PENGANTAR ILMU KIMIA FISIK Subtitle
PENGERTIAN ZAT DAN SIFAT-SIFAT FISIK ZAT Add your first bullet point here Add your second bullet point here Add your third bullet point here
PENGERTIAN ZAT Zat adalah materi Zat menempati ruang dan memiliki massa Zat menunjukkan sifat inersia dan kekenyalan Dua zat tidak dapat menempai ruang yang sama pada saat yang bersamaan Sifat fisika adalah perubahan yang dialami suatu benda tanpa membentuk zat baru. Sifat ini dapat diamati tanpa mengubah zat-zat penyusun materi tersebut.
SIFAT FISIK ZAT WUJUD ZAT KEKERASAN WARNA KELARUTAN BAU KEKERUHAN TITIK LELEH DAYA HANTAR LISTRIK TITIK DIDIH KEMAGNETAN MASSA JENIS KEKENTALAN
WUJUD ZAT GAS CAIR PADAT
WUJUD ZAT Zat dapat berubah dari satu wujud ke wujud lain. Beberapa peristiwa perubahan fisik : menguap, mengembun, mencair, membeku, meyublim, menghablur, mengkristal.
GAS Letak molekulnya sangat berjauhan Jarak antar molekul sangat jauh bila dibandingkan dengan molekul itu sendiri Bergerak sangat bebas Gaya tarik menarik-menarik antar molekul hamper tidak ada Baik volum maupun bentuknya mudah berubah Zat gas dapat mengisi seluruh ruang yang ada.
ZAT CAIR Letak molekulnya relative berdekatan dibanding gas, tetap lebih jauh dari pada zat padat. Gerakan molekul cukup bebas Molekul zat cair berpindah tempat, tetapi tidak mudah meninggalkan kelompoknya karena masih terdapat gaya tarik menarik Bentuknya mudah berubah, tetapi volumnya tetap.
ZAT PADAT Letak molekulnya sangat berdekatan dan teratur Gaya tarik menarik antarmolekul sangat kuat sehingga gerakan molekul tidak bebas Gerakan molekul zat padat hanya terbatas, bergetar dan berputar di tempat saja Molekul-molekulnya tidak mudah dipisahkan sehingga bentuknya selalu tetap, tidak berubah.
KELARUTAN (SOLUBLITY) Kelarutan adalah kemampuan suatu zat kimia tertentu, zat terlarut (solute), untuk larut dalam suatu pelarut (solvent). Kelarutan dinyatakan dalam jumlah maksimum zat terlarut yang larut dalam suatu pelarut pada kesetimbangan. Larutan hasil disebut larutan jenuh. Zat-zat tertentu dapat larut dengan perbandingan apapun terhadap suatu pelarut. Contohnya adalah etanol di dalam air. Sifat ini lebih dalam bahasa Inggris lebih tepatnya disebut miscible.
Pelarut umumnya merupakan suatu cairan yang dapat berupa zat murni ataupun campuran. Zat yang terlarut, dapat berupa gas, cairan lain, atau padat. Kelarutan bervariasi dari selalu larut seperti etanol dalam air, hingga sulit terlarut, seperti perak klorida dalam air. Istilah "tak larut" (insoluble) sering diterapkan pada senyawa yang sulit larut, walaupun sebenarnya hanya ada sangat sedikit kasus yang benar-benar tidak ada bahan yang terlarut. Dalam beberapa kondisi, titik kesetimbangan kelarutan dapat dilampaui untuk menghasilkan suatu larutan yang disebut lewat jenuh (supersaturated) yang metastabil.
PEMISAHAN ZAT 1. Penyaringan (Filtrasi) Pemisahan dengan cara filtrasi bertujuan untuk memisahkan zat padat dari zat cair dalam suatu campuran berdasarkan perbandingan wujudnya. Alat yang kita gunakan untuk menyaring disebut penyaring. Ukuran penyaring disesuaikan dengan ukuran zat yang akan disaring. 2. Destilasi Destilasi atau penyulingan adalah suatu cara pemisahan campuran yang didasarkan pada perbedaan titik didih komponen-komponen penyusun campuran. Destilasi digunakan untuk memisahkan campuran dari dua atau lebih cairan yang mempunyai titik didih berbeda.
3. Pengkristalan (Kristalisasi) Kristalisasi adalah proses pembentukan bahan padat dari pengendapan larutan, melt (campuran leleh), atau lebih jarang pengendapan langsung dari gas. Kristalisasi juga merupakan teknik pemisahan kimia antara bahan padat-cair, di mana terjadi perpindahan massa (mass transfer) dari suat zat terlarut (solute) dari cairan larutan ke fase kristal padat. 4. Sublimisasi Sublimisasi adalah perubahan zat dari wujud padat ke gas atau sebaliknya. Pemisahan campuran dengan sublimisasi dilakukan bila zat yang dapat menyublim (misalnya kapur barus/ kamfer) tercampur dengan zat lain yang tidak dapat menyublim (misalnya arang).
5. Kromatografi Pemisahan campuran dengan cara kromatografi didasarkan pada perbedaan kecepatan merambat antara partikel-partikel zat yang bercampur pada medium tertentu. Contoh pemisahan secara kromatografi adalah rembesan air pada dinding yang menghasilkan garis-garis dengan jarak tertentu. Penerapan kromatografi antara lain untuk memisahkan dan mengidentifikasi zat-zat yang kompleks dari zat warna, minuman beralkohol, dan pestisida.
TITIK DIDIH Titik didih adalah suhu ketika tekanan uap sebuah zat cair sama dengan tekanan eksternal yang dialami oleh cairan. Sebuah cairan di dalam vacuum akan memiliki titik didih yang rendah dibandingkan jika cairan itu berada di dalam tekanan atmosfer. Cairan yang berada di dalam tekanan tinggi akan memiliki titik didih lebih tinggi jika dibandingkan dari titik didihnya di dalam tekanan atmosfer.
TITIK DIDIH Titik didih normal (juga disebut titik didih atmospheris) dari sebuah cairan merupakan kasus istimewa ketika tekanan uap cairan sama dengan tekanan atmosfer di permukaan laut (1 atmosphere). Pada suhu ini, tekanan uap cairan bisa mengatasi tekanan atmosfer dan membentuk gelembung di dalam massa cair. Pada saat ini (per 1982) Standar Titik Didih yang ditetapkan oleh IUPAC adalah suhu ketika pendidihan terjadi pada tekanan 1 bar. Pada tekanan dan temperatur udara standar (76 cmhg, 25 C) titik didih air sebesar 100 C.
TITIK LEBUR Titik lebur dari sebuah benda padat adalah suhu di mana benda tersebut akan berubah wujud menjadi benda cair. Titik beku adalah dari sisi yang berlawanan (dari cair menjadi padat) disebut. Pada sebagian besar benda, titik lebur dan titik beku biasanya sama. Contoh, titik lebur dan titik beku dari "raksa" adalah 234,32 kelvin (-38,83 C atau -37,89 F) Namun, beberapa subtansi lainnya memiliki temperatur beku <--> cair yang berbeda. contohnya "agar-agar", mencair pada suhu 85 C (185 F) dan membeku dari suhu 32-40 C (89,6-104 F); fenomena ini dikenal sebagai hysteresis. Beberapa benda lainnya, seperti kaca, dapat mengeras tanpa mengkristal terlebih dulu; ini disebut amorphous solid Tidak seperti titik didih, titik lebur tidak begitu terpengaruh oleh tekanan.
HUBUNGAN SIFAT DAN FAKTOR FISIKA ZAT DENGAN REAKSI KIMIA
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI REAKSI KIMIA Ukuran partikel zat/luas permukaan Tekanan Suhu Pengadukan Sifat dan kadar zat
ADSORPSI
PENGERTIAN Adsorpsi adalah suatu proses yang terjadi ketika suatu fluida (cairan maupun gas) terikat kepada suatu padatan dan akhirnya membentuk suatu film (lapisan tipis) pada permukaan padatan tersebut. Berbeda dengan absorpsi, dimana fluida terserap oleh fuida lainnya dengan membentuk suatu larutan. desorp adsorp
JENIS ADSORPSI Proses adsorpsi atau penyerapan adalah fenomena fisik yang terjadi saat molekul-molekul gas atau cair dikontakan dengan suatu padatan dan sebagian dari molekul-molekul tadi mengembun pada permukaan padatan tersebut. Apabila interaksi antara padatan dan molekul yang mengembun tadi relatif lemah, maka proses ini disebut adsorpsi fisik yang terjadi hanya karena gaya van der Waals. Berdasarkan interaksi molekular antara permukaan adsorben dengan adsorbat, adsorpsi dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu penyerapan secara fisika (adsorpsi) dan penyerapan secara kimia (absorpsi).
ADSORPSI SECARA FISIKA Tidak ada reaksi antara molekul-molekul adsorbat dengan permukaan adsorben. Molekul-molekul adsorbat terikat secara lemah karena adanya gaya van der Waals. Berlangsung cepat dan bersifat reversibel. Dapat berlangsung di bawah temperatur kritis adsorbat yang relatif rendah, sehingga panas adsorpsi yang dilepaskan juga rendah. Adsorbat yang terikat secara lemah pada permukaan adsorben, dapat bergerak dari suatu bagian permukaan ke bagian permukaan lain.
ADSORPSI SECARA FISIKA Peristiwa adsorpsi fisika menyebabkan molekul-molekul gas yang teradsorpsi mengalami kondensasi. Besarnya panas yang dilepaskan dalam proses adsorpsi fisika adalah kalor kondensasinya. Proses adsorpsi fisik terjadi tanpa memerlukan energi aktivasi, sehingga proses tersebut membentuk lapisan jamak (multilayers) pada permukaan adsorben. Ikatan yang terbentuk dalam adsorpsi fisika dapat diputuskan dengan mudah, yaitu dengan cara degassing atau pemanasan pada temperatur 150-200 0 C selama 2-3 jam
ADSORPSI SECARA KIMIA Adsorpsi terjadi karena adanya reaksi kimia antara molekul- molekul adsorbat dengan permukaan adsorben. Adsorpsi jenis ini diberi istilah sebagai absorption dan bersifat tidak reversibel hanya membentuk satu lapisan tunggal (monolayer). Umumnya terjadi pada temperatur diatas temperatur kritis adsorbat, sehingga kalor adsorpsi yang dibebaskan tinggi. Adsorben yang mengadsorpsi secara kimia pada umumnya sulit diregenerasi
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI ADSORPSI JENIS ADSORBAT 1. Ukuran molekul adsorbat Ukuran molekul yang sesuai merupakan hal penting agar proses adsorpsi dapat terjadi, karena molekul-molekul yang dapat diadsorpsi adalah molekul-molekul yang diameternya lebih kecil atau sama dengan diameter pori adsorben. 2. Kepolaran zat Apabila berdiameter sama, molekul-molekul polar lebih kuat diadsorpsi daripada molekul-molekul tidak polar. Molekul-molekul yang lebih polar dapat menggantikan molekul-molekul yang kurang polar yang terlebih dahulu teradsorpsi.
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI ADSORPSI KARAKTERISTIK ADSORBEN 1. Kemurnian adsorben Sebagai zat untuk mengadsorpsi, maka adsorben yang lebih murni lebih diinginkan karena kemampuan adsorpsi lebih baik. 2. Luas permukaan dan volume pori adsorben Jumlah molekul adsorbat yang teradsorp meningkat dengan bertambahnya luas permukaan dan volume pori adsorben.
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI ADSORPSI TEKANAN ADSORBAT (P), Kenaikan tekanan adsorbat dapat menaikan jumlah yang diadsopsi. TEMPERATUR ABSOLUT ADSORBAT(T), Pada saat molekul-molekul gas atau adsorbat melekat pada permukaan adsorben akan terjadi pembebasan sejumlah energi yang dinamakan pristiwa exothermic. Berkurangnya temperatur akan menambah jumlah adsorbat yang teradsopsi demikian juga untuk pristiwa sebaliknya. INTERAKSI POTENSIAL (E), interaksi potensial antara adsorbat dengan dinding adsorben sangat berfariasi, tergantung dari sifat adsorbat-adsorben.
MACAM-MACAM ADSORBEN ZEOLIT SILIKA GEL KARBON AKTIF
SILICA GEL Terbuat dari silika dengan ikatan kimia mengandung air 5%. Cenderung mengikat adsorbat dengan energi yang relatif lebih kecil dan membutuhkan temperatur yang rendah untuk proses desorpsinya, dibandingkan jika menggunakan adsorben lain seperti karbon atau zeolit. Kemampuan desorpsi meningkat dengan meningkatnya temperatur. Pada umumnya temperatur kerja silika gel sampai pada 200 C, jika dioperasikan lebih dari batas temperatur kerjanya maka kandungan air dalam silika gel akan hilang dan menyebabkan kemampuan adsorpsinya hilang.
KARBON AKTIF Karbon aktif dapat dibuat dari batu bara, kayu, dan tempurung kelapa melalui proses pyrolizing dan carburizing pada temperatur 700 sampai 800 C. Hampir semua adsorbat dapat diserap oleh karbon aktif kecuali air. Dapat ditemukan dalam bentuk bubuk dan granular. Umumnya karbon aktif dapat mengadsorpsi metanol atau amonia sampai dengan 30%, bahkan karbon aktif super dapat mengadsorpsi sampai dua kalinya.
ZEOLITH Zeolit mengandung kristal zeolit yaitu mineral aluminosilicate yang disebut sebagai penyaring molekul. Mineral aluminosilicate ini terbentuk secara alami. Zeolit buatan dibuat dan dikembangkan untuk tujuan khusus, diantaranya 4A, 5A, 10X, dan 13X yang memiliki volume rongga antara 0.05 sampai 0.30 cm 3 /gram dan dapat dipanaskan sampai 500 C tanpa harus kehilangan mampu adsorpsi dan regenerasinya. Zeolit 4A (NaA) digunakan untuk mengeringkan dan memisahkan campuran hydrocarbon. Zeolit 5A (CaA) digunakan untuk memisahakan paraffins dan beberapa Cyclic hydrocarbon. Zeolit 10X (CaX) dan 13X (NaX) memiliki diameter pori yang lebih besar sehingga dapat mengadsorpsi adsorbat pada umumnya.
TUGAS CARI JURNAL TENTANG APLIKASI ADSORPSI DALAM KESEHATAN LINGKUNGAN BUAT RINGKASAN (INTISARI) DARI JURNAL TERSEBUT
https://zulfikarkesling.wordpress.com/