13 Partikel-partikel koloid tidak dapat disaring biasa seperti kertas saring, karena pori-pori kertas terlalu besar dibandingkan ukuran partikel-partikel tersebut. Tetapi, bila kertas saring tersebut diresapi dengan selulosa seperti selofan, maka ukuran pori-pori kertas akan sering berkurang. Kertas saring modifikasi tersebut disebut penyaring ultra. Proses pemurnian dengan menggunakan penyaring ultra ini termasuklambat, jadi tekanan harus dinaikkan untuk mempercepat proses ini. Terakhir, partikelpertikel koloid akan teringgal di kertas saring. Partikel-partikel kolid akan dapat dipisahkan berdasarkan ukurannya, dengan menggunakan penyaring ultra bertahap. F. Aplikasi Koloid Sifat karakteristik kolid yang penting, yaitu sangat bermanfaat untuk mencampur zat-zat yang tidak dapat saling melarutkan secara homogen dan bersifat stabil untuk produksi skala besar. Oleh karena sifat tersebut, sistem koloid menjadi banyak kita jumpai dalam industri (aplikasi koloid untuk produksi cukup luas). Tetapi selain industri, sistem koloid juga banyak dapat kita jumpai dalam kehidupan kita sehari-hari, contohnya saja di alam, kedokteran, pertanian, dsb; 1. Penggumpalan darah Darah mengandung sejumlah koloid protein yangbermuatan negative. Jika terdapat luka kecil, maka luka tersebut dapat doibati dengan pensil stiptik atau tawas yang mengandung ion-ion Al +3 dan Fe +3, dimana ion-ion tersebut akan membantu menetralkan muatan-muatan partikel koloid protein danmembnatu penggumpalan darah. 2. Pembentukan delta di muara sungai Air sungai mengandung partikel-partikel koloid pasir dan tanah liat yang bermuatan negatif. Sedangkan air laut mengandung ion-ion Na +, Mg +2, dan Ca +2 yang bermuatan positif. Ketika air sungai bertemu di laut, maka ion-ion positif dari air laut akanmenetralkan muatan pasir dan tanah liat. Sehingga, terjadi koagulasi yang akan membentuk suatu delta. UNINDRA Modul Kimia Dasar II 13

14 3. Pengambilan endapan pengotor Gas atau udara yang dialirkan ke dalam suatu proses industri seringkali mangandung zat-zat pengotor berupa partikel-partikel koloid. Untukmemisahkan pengotor ini, digunakan alat pengendap elektrostatik yang pelat logamnya yang bermuatan akan digunakan untuk menarik partikelpartikel koloid. 4. Pemutihan gula Dengan melarutkan gula ke dalam air, kemudian larutan dialirkan melalui sistem koloid tanah diatomae atau karbon, partikel-partikel koloid kemudian akan mengadsorbsi zat warna tersebut. Sehingga gula tebu yang masih berwarna dapat diputihkan 5. Penjernihan Air Air keran (PDAM) yang ada saat ini mengandung partikel-partikel koloid tanah liat,lumpur, dan berbagai partikel lainnya yang bermuatan negatif. Oleh karena itu, untuk menjadikannya layak untuk diminum, harus dilakukan beberapa langkah agar partikel koloid tersebut dapat dipisahkan. Hal itu dilakukan dengan cara menambahkan tawas (Al 2 SO 4 ) 3.Ion Al 3+ yang terdapat pada tawas tersebut akan terhidroslisis membentuk partikel koloid Al(OH) 3 yang bermuatan positif melalui reaksi: Al H 2 O Al(OH) 3 + 3H + Setelah itu, Al(OH) 3 menghilangkan muatan-muatan negatif dari partikel koloid tanah liat/lumpur dan terjadi koagulasi pada lumpur. Lumpur tersebut kemudian mengendap bersama tawas yang juga mengendap karena pengaruh gravitasi. UNINDRA Modul Kimia Dasar II 14

15 MODUL 6 KIMIA UNSUR Unsur adalah bagian yang hanya mengandung satu jenis atom, tidak dapat dibagi lagi menjadi zat yang lebih sederhana. Sifat sifat yang dimiliki oleh unsurunsur yang ada di alam ini membuat para ahli kimia membedakan unsur-unsur tersebut berdasarkan golongan dan periode dengan mengacu pada sifat sifat unsur tersebut dalam tabel period periodik unsur. Golongan Periode Gambar 6.1 Tabel Periodik Unsur UNINDRA Modul Kimia Dasar II 15

16 Pada prinsipnya unsur kimia dibagi menjadi 3 kelompok besar yaitu: unsur logam, non logam, dan transisi. 1. Unsur logam Merupakan unsur-unsur yang terdapat pada sisi kiri tabel periodik yang memiliki kemiripan sifat fisik. Sifat logam : o pada temperatur kamar umumnya berbentuk padatan kecuali raksa o merupakan penghantar yang baik untuk panas dan listrik o bersifat dapat ditempa o memiliki kekerasan yang tinggi o berkilau Contoh: kalium, seng, tembaga 2. Unsur non logam Merupakan unsur-unsur yang terletak pada sisi kanan tabel periodik dengan sifat-sifat yang sangat bervariasi. Sifat non logam: o penghantar yang jelek baik panas maupun listrik o cenderung bersifat rapuh o Banyak berupa gas pada temperatur kamar Contoh: sulfur, karbon Dalam tabel periodik unsur-unsur kimia juga dikelompokkan dalam golongan-golongan unsur penting yaitu logam alkali, logam alkali tanah, logam transisi, halogen, gas mulia dan golongan unsur penting lain seperti karbon, nitrogen, dan oksigen. 1. Logam Alkali Sifat umum : Elektron valensi = 1 Mudah membentuk ion positif Semakin ke bawah,semakin elektropositif Semakin ke bawah, semakin reaktif Jika terkena udara, seketika menjadi oksida dengan rumus L 2 O Bersifat ion dan mudah larut dalam air UNINDRA Modul Kimia Dasar II 16

17 Keelektronegatifan kecil semakin kebawah Energi ionisasi kecil semakin kecil Unsur-unsur pada golongan ini yaitu: He, Li, Na, Rb, Cs, dan Fr. Kegunaannya untuk pentransfer panas, untuk bahan anoda, pembuatan gelas dan keramik khusus, dan untuk keperluan bidang nuklir. Natrium cair digunakan sebagai pendingin reaktor atom, uap natrium untuk mengisi lampu penerangan jalan, untuk pembuatan sabun, detergen, plup dll. 2. Logam Alkali Tanah Sifat umum : Elektron valensi = 2 Mudah membentuk ion positif Semakin kebawah, semakin elektropositif Semakin ke bawah, semakin reaktif Kurang reaktif dibanding alkali Unsur-unsur pada golongan ini yaitu: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, dan Ra. Kegunaan dari golongan ini antara lain untuk: disinfektan (kaporit), membuat racun tikus, pengendalian pencemaran, pengeringan alkohol, pembuatan gips, membuat kembang api, pembuatan tabung kaca TV berwarna dll. 3. Halogen Sifat umum : Elektron valensi = 7 Mudah membentuk ion positif Semakin tinggi nomor atomnya, semakin kurang reaktif Semakin tinggi nomor atomnya, semakin rendah daya oksidasinya Mempunyai banyak bilangan oksidasi, kecuali fluor=-1 Unsur-unsur pada golongan ini yaitu: F, Cl, Br, I dan At. Kegunaan dari golongan ini antara lain untuk: pembuatan uranium, mengukir gelas, UNINDRA Modul Kimia Dasar II 17

18 pendingin pada kulkas, digunakan dalam bidang kesehatan, industri kimia, radiologi analisis kimia dll. 4. Gas Mulia Sifat umum : Elektron valensi = 8 Sangat stabil sehingga sukar bereaksi Di alam terdapat sebagai unsur bebas Memiliki titik leleh, titik didih, dan kalor penguapan rendah Makin reaktif berbanding lurus dengan jari-jari atom Unsur-unsur pada golongan ini yaitu: He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn. Kegunaan dari golongan ini antara lain untuk: pengisi balon udara, pengisi tabung pernafasan dicampur oksigen, proses pengelasan, membuat lampu reklame dll. 5. Unsur Transisi Sifat umum : Semua berupa unsur logam Dapat memiliki beberapa bilangan oksidasi Memiliki titik didih & leleh relatif tinggi Dapat mengeluarkan elektron dari kulit yang lebih dalam Paramagnetik karena elektronnya tidak berpasangan Dapat membentuk senyawa kompleks Mempunyai ion/senyawa berwarna Unsur-unsur pada golongan ini antara lain : Sc, Ti, V. Cr, Mn, Fe, Co dll. Kegunaan unsur golongan ini karena berupa logam maka sangat banyak sekali dalam kehidupan sehari-hari. 6. Unsur penting lain Unsur penting lainnya ini sangat vital dalam kehidupan yaitu karbon, nitrogen dan oksigen. UNINDRA Modul Kimia Dasar II 18

19 1. Karbon Sifat : Antar atomnya dapat saling berikatan Mempunyai jenis senyawa yang cukup banyak Massa atom relatif = 12 Valensi = 2, 3, dan 4 Sumber : Di alam ditemukan dalam keadaan bebas dalam 3 alatropik (rumus kimia sama tetapi bentuk fisik atau kristalnya berbeda), yaitu: amorf, grafit, intan Kegunaan : Sebagai elektroda Memperkirakan umur fosil Pengecoran logam, industri karet dan tinta Pembuatan alat tulis, perhiasan, pemotong kaca Fotosintesis (CO 2 ) 2. Nitrogen Sifat: Antar atomnya dapat saling berikatan Tidak berwarna, tidak berbau, tidak mudah terbakar Kurang larut dalam air Reaktif pada suhu tinggi Massa atom relatif = 14,007 Valensi = 3 dan 5 Sumber : Ditemukan dalam atmosfer bumi dengan jumlah 78% Protein dalam tumbuhan Proses distilasi bertingkat udara Kegunaan : Pembuatan amoniak Zat pendingin Pembuatan pupuk tanaman UNINDRA Modul Kimia Dasar II 19

20 3. Oksigen Sifat : Antar atomnya dapat saling berikatan Tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa Larut dalam air Dapat bereaksi dengan hampir semua unsur Massa atom relatif = 15,99 Valensi = 2 Sumber : Ditemukan dalam atmosfer bumi sekitar 20% Terikat dalam kerak bumi Dalam tubuh makhluk hidup Secara buatan dapat diperoleh dengan distilasi bertingkat Dalam ozon Kegunaan : Pembakaran dan pernafasan Membuat senyawa organik Reaksi oksidasi UNINDRA Modul Kimia Dasar II 20

21 UNINDRA Modul Kimia Dasar II 21