Wujud gas dan Hukum-hukum gas

Wujud Gas & Hukum-Hukum Gas

Oleh @Kel-N05, @N12-Alfina, @N17-Wida, @N18-Shabilla

Abstrak

Sebuah partikel, atom atau molekul yang bebas akan berupa gas, tetapi bila sejumlah besar partikel itu berdekatan dan bergabung dapat berbentuk cairan atau padatan. Penggabungan itu bergantung pada besarnya daya tarik antara partikel tersebut. Setiap besaran dapat diukur dengan cara dan alat tertentu. Hubungan antara besaran-besaran itu disebut hukum gas. Hukum-hukum tersebut dapat dijelaskan dengan teori kinetik gas ideal. Gas yang menyimpang dari hukum tersebut disebut gas nyata.

Kata Kunci: Hukum gas, Gas ideal, Wujud gas

       I.            PENDAHULUAN

Pada saat tertentu, zat hanya berada dalam satu wujud saja. Tetapi zat dapat berubah dari wujud wujud satu ke wujud yang lain (padat/cair/gas). Partikel gas selalu bergerak secara bebas ke segala arah, akibatnya gas akan mengisi ruangan yang dapat dimasukinya. Oleh karena itu, menyimpan bejana harus dalam bejana (ruang) tertutup rapat. Suatu sistem gas akan mempunyai suhu tertentu. Partikel itu mempunyai volume dan jumlah partikel tertentu. Partikel itu mempunyai energy kinetik yang menyebabkan ruangan memiliki suhu tertentu. Gerakan itu menimbulkan tekanan terhadap dinding bejana.

    II.            PEMBAHASAN

Suatu gas mempunyai besaran yang dapat berubah nilainya. Besaran tersebut diantaranya:

a.      Volume

Volume gas sama dengan ukuran ruang yang ditempatinya, dengan kerapatan homogen. Cara mengukur volume gas bergantung pada bentuk ruang.

b.      Tekanan gas

Karena partikel gas selalu bergerak, maka terjadi tabrakan dengan dinding bejana dengan kerapatan sama. Tabrakan itu dirasakan sebagai gaya persatuan luas disebut tekanan.

c.       Suhu

Partikel cairan mempunyai energi kinetik yang dapat diperbesar dengan member kalor. Cairan yang energy kinetiknya besar akan bersuhu lebih tinggi.

d.      Jumlah partikel

Suatu sistem selalu mengandung sejumlah partikel yang harus dinyatakan dalam mol (6,02 x 10²³ partikel)

Variabel gas mempunyai hubungan satu sama lain. Hubungan itu disebut hokum gas yang dapat dinyatakan dalam persamaan. Hukum itu hanya berlaku bila gas

bersifat ideal, yaitu bila tekanan sekitar 1 atm atau lebih rendah.

a.      Hukum Boyle (1662)

“Pada suhu tetap, volume yang ditempati suatu gas berbanding terbalik dengan tekanan gas tersebut.”

Secara matematika, hukum itu dapat dinyatakan:

Bila tekanan diubah maka volum gas juga berubah maka rumus di atas dapat ditulis sebagai berikut:

Keterangan:

P₁ = tekanan gas mula-mula (atm, cm Hg, N/m², Pa)
P₂ = tekanan gas akhir (atm, cm Hg, N/m², Pa)
V₁ = volum gas mula-mula (m³, cm³)
V₂ = volum gas akhir (m³, cm³)

b.      Hukum Charles (1787)

“Pada tekanan tetap, volume gas berbanding lurus dengan suhu mutlaknya.”

Secara matematika, hukum itu dapat dinyatakan:

Keterangan:

V: volume gas (m³),

T: temperatur gas (K), dan

k: konstanta.

c.       Hukum Gay-Lussac

“Tekanan suatu gas dengan massa tertentu berbanding lurus dengan suhu mutlak, bila volume dijaga tetap.”

Secara matematika, hukum itu dapat dinyatakan:

Keterangan:

T₁ : suhu mutlak gas pada keadaan 1 (K)
T₂ : suhu mutlak gas pada keadaan 2 (K)
P₁ : tekanan gas pada keadaan 1 (N/m²)
P₂ : tekanan gas pada keadaan 2 (N/m²)

d.      Hukum Gabungan

Hukum Boyle, Charles, dan Gay-Lussac secara matematis dapat digabung menjadi satu hukum, yang disebut hokum gabungan. Hukum ini lebih umum dan mencakup ketiga hukum terdahulu. Jika T₁=T₂ maka menjadi hokum Boyle. Jika P₁=P₂ akan menjadi hokum Charles dan jika V₁=V₂ akan menjadi hukum Gay-Lussac.

Secara matematika, hukum itu dapat dinyatakan:

Keterangan:

T₁ : suhu mutlak gas pada keadaan 1 (K)
T₂ : suhu mutlak gas pada keadaan 2 (K)
P₁ : tekanan gas pada keadaan 1 (N/m²)
P₂ : tekanan gas pada keadaan 2 (N/m²)

V₁ = volum gas mula-mula (m²)
V₂ = volum gas akhir (m²)

e.       Hukum Tekanan Parsial Dalton

“Tekanan total campuran gas adalah jumlah tekanan parsial semua komponennya.”

Secara matematika, hukum itu dapat dinyatakan:

P total = Pa + Pb + Pc + … (maka)

Jika tekanan total gas dan jumlah mol masing masing gas dalam campuran diketahui kita bisa menghitung tekanan parsial gas tersebut dengan menggunakan rumus berikut:

                                                Pa =  ) x P total

f.       Hukum Avogadro

Avogadro mempelajari reaksi -reaksi gas. Dari pengamatannya terhadap jumlah pereaksi dan hasil reaksi pada tekanan dan suhu yang sama didapatkanlah persamaan yang dirumuskan dalam hukumnya yang berbunyi:

"Pada suhu dan tekanan yang sama, gas - gas yang volumenya sama mempunyai jumlah molekul yang sama"

Secara matematika, hukum itu dapat dinyatakan:

Jumlah partikel = V atau n = V

Jika ada dua gas yang berada pada keadaan suhu dan tekanan yang sama, maka berlaku rumus:

                                               

Keterangan:

V₁  = volum gas 1
V₂  = volum gas 2

n1   = mol 1

n2  = mol 2

 III.            KESIMPULAN

Hubungan antar volume, tekanan, suhu, dan mol gas disebut hukum gas, diantaranya adalah hukum Boyle, hukum Charles, hukum Gay Lussac, hukum Avogadro dan tekanan parsial Dalton. Hukum tersebut dapat dijelaskan dengan teori kinetik gas ideal yang bertolak dari asumsi bahwa tidak terdapat interaksi antar partikel. Hubungan volume, tekanan, suhu, dan mol gas nyata dapat ditentukan dengan beberapa rumus, antara lain dengan persamaan van der Waals.

Daftar Pustaka :

S, Syukuri, 1999, Kimia Dasar 2, Bandung ITB, halaman 266 – 288.

Anonim, 2017, Wujud Zat, Online di http://tpb.ipb.ac.id/

Chandra, Agus, Fany, 2018, Zat dan Wujudnya di http://file.upi.edu

Anonim. Hukum Boyle di https://fisikazone.com

Wahyu, Endah. Hukum Charles di https://endahwrn.wordpress.com

Anonim. Hukum-Hukum Gas Ideal di https://fisikazone.com

Vernandes, Andrian. Hukum-Hukum Gas di https://www.avkimia.com

IKATAN KIMIA

Oleh @Kel-N05, @N12-Alfina, @N17-Wida, @N18-Shabilla

ABSTRAK

Ilmu kimia dapat di definisikan sebagai ilmu yang mempelajari segala sesuatu tentang materi, seperti hakekat, susunan, sifat-sifat, perubahan serta energi yang menyertai perubahannya. Suatu atom bergabung dengan atom lainnya melalui ikatan kimia sehingga dapat membentuk senyawa, baik senyawa kovalen maupun senyawa ion. Senyawa ion terbentuk melalui ikatan ion, yaitu ikatan yang terjadi antara ion positif dan ion negatif. Akibatnya, senyawa ion yang terbentuk bersifat polar.

       I.            PENDAHULUAN

Ikatan kimia adalah gaya tarik menarik antara atom-atom, sehingga atom-atom tersebut tetap berada bersama-sama dan terkombinasi dalam senyawa. Pembentukan ikatan kimia terjadi dengan 2 cara yaitu, karena adanya perpindahan satu atau lebih elektron dari satu atom ke atom lain sedemikian rupa, sehingga terdapat ion positif dan ion negatif yang keduanya saling tarik menarik karena muatannya berlawanan membentuk ikatan ion. Dan karena adanya pemakaian bersama pasangan elektron di antara atom-atom yang berikatan, jenis ikatan yang terbentuk disebut ikatan kovalen. Tujuan pembentukan ikatan kimia yaitu, agar terjadi pencapaian kestabilan suatu unsur.

    II.            PEMBAHASAN

Ikatan kimia adalah ikatan yang terjadi antar atom atau antar molekul dengan cara sebagai berikut :

1.      Atom yang satu melepaskan elektron, sedangkan atom yang lain menerima elektron (serah terima elektron).

2.      Penggunaan bersama pasangan elektron yang berasal dari masing-masing atom yang berikatan.

3.      Penggunaan bersama pasangan elektron yang berasal dari salah satu atom yang berikatan. Elektron yang berperan pada pembentukan ikatan kimia adalah elektron valensi dari suatu atom atau unsur yang terlibat.

Berdasarkan perubahan konfigurasi elektron yang terjadi pada pembentukan ikatan, maka ikatan kimia dibedakan menjadi 4 yaitu :

1.      Ikatan ion

Terjadi jika atom unsur memiliki energi ionisasi rendah melepaskan elektron valensinya (membentuk kation) dan atom unsur lain yang mempunyai afinitas elektron besar menerima elektron tersebut (membentuk anion). Kedua ion tersebut kemudian saling berikatan dengan gaya elektrostatis (sesuai hukum coulomb). Unsur yang melepaskan elektron adalah unsur logam, sedangkan unsur yang menerima elektron adalah unsur non logam. Senyawa yang mempunyai ikatan ion antara lain, golongan alkali (IA) kecuali atom H dengan golongan halogen (VIIA) contoh : NaF, Kl, CsF. Golongan alkali kecuali atom H dengan golongan oksigen (VIA) contoh : Na₂S, Rb₂S, Na₂S. Golongan alkali tanah (IIA) dengan golongan oksigen (VIA) contoh : CaO, BaO, MgS. Sifat-sifat ikatan ionik sebagai berikut, keras, kaku, rapuh.

Sedangkan sifat umum senyawa ionik yaitu, titik didih dan titik lelehnya tinggi, keras tetapi mudah patah, penghantar panas yang baik, larut dalam air, lelehan maupun larutannya dapat menghantarkan listrik (elektrolit), tidak larut dalam pelarut/senyawa organik (misalnya : Alkohol, eter, benzena).

2.      Ikatan kovalen

Adalah ikatan yang terjadi karena pemakaian pasangan elektron secara bersama oleh 2 atom yang berkaitan. Ikatan terbentuk dari atom-atom unsur yang memiliki afinitas elektron tinggi serta keelekronegatifannya lebih kecil dibandingkan ikatan ion. Pembentukan ikatan kovalen, dengan cara pemakaian bersama pasangan elektron tersebut harus sesuai dengan konfigurasi elektron pada unsur gas mulia yaitu 8 elektron (kecuali He berjumlah 2 elektron). Ada 3 jenis ikatan kovalen diantaranya :

Ø  Ikatan kovalen tunggal

Ø  Ikatan kovalen rangkap dua

Ø  Ikatan rangkap tiga

3.      Ikatan koordinasi (semipolar)

Adalah ikatan yang terbentuk dengan cara penggunaan bersama pasangan elektron yag berasal dari salah satu atom yang berikatan pasangan elektron bebas (PEB), sedangkan atom yang lainnya hanya menerima pasangan elektron yang digunakan bersama. Pasangan elektron ikatan (PEI) yang menyatakan ikatan koordinasi digambarkan dengan anak panah kecil yang arahnya dari atom donor menuju akseptor pasangan elektron.

Perbedaan antara senyawa ion dengan senyawa kovalen

1.      Sifat titik didih senyawa ion tinggi, sedangkan senyawa kovalen rendah

2.      Sifat titik leleh senyawa ion tinggi, sedangkan senyawa kovalen rendah

3.      Sifat wujud senyawa ion padat pada suhu kamar, sedangkan senyawa kovalen padat, cair, gas pada suhu kamar

4.      Daya hantar listrik senyawa ion padat = isolator, lelehan =  konduktor, sedangkan senyawa kovalen padat = isolator, lelehan = isolator

5.      Sifat kelarutan dalam air senyawa ion umumnya larut, sedangkan senyawa kovalen umumnya tidak larut

4.      Ikatan logam

Adalah ikatan yang terbentuk akibat adanya gaya tarik-menarik yang terjadi antara muatan positif dari ion-ion logam dengan muatan negatif dari elektron-elektron yang bebas bergerak. Pada ikatan logam terdapat elektron yang bebas mengelilingi inti, inti tersusun secara teratur dikelilingi elektron-elektron. Ikatan logam tidak mempunyai arah. Logam transisi cenderung memiliki titik didih dan titik leleh yang tinggi. Alasannya, logam transisi dapat melibatkan elektron 3d yang ada dalam kondisi delokalisasi seperti elektron pada 4s. Contoh ikatan logam pada unsur transisi adalah Ag, Fe, Cu, dll.

KESIMPULAN

            Ikatan kimia adalah ikatan yang terjadi antar atom atau antar molekul. Terjadi melalui ikatan ion, ikatan kovalen dan ikatan lainnya seperti ikatan hidrogen, logam, dan sebagainya. Dalam bentuk molekul dikenal adanya teori ikatan valensi. Dengan adanya ikatan valensi tersebut maka dapat dijelaskan sifat fisika maupun kimia dari suatu senyawa atau ion kompleks yang terbentuk dari ikatan kimia tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

http://staffnew.uny.ac.id/upload/198001032009122001/pendidikan/4-ikatan-kimia-dan-struktur-molekul.pdf.

https://www.academia.edu/8181617/Makalah_Ikatan_Logam

Maulana, Akbar. https://www.academia.edu

http://coretansowel.blogspot.com/2013/02/ikatan-kimia.html

STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR

Oleh @Kel-N05, @N12-ALFINA, @N17-WIDA, @N18-SHABILLA

ABSTRAK

Mata pelajaran kimia merupakan mata pelajaran yang dianggap sulit untuk dipahami oleh siswa dikarenakan karakteristik dari ilmu kimia yang sifatnya abstrak, salah satunya adalah materi ikatan kimia.. Kemampuan dalam memahami konsep kimia sudah pasti sangat mempengaruhi kemampuan kita dalam menyelesaikan soal kimia sehingga dapat dipastikan berimbas pada hasil belajar kimia. Hubungan antar konsep dalam pembelajaran kimia sangat penting, karena dengan penguasaan dan pemahaman konsep akan memudahkan kita dalam mempelajari kimia. Artinya terdapat hubungan yang signifikan antara pemahaman konsep struktur atom dan sistem periodik unsur terhadap hasil belajar ikatan kimia.

Kata Kunci: materi struktur atom, sistem periodik unsur dan ikatan kimia.

       I.            PENDAHULUAN

Struktur atom merupakan satuan dasar materi yang terdiri dari inti atom besertaawan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya.Inti atom mengandung campuran proton yang bermuatan positif dan neutron yang bermuatan netral (terkecuali pada Hidrogen-1 yang tidak memiliki neutron).Atom yang mengandung jumlah proton dan elektronyang sama bersifat netral, sedangkan yang mengandung jumlah proton dan elektron yang berbeda bersifat positif atau negatif dan merupakan ion. Atom dikelompokkan berdasarkan jumlah proton dan neutron pada inti atom tersebut.

Atom berasal dari Bahasa Yunani, yang berarti tidak dapat dipotong ataupun sesuatuyang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Konsep atom sebagai komponen yang tak dapat dibagi-bagilagi pertama kali diajukan oleh para filsuf India dan Yunani.Selama akhirabad ke-19 dan awal abad ke-20, para fisikawan berhasil menemukan struktur dankomponen-komponen subatom di dalam atom, membuktikan bahwa 'atom' tidaklah tak dapatdibagi-bagi lagi. Prinsip-prinsip mekanika kuantum yang digunakan para fisikawan kemudian berhasil memodelkan atom.

    II.            PEMBAHASAN

1. STRUKTUR ATOM

1).        Model Atom Dalton

a)      Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil.

b)      Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang tidak dapat dipecah lagi.

c)      Atom suatu unsur sama memiliki sifat yang sama, sedangkan atom unsur berbeda, berlainan dalam massa dan sifatnya.

d)     Senyawa terbentuk jika atom bergabung satu sama lain. Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya, air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen. Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan

2).        Model Atom Thomson

a)      Setelah ditemukannya elektron oleh J.J Thomson, disusunlah model atom Thomson yang merupakan penyempurnaan dari model atom Dalton.

b)      Atom terdiri dari materi bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron      bagaikan kismis dalam roti kismis.

c)      "Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan didalamya tersebar muatan negatif elektron".

3).        Model Atom Rutherford

a)      Rutherford menemukan bukti bahwa dalam atom terdapat inti atom yang bermuatan positif, berukuran lebih kecil daripada ukuran atom tetapi massa atom hampir seluruhnya berasal dari massa intinya.

b)      Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dan berada pada pusat atom serta elektron bergerak melintasi inti (seperti planet dalam tata surya).

c)      Atom bukanmerupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan

d)     Atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif

4).        Model Atom Niels Bohr

Model atomnya didasarkan pada teori kuantum untuk menjelaskan spektrum gas hidrogen.Menurut Bohr, spektrum garis menunjukkan bahwa elektron hanya menempati tingkat-tingkat energi tertentu dalam atom.

Menurut model atom bohr, elektron-elektron mengelilingi inti pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit elektron atau tingkat energi. Tingkat energi paling rendah adalah kulit elektron yang terletak paling dalam, semakin keluar semakin besar nomor kulitnya dan semakin tinggi tingkat energinya.

B. SISTEM PERIODIK UNSUR

Sistem periodik adalah suatu tabel berisi identitas unsur-unsur yang dikemas secara berkala dalam bentuk periode dan golongan berdasarkan kemiripan sifat-sifat unsurnya.

1)      Sistem Periodik Triade Doberainer

Pada tahun 1829, Johan Wolfgang Dobereiner mempelajari sifat-sifat beberapa unsur yang sudah diketahui pada saat itu. Dobereiner melihat adanya kemiripan sifat di antara beberapa unsur, lalu mengelompokkan unsur-unsur tersebut menurut kemiripan sifatnya. Ternyata tiap kelompok terdiri dari tiga unsur sehingga disebut triade. Apabila unsur-unsur dalam satu triade disusun berdasarkan kesamaan sifatnya dan diurutkan massa atomnya, maka unsur kedua merupakan rata-rata dari sifat dan massa atom dari unsur pertama dan ketiga. Pernyataan ini dikenal dengan hukum Triade Dobereiner.

Tabel Daftar Unsur Triade Doberainer

2)      Sistem Periodik Oktaf Newlands

Pada tahun 1863, seorang kimiawan Inggris, John Newlands, menyusun 62 unsur yang saat itu diketahui berdasarkan kenaikan massa atom. Dari pengelompokan ini ternyata unsur yang kedelapan memiliki sifat yang mirip dengan unsur yang pertama, begitu juga unsur yang kesembilan sifatnya mirip dengan unsur yang kedua, dan seterusnya. Kelemahan hukum oktaf yaitu pengulangan setiap 8 unsur hanya cocok untuk unsur-unsur yang massa atomnya kecil. Selain itu masih ada unsur unsur yang berimpitan pada urutan yang sama.

3)      Sistem Periodik Unsur Lothar Meyer

Pada tahun 1870, Lothar Meyer mencoba membuat daftar unsur-unsur dengan memperhatikan sifat fisika yaitu volum atom. Dia membuat grafik volum atom unsur terhadap massa atomnya.

4)      Sistem Periodik Unsur Mendeleev

Pada tahun 1869, seorang sarjana asal Rusia bernama Dmitri Ivanovich Mendeleev, berdasarkan pengamatannya terhadap 63 unsur yang sudah dikenal ketika itu, menyimpulkan bahwa sifat-sifat unsur adalah fungsi periodik dari massa atom relatifnya dan persamaan sifat. Artinya, jika unsur – unsur disusun menurut kenaikan massa atom relatifnya, maka sifat tertentu akan berulang secara periodik. Mendeleev menempatkan unsur-unsur yang mempunyai kemiripan sifat dalam satu lajur vertikal, yang disebut golongan. Lajur-lajur horizontal, yaitu lajur unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya, disebut periode. Mendeleev yang pertama kali mengemukakan tabel sistem periodik, maka ia dianggap sebagai penemu tabel sistem periodik yang sering disebut juga sebagai sistem periodik unsur.

KESIMPULAN

Struktur Atom menggambarkan cara atom-atom tersusun dari partikelnya. Atom terdiridari proton, neutron dan elektron. Proton dan Neutron berada di dalam inti atom,sedangkan elektron terus berputar mengelilingi inti atom karena muatan listriknya.Sistem periodik unsur merupakan suatu daftar unsur-unsur yang disusun dengan aturantertentu. Semua unsur yang sudah dikenal ada dalam daftar tersebut.

Manfaat setelah mmpelajari struktur atom dalam kehidupan sehari – hari yaitu untuk mengetahui komposisi unsur dan senyawa yang menyusun suatu benda dan sifat benda.Contohnya: ketika kita berjalan – jalan di tepi pantai, kita akan melihat hamparan pasir yang berkilauan jika terkena sinar matahari. Jadi hamparan pasir yang berkilauan tersebut tersusun dari campuran mineral dengan stuktur kimia yang khas/ perbedaan unsur dan senyawa yang terkandung pada pasir menyebabkan perbedaan bentuk dan warna. Jadi, penting untuk kita memiliki pengetahuan tentang struktur atom dan sistem periodik.

DAFTAR PUSTAKA

Unknown. Struktur Atom dan Sistem Periodik Unsur di https://webcache.googleusercontent.com

Silviakimangela. 2015. Sistem Periodik Unsur di https://silviakimangela.files.wordpress.com/

file:///C:/Users/ROBERT/Downloads/989-1-1925-1-10-20150121.pdf

Kurniawan. Struktur Atom & Sistem Periodik Unsur di https://www.academia.edu

Huda, Muhammad Nasrul. 2017. Struktur Atom & Sistem Periodik Unsur di https://www.academia.edu

Kristina, Yuliati. 2012. Analisis Materi Ajar Kimia SMA di http://krisnitasibiru.blogspot.com