STRUKTUR MOLEKUL DAN IKATAN VALENSI

STRUKTUR MOLEKUL

Molekul didefinisikan sebagai sekelompok atom (paling sedikit dua) yang saling berikatan dengan sangat kuat (kovalen) dalam susunan tertentu dan bermuatan netral serta cukup stabil. Menurut definisi ini, molekul berbeda dengan ion poliatomik. Dalam kimia organik dan biokimia, istilah  molekul digunakan secara kurang kaku, sehingga molekul organik dan biomolekul bermuatan pun dianggap termasuk molekul.

Struktur molekul adalah penggambaran ikatan-ikatan unsur atau atom yang membentuk molekul. Molekul terdiri dari sejumlah atom yang bergabung melalui ikatan kimia, baik itu ikatan kovalen, ikatan hidrogen dan ikatan ion, serta ikatan-iktan kimia lainnya. Dan atom tersebut berkisar dari jumlah yang sangat sedikit(dari atom tunggal, seperti gas mulia) sampai jumlah yang sangat banyak (seperti pada polimer, protein atau bahkan DNA). Bentuk molekul, yang berarti cara atom tersusun di dalam ruang, mempengaruhi banyak sifat-sifat fisika dan kimia molekul tersebut. Kebanyakan molekul mempunyai bentuk yang didasarkan kepada lima bentuk geometri yang berbeda.

Sebuah molekul dapat terdiri atom-atom yang berunsur sama (misalnya oksigen O₂), ataupun terdiri dari unsur-unsur berbeda (misalnya air H₂O). Atom-atom dan kompleks yang berhubungan secara non-kovalen (misalnya terikat oleh ikatan hidrogen dan ikatan ion) secara umum tidak dianggap sebagai satu molekul tunggal.

FAKTOR – FAKTOR YANG MEMPENGARUHI BENTUK MOLEKUL

Berdasarkan teori domain elektron:

1.        Setiap pasangan elektron pada kulit terluar, baik pasangan elektron ikatan maupun pasangan elektron bebas menempati ruang tertentu, yang disebut domain.

2.        Ikatan rangkap menempati satu domain, karena pasanngan elektron pada ikatan rangkap berada pada daerah atau ruang yang sama diantara dua atom yang berikatan.

3.        Pasangan elektron bebas dan pasanga elektron ikatan rangkap menempati ruang lebih besar dibandingkan ruang yang ditempati pasangan elektron ikatan tunggal.

4.        Setiap pasangan elektron saling tolak – menolak satu sama lain dengan urutan kekuatan tolakan: PEB-PEB > PEI-PEB > PEI-PEI (PEB = pasangan elektron bebas, PEI = pasangan elektron ikatan)

5.        Setiap domain pasangan elektron mengambil tempat sedemikian rupa sehingga tolakan diantara pasangan elektron sekecil mungkin.

6.        Bentuk molekul ditentukan oleh pasangan elektron ikatan.

Berdasarkan hibridisasi :

1.          Hanya orbital-orbital yang memiliki tingkat energy berdekatan yang dapat bercampur menghasilkan orbital hibrid yangn baik.

2.         Jumlah orbital hibrid yang dihasilkan sama dengan banyaknya orbital  yang bercampur.

3.         Orbital hibrid diberi lambing sesuai dengan jenis dan jumlah orbital yang bercampur.

4.         Orbital hibrid memiliki tingkat energi diantara tingkat energy orbital-orbital atom yang   bercampur. Urutan tingkat energi orbital hibrid: sp  < sp2 < sp3 < dsp2 < d2sp3.

5.         Dalam hibridisasi yang bercampur adalah sejumlah orbital bukan sejumlah elektron.

6.         Orbital – orbital hibrid memiliki orientasi ruang yang menentukan struktur molekul. 

IKATAN VALENSI

Teori ikatan valensi merupakan teori mekanika kuantum pertama yang muncul pada masa awal penelitian ikatan kimia yang didasarkan pada percobaan W. Heitler dan F. London pada tahun 1927 mengenai pembentukkan ikatan pada molekul hidrogen. Selanjutnya, teori ini kembali diteliti dan dikembangkan oleh Linus Pauling pada tahun 1931 sehingga dipublikasikan dalam jurnal ilmiahnya yang berjudul “On the Nature of the Chemical Bond”. Dalam jurnal ini dikupas hasil kerja Lewis dan teori ikatan valensi oleh Heitler dan London sehingga menghasilkan teori ikatan valensi yang lebih sempurna dengan beberapa postulat dasarnya, sebagai berikut:

1.     Ikatan valensi terjadi karena adanya gaya tarik pada elektron-elektron yang tidak berpasangan pada atom-atom.

2.     Elektron - elektron yang berpasangan memiliki arah spin yang berlawanan.

3.     Elektron-elektron yang telah berpasangan tidak dapat membentuk ikatan lagi dengan elektron-elektron yang lain.

4.     Kombinasi elektron dalam ikatan hanya dapat diwakili oleh satu persamaan gelombang untuk setiap atomnya.

5.     Elektron-elektron yang berada pada tingkat energi paling rendah akan membuat pasangan ikatan-ikatan yang paling kuat.

6.     Pada dua orbital dari sebuah atom, orbital dengan kemampuan bertumpang tindih paling banyaklah yang akan membentuk ikatan paling kuat dan cenderung berada pada orbital yang terkonsentrasi itu.

Hibridisasi	Geometris	Contoh
sp2	Trigonal planar	[HgI3]-
sp3	Tetrahedral	[Zn(NH3)4]2+
d2sp3	Oktahedral	[Fe(CN)6]3-
dsp2	Bujur sangkar/ segi empat planar	[Ni(CN)4]2-
dsp3	Bipiramida trigonal	[Fe(CO)5]2+
sp3d2	Oktahedral	[FeF6]3-

Pembentukan ikatan melibatkan beberapa tahapan, meliputi promosi elektron; pembentukan orbital hibrida; dan pembentukan ikatan antara logam dengan ligan melalui overlap antara orbital hibrida logam yang kosong dengan orbital ligan yang berisi pasangan elektron bebas.

Penerapan Teori Ikatan Valensi

A. Penerapan Teori Ikatan Valensi pada Molekul Diatomik
Teori ikatan valensi mengasumsikan bahwa sebuah ikatan kimia terbentuk ketika dua valensi elektron bekerja dan menjaga dua inti atom bersama. Oleh karena efek penurunan energi sistem, teori ini berlaku dengan baik pada molekul diatomik. Menurut teori ini, elektron-elektron dalam molekul menempati orbital-orbital atom dari masing-masing atom.

B. Penerapan Teori Ikatan Valensi pada Molekul Poliatomik
Teori ikatan valensi dapat juga diterapkan dalam molekul poliatomik beriringan dengan teori hibridisasi molekul

Daftar Pustaka :

Chaliq. 2012. Struktur molekul. Dalam http://chaliq-chemistry.blogspot.com/2012/03/struktur-molekul.html

Munthe, Mona. 2013. Struktur molekul. Dalam http://monamunthe111.blogspot.com/2013/05/struktur-molekul.html

Wikipedia. 2018. Teori Ikatan Valensi dan penerapannya. Dalam https://id.wikipedia.org/wiki/Teori_ikatan_valensi_dan_penerapannya

Maulana, Fajar. 2013. Teori ikatan valensi. Dalam http://kamuskimia29.blogspot.com/2013/12/teori-ikatan-valensi.html

Wujud Gas

Oleh:
Farah Dita Salsabila (@J04-Farah)
Sinta Anggraeni (J12-Sinta)
Silvia Jihan Dwi Arinda (J13-Silvia)

Pada umumnya, zat gas ini mempunyai bentuk dan sifat yang berubah ubah. Bentuknya yang berubah ubah ini dikarenakan oleh berbagai partikel pada zat gas yang berjauhan, tersusun tidak teratur dan gaya tarik menarik antar partikelnya sangat lemah. Selain itu, zat gas juga mempunyai volume yang berubah ubah. Hal ini dikarenakan oleh partikel pada zat gas yang dapat bergerak secara bebas untuk meninggalkan kelompoknya. 

Sifat yang Dimiliki oleh Zat Gas:

– Pada umumnya benda gas memiliki bentuk dan volume yang sesuai dengan wadahnya. Misalnya ketika sebuah balon ditiup, maka udara akan masuk ke dalam balon. Bentuk balon ini menunjukkan bentuk udara yang ada di dalamnya. Dengan kata lain, bentuk gas tergantung pada wadahnya.

–  Selain bentuknya, volume udara juga sesuai dengan volume atau isi wadahnya

–  Benda gas dapat menekan ke segala arah ketika sebuah balon ditiup. Seluruh bagian balon tersebut akan mengembang. Hal ini menunjukkan bahwa udara dapat menekan ke segala arah

Hukum-Hukum Gas

Hukum Ke Nol Termodinamika:

"Jika A dalam keseimbangan termal dengan B dan B dalam keseimbangan termal dengan C, maka C juga dalam keseimbangan termal dengan A."

1.      Hukum Boyle

Respons terhadap tekanan temperatur tetap, volume sejumlah tertentu gas berbanding terbalik dengan tekanannya.

 

2.      Hukum Gay Lussac

Menaikkan temperatur gas akan menambah kecepatan rata-rata molekulnya.

  

 

3.      Hukum Avogadro

Yaitu volume yang sama dari gas pada tekanan dan temperatur sama mengandung jumlah molekul yang sama.

Vm = V/n

Vm=RT/p

 

4.      Hukum Dalton

Sekanan yang dilakukan oleh campuran gas sempurna adalah jumlah tekanan yang dilakukan oleh masing-masing gas tersebut yang secara sendiri menempati volume yang sama.

p = pA + pB + pC + … = ∑J p J

 

Jenis-Jenis Perubahan Wujud Gas:

1. Mengkristal yaitu perubahan wujud zat dari gas ke padat

Peristiwa perubahan wujud dari gas menjadi padat. Dalam peristiwa ini zat melepaskan energi panas. Contohnya; kristal.

2. Menyublim yaitu perubahan wujud zat dari padat ke gas

Peristiwa perubahan wujud dari padat menjadi gas. Dalam peristiwa ini zat memerlukan energi panas. Contohnya; kapur barus yang lama-lama habis.

3. Menguap yaitu perubahan wujud zat dari cair ke gas

Peristiwa perubahan wujud dari cair menjadi gas. Dalam peristiwa ini zat memerlukan energi panas. Contohnya; uap air.

4. Mengembun yaitu perubahan wujud zat dari gas ke cair.

Peristiwa perubahan wujud dari gas menjadi cair. Dalam peristiwa ini zat melepaskan energi panas. Contohnya; embun

 

Daftar Pustaka 

 

Kuteta, Tie. 2017. 3 Wujud Zat: Sifat, Konsep, Jenis Perubahan dan Contohnya. Dalam https://materiipa.com/wujud-zat

Pandiangan, Jonathan. 2013. Kumpulan Soal Perubahan Wujud Zat. Dalam http://berbagainfo12.blogspot.com/2013/04/kumpulan-soal-perubahan-wujud-zat.html

Zipmedia. 2015. Wujud Zat Gas yang Bentuk dan Sifatnya Berubah-ubah. Dalam http://ujiansma.com/wujud-zat-gas

Dwi, Krisna. 2015. Hukum dan Sifat-sifat Gas. Dalam https://bisakimia.com/2015/05/28/hukum-dan-sifat-sifat-gas/ 

Nanotechnology

Oleh:

Farah Dita Salsabila

@J04-Farah

Kata kunci: Nanotechnology, teknologi nano

Perkembangan teknologi dan pemanfaatannya tidak bisa dipungkiri terkait erat dengan peningkatan daya saing industri suatu negara. Peningkatan pengetahuan dan penguasaan terhadap teknologi baru sangat dibutuhkan untuk memenangkan persaingan di era perdagangan global baik oleh pemerintah maupun industri. Salah satu contoh teknologi yang sedang hangat diperbincangkan adalah nanoteknologi. Pemanfaatan nano teknologi sudah dikenal baik diantaranya di bidang kesehatan, industri kosmetik dan pertanian. Pada dasarnya prinsip penemuan nanoteknologi adalah untuk memaksimalkan hasil atau produksi tanaman dengan meminimalkan penggunaan pupuk, pestisida dan kebutuhan lainnya dengan melakukan monitoring kondisi tanah seperti perakaran dan mengaplikasikannya langsung ke target sehingga tidak ada yang terbuang.

Menurut Sudibyo (2008), nanoteknologi dan ilmu nano dalam industri pangan merupakan salah satu teknologi yang penerapannya relatif baru dibandingkan pada industri lainnya. Tetapi diprediksi penerapannya akan berkembang dengan cepat terutama pada industri yang menghasilkan pangan. Produk pangan hasil teknologi dan ilmu nano hingga sekarang masih menyisakan isu keamanan dan resiko yang perlu diteliti dan digali secara lebih mendalam dan komprehensif guna mengetahui karakteristik sifat produk pangan nano yang sudah mulai diperdagangkan di pasar internasional dan di Indonesia.

Penggunaan teknologi nano diharapkan dapat mengatasi masalah dalam obat herbal serta meningkatkan efek terapi dan mengurangi toksisitas. Contoh teknologi nano yang dapat digunakan yaitu polimer nanopartikel, solid lipid nanopartikel, magnetik nanopartikel dan lain-lain. Teknologi nano dibuat dengan meggunakan metode preparasi yang cocok untuk setiap jenis obat herbal. (Hanutami, 2017)

Manfaat Nanoteknologi di Bidang Pertanian: (Yanuar, 2014):

1. Memaksimalkan hasil atau produksi tanaman dengan meminimalkan penggunaan pupuk, pestisida dan kebutuhan lainnya dengan melakukan monitoring kondisi tanah seperti perakaran dan mengaplikasikannya langsung ke target sehingga tidak ada yang terbuang

2. Meminimalisir penggunaan pestisida pada tanaman karena hanya serangga target saja yang terkena dampaknya

3. Meminimalisir berkembangnya mekanisme resistensi pada hama dan mengurangi kematian 

serangga non target

Dalam konteks yang lebih luas, menurut Ariningsih (2016) pemanfaatan teknologi nano di sektor pertanian  berpotensi untuk meningkatkan efisiensi penggunaan sumber daya, penanganan limbah pertanian, mengurangi polusi lingkungan akibat penggunaan bahan kimia seperti pupuk dan pestisida dan meningkatkan kesejahteraan petani.

Daftar Pustaka

Yanuar, Firda dan Mutiara Widawati. 2014. Pemanfaatan Nanoteknologi dalam Pengembangan Pupuk dan Pestisida Organik. Dalam https://www.researchgate.net/publication/264048884

Hanutami, Berlian dan Arif Budiman. 2017. Penggunaan Teknologi Nano pada Formulasi Obat Herbal. Suplemen Volume 15 Nomor 2. Dalam 12947-28182-1-PB.pdf

Ariningsih, Ening. 2016. Prospek Penerapan Teknologi Nano dalam Pertanian dan Pengolahan Pangan di Indonesia. Forum Penelitian Agro Ekonomi, Vol. 34 No. 1, Juli 2016: 1-20. Dalam 63029-none-8cffd419.pdf

Sudibyo, Agus dan Djumarman. 2008. Penerapan Nanoteknologi dalam Industri Pangan dan Pengembangan Regulasinya. Jurnal Riset Industri Vol. 2, No. 3, Desember 2008: 171-183. Dalam 35-104-1-PB.pdf

Harahap, Sefty Aryani dan Sumadhi Sastrodihardjo. Teknologi Nano di Bidang Kedokteran Gigi. dentika Dental Journal, Vol 18, No. 2, 2014: 194-198. Dalam 

Green Technology

Oleh:

Farah Dita Salsabila

@J04-Farah

Abstrak: Fenomena global warming adalah dampak dari aktivitas manusia dalam memanfaatkan sumber daya alam yang ada di muka bumi. Dampak ini harus segera dicegah, dengan upaya-upaya yang telah dilakukan oleh manusia muncullah konsep Green Technology / Teknologi Hijau. Teknologi hijau merupakan salah satu upaya untuk menjaga kelestarian atau keberlanjutan kehidupan di planet bumi ini. Kelestarian atau keberlanjutan (sustainabilitas) yang dapat diartikan sebagai perihal pemenuhan kebutuhan masyarakat secara berkelanjutan dimasa deoan tanpa merusak sumber daya alam, atau pemenuhan kebutuhan saat ini tanpa mengurangi kemampuan generasi mendatang untuk memenuhi kebutuhan mereka sendiri.

Kata Kunci: Green technology, teknologi hijau

Teknologi hijau merupakan salah satu upaya untuk menjaga kelestarian atau keberlanjutan kehidupan di planet bumi ini. Kelestarian (sustainabilitas) adalah perihal pemenuhan kebutuhan masyarakat secara berkelanjutan di masa depan tanpa merusak sumber daya alam, atau pemenuhan kebutuhan saat ini tanpa mengurangi kemampuan generasi mendatang untuk memenuhi kebutuhan mereka sendiri.

Beberapa teknik untuk pencapaian sustainabilitas tersebut, yang telah banyak dikenal, antara lain:
- Produk Daur Ulang yaitu penciptaan (siklus) produk-produk manufaktur yang sepenuhnya dapat direklamasi atau digunakan kembali.
- Inovasi teknologi hijau yaitu pengembangan teknologi alternatif baik berupa bahan bakar fosil atau bahan kimia hasil dari budidaya tanaman – yang telah terbukti tidak merusak kesehatan dan lingkungan hidup.  
 

Prinsip Utama Teknologi Hijau

Menurut Hidayat (2018), ada tiga prinsip utama teknologi hijau, diantaranya:

1. Kenyamanan Sosial, hakikat dari pengembangan dan penerapan teknologi antara lain untuk menumbuhkan kenyamanan bersifat jangka panjang dalam kehidupan masyarakat. 

2. Ekonomis, penerapan teknologi hijau sedapat mungkin harus rendah biaya dengan nilai manfaat yang seoptimal mungkin.

3. Ramah lingkungan, teknologi hijau merupakan teknologi bersih dan ramah lingkungan. Dengan demikian dalam setiap rancangan, pengembangan dan aplikasinya prinsip ramah lingkungan harus menjadi salah satu patokan.

Bidang-bidang Teknologi Hijau

1. Renewable Energy
Mengingat keterbatasan sumber energi berbahan baku fosil (minyak, gas dan batubara), maka energi menjadi masalah yang paling mendesak dalam bidang teknologi hijau, termasuk didalamnya pengembangan bahan bakar alternatif atau energi terbarukan yang efisien.

2. Green Building
Bangunan hijau (green building), segala sesuatu yang berkaitan dengan pembangunan rumah atau infrastruktur yang ramah lingkungan. Penerapannya mulai sejak pemilihan bahan bangunan hingga lokasi tempat bangunan akan didirikan diharapkan telah mempertimbangan kelestarian lingkungan hidup.

3. Green Chemistry
Hampir seluruh produk untuk keperluan sehari-hari adalah produk kimiawi. Oleh karena itu, kimia hijau (green chemistry) mulai mendapat perhatian berbagai negara maju dalam hal penemuan, rancangan dan aplikasi produknya termasuk proses yang dijaga dari penggunaan bahan beracun atau zat yang berbahaya bagi kehidupan.

4. Green Nanotechnology
Green nanotechnology (teknologi nano hijau) melibatkan manipulasi bahan pada skala nanometer. Penguasaan subjek ini di masa datang akan mengubah cara bagaimana segala sesuatu di dunia ini dibuat. “Green nanotechnology” adalah penerapan kimia hijau tingkat lanjut dengan prinsip-prinsip rekayasa teknologi yang ramah lingkungan.

 

Daftar Pustaka

Hidayat, Atep Afia dan Muhammad Kholil. 2017. Kimia, Industri dan Teknologi Hijau. Jakarta: Pantona Media.

Anonim. 2011. Teknologi Hijau (Green Technology): Kecenderungan Teknologi di Masa Datang. Dalam http://d3ipii-d3ipii.blogspot.com/2011/01/teknologi-hijau-green-technology.html

Shidqi, Muhammad. Green Technology. Dalam https://sites.google.com/site/muhammadshidqi/green-technology

Green Industry

Oleh:

Farah Dita Salsabila

@J04-Farah

Abstrak: Green Industry adalah industri yang dalam proses produksinya mengutamakan upaya efisiensi dan efektivitas penggunaan sumber daya secara berkelanjutan sehingga mampu menyelaraskan pembangunan industri dengan kelestarian fungsi lingkungan hidup serta dapat memberi manfaat bagi masyarakat (RUU Perindustrian). Green Industry atau industri hijau ini adalah sebuah icon industri yang harus dipahami dan dilaksanakan, industry hijau tidak terlepas dari usaha menciptakan revolusi dan ekonomi hijau yang sangat diidamkan bumi saat ini untuk melawan kerusakan selanjutnya. Bumi yang sehat tergantung pada keberhasilan industri hijau yang diciptakan manusia.

Kata Kunci:  green industry, industri hijau, pengembangan industri hijau

Prosedur green industry dapat dilakukan dengan menerapkan 4R, yakni Reduce (pengurangan limbah pada sumbernya), Reuse (penggunaan kembali limbah ), Recycle (daur ulang limbah), dan Recovery (pemisahan suatu bahan atau energi dari suatu limbah). Namun 4R masih belum cukup untuk menerapkan green industry di Indonesia, karena masyarakat Indonesia tidak berpikir kembali dengan alam yang telah mereka gunakan. Oleh karena itu, untuk melakukan green industry di Indonesia dibutuhkan 5R yaitu Reduce, Reuse, Recycle, Recovery, dan Rethink. Penambahan 1 R, yakni Rethink bertujuan untuk konsep pemikiran pada awal operasional kegiatan. 

Tujuan green industry adalah menjadikan industri yang sesuai dengan lingkungan sekitar baik secara moral maupun fisik. Saat ini pemerintah Indonesia sedang merevisi UU tentang perindustrian. Salah satunya adalah mengatur tentang perancanaan, pelaksanaan, dan pengembangan industri hijau. Tindak lanjut dari pengembangan green industry adalah penyusunan rencana, standarisasi green industry, serta membuat katalog bahan baku dan bahan penolong (komplementer) yang ramah lingkungan. Pemerintah akan membuat badan yang mensertifikasi green industry, penyusunan kebijakan efektif untuk green industry, pengembangan R&D clean technology, bantuan teknisi dan pilot project penerapan produksi bersih pada industri.

Karakteristik Industri Hijau

1. Rendahnya intensitas material input.
2. Menggunakan alternatif material input.
3. Penerapan konsep 4R.
4. Rendahnya intensitas air.
5. Penggunaan energi alternatif (biomass).
6. Sumber daya manusia yang kompeten.
7. Rendahnya intensitas energi.
8. Teknologi rendah karbon.
9. Minimalisasi limbah yang dihasilkan.

Pencapaian Industri Hijau
1. Meningkatkan upaya-upaya pengelolaan internal/housekeeping.
2. Meningkatkan proses pengawasan.
3. Daur ulang bahan/material.
4. Modifikasi peralatan yang ada.
5. Teknologi bersih.
6. Perubahan bahan baju.
7. Modifikasi produk.
8. Pemanfaatan produk samping.

Manfaat Penerapan Industri Hijau

1. Meningkatkan profitabilitas (keuntungan) melalui peningkatan efisiensi sehingga dapat mengurangi biaya operasi, pengurangan biaya pengelolaan limbah dan tambahan pendapatan dari produk hasil samping.
2. Meningkatkan image perusahaan.
3. Meningkatkan kinerja perusahaan.
4. Mempermudah akses pendanaan.
5. Fleksibelitas dalam regulasi.
6. Terbukanya peluang pasar baru.
7. Menjaga kelestarian fungsi lingkungan.

Daftar Pustaka

Kementrian Perindustrian Republik Indonesia. 2012. Kebijakan Pengembangan Industri Hijau. Dalam http://iesr.or.id/files/2apr_WORKSHOP_ENERGI.pdf
Hutahaean, Lintong Sopandi. 2017. Pengembangan Program Industri Hijau. Dalam http://apki.net/wp-content/uploads/2017/04/Industri-Hijau-Pak-Lintong-1.pdf 
Industri Berkicau. 2017. Pembangunan Industri dengan Green Industry. Dalam http://industriberkicaumc.wixsite.com/home/single-post/2017/02/09/Pembangunan-Industri-dengan-Green-Industry