Polimer adalah material yang dibentuk oleh satuan struktur secara berulang. Polimer berasal dari bahasa Yunani poly dan mer. Poly yang berarti banyak dan mer yang berarti bagian, maka polimer berarti banyak bagian. Sedangkan satuan struktur polimer disebut monomer (Stevens, 2001).
Dikutip dari buku Belajar Kimia Secara Menarik SMA/MA Kelas
XII, Salirawati dkk. (2007:48), sel elektrokimia adalah perubahan kimia yang
menghasilkan arus listrik atau sebaliknya. Proses perubahannya disebut sebagai
reaksi elektrokimia.
Di dalam sel elektrokimia, reaksi redoks berlangsung di
bagian sel yang disebut dengan elektroda. Elektroda adalah material penghantar
atau konduktor listrik.
Elektroda yang menjadi tempat terjadinya oksidasi disebut
sebagai anoda. Sedangkan elektroda yang menjadi tempat terjadinya reduksi
disebut sebagai katoda.
kata kunci : elektrokimia, elektroda, redoks.
Elektrokimia di lingkungan ultrakecil telah muncul sebagai
teknik yang semakin penting untuk studi mendasar komunikasi saraf sel tunggal
dan pelepasan serta pengambilan kembali molekul pembawa pesan kimia serta
pencitraan seluler dan aplikasi elektroporasi skala kecil. Perkembangan
metode elektrokimia untuk mendeteksi neurotransmitter dimulai dengan karya
terobosan Adams ( 1 )
dan telah berkembang hingga ke titik di mana pelepasan neurotransmitter dari
vesikel tunggal dapat dideteksi, seperti yang pertama kali ditunjukkan dalam
karya mani oleh Wightman dkk. ( 2 , 3 ). Dalam percobaan
perintis ini, elektroda serat karbon berukuran diameter 5 μm ditempatkan
berdekatan dengan sel kromafin adrenal sapi yang diisolasi dalam cawan
kultur. Sel kemudian distimulasi untuk melepaskannya dengan cara kimia
atau mekanis.
Pemahaman kimia dan struktur pada tingkat sel tunggal
merupakan hal yang menarik dalam ilmu biologi dan kedokteran; memang,
buku-buku telah ditulis tentang topik yang luas ini ( 4 ). Dalam ilmu
saraf, pengetahuan tentang komposisi kimia dan dinamika sel saraf tunggal
menghasilkan model proses transmisi saraf seluler yang lebih
baik. Peristiwa dinamis utama dalam komunikasi saraf adalah eksositosis,
sebuah proses yang telah diselidiki secara luas selama beberapa dekade ( 5
, 6 ). Proses eksositosis dapat diringkas sebagai penyambungan
vesikel (kompartemen penyimpanan) ke membran sel dan kemudian melepaskan isinya
ke ruang ekstraseluler melalui fusi membran vesikel dan membran
seluler. Proses ini memungkinkan konversi sinyal listrik (potensial aksi)
menjadi sinyal kimia (pelepasan pembawa pesan dan pengenalan reseptor), yang
diperlukan untuk komunikasi eksositosis antar sel.
Elektrokimia adalah cabang ilmu kimia fisik yang
mempelajari aspek kelistrikan dari reaksi kimia. Elemen yang
digunakan dalam reaksi elektrokimia dikarakterisasikan dengan banyaknya elektron yang
dimiliki. Secara umum elektrokimia terbagi dalam dua kelompok, yaitu sel galvani dan sel
elektolisis. Reaksi elektrokimia dapat berlangsung secara spontan, yaitu ketika
dua elektroda yang direndam di dalam cairan elektrolit dihubungkan
dengan untai listrik. Elektrokimia digunakan untuk pemurnian dan
pelapisan logam serta elektrosintesis.
Jenis
Metode elektrokimia didasarkan pada reaksi redoks yang
menggabungkan proses oksidasi dan reduksi. Reaksi ini dilakukan pada elektroda
yang sama maupun yang berbeda. Sistem elektrokimia terbentuk melalui reaksi
elektrokimia yang ditimbulkan oleh sel elektrokimia. Sel elektrokimia
terbagi menjadi dua jenis yaitu sel galvani dan sel elektrolisis. Sel galvani
menghasilkan listrik karena adanya reaksi spontan, sedangkan sel elektrolisis
menghasilkan listrik karena adanya reaksi yang tidak spontan.
Reaksi yang terjadi pada sel elektrolisis disebabkan oleh perbedaan potensial
yang dipicu dari luar sistem.
Redoks
Ilustrasi reaksi redoks
Redoks merupakan istilah yang menjelaskan berubahnya bilangan oksidasi (keadaan oksidasi) atom-atom dalam sebuah reaksi kimia. Istilah redoks berasal dari dua konsep, yaitu reduksi dan oksidasi.
Oksidator adalah zat yang mengoksidasi zat lain dalam suatu
reaksi redoks. Sedangkan reduktor adalah zat yang mereduksi zat lain dalam
suatu reaksi redoks.
Korosi
korosi merupakan kerusakan logam yang terjadi akibat
reaksi elektrokimia ataupun reaksi kimia secara langsung. Peristiwa korosi yang
paling umum ditemukan adalah karat pada besi, noda pada perak,
serta platina hijau yang terbentuk pada tembaga dan kuningan.
Medium korosi dapat dalam keadaan kering maupun basah. Contoh korosi yang
berlangsung di dalam medium kering yaitu karat logam besi oleh gas oksigen atau
oleh gas belerang dioksida. Sedangkan contoh korosi yang berlangsung dalam
medium basah yaitu besi yang direndam dalam asam klorida. Kerusakan akibat
korosi memberikan kerugian dalam bidang industri maupun ekonomi.
Elektrosintesis
Elektrosintesis adalah salah satu teknik sintesis yang
diterapkan pada bahan anorganik. Prinsip dasar elektrosintesis adalah
elektrokimia. Peralatan yang digunakan dalam proses elektrosintesis yaitu dua
atau tiga batang elektroda yang dihubungkan dengan arus listrik.
Pengaturan kecepatan rekasi dilakukan dengan mengatur beda potensial dan
tingkat kerapatan arus listrik pada batas-batas yang diinginkan. Sintesis yang
menggunakan metode elektrosintesis mudah untuk dikendalikan dan memiliki
tingkat polusi yang sangat rendah.
Tranduser gas
Transduser gas merupakan transduser yang berfungsi
untuk mengetahui keberadaan atau mengukur kuantitas suatu gas tertentu. Salah
satu prinsip kerja yang dapat diterapkan pada transduser gas ialah sensor gas
elektrokimia. Gas target akan memberikan reaksi kepada sensor gas
elektrokimia dan menghasilkan sinyal listrik. Besarnya nilai sinyal
listrik yang dikirim sebanding dengan konsentrasi gas. Sensor gas
elektrokimia terdiri dari dua buah elektroda yang masing-masing berfungsi
sebagai penginderaan dan pencacah kuantitas gas. Kedua elektroda ini dipisahkan
oleh lapisan elektrolit yang tipis. Sebelum gas bersentuhan dengan sensor,
gas melewati bukaan kapiler tipis dan mengalami difusi selama melalui
penghalang hidrofobik hingga mencapai permukaan elektroda. Penghalang
hidrofobik mencegah terjadinya kebocoran elektrolit cair dan menghasilkan
sinyal listrik yang cukup di elektroda penginderaan. Sensor gas
elektrokimia juga memiliki elektroda referensi yang bertugas mempertahankan
reaksi elektrokimia berkelanjutan yang terjadi pada permukaan elektroda.
Elektroda referensi ini membuat beda potensial yang stabil dan konstan pada
elektroda penginderaan. Gas target yang mengalami reaksi elektrokimia
menghasilkan aliran arus antara elektroda penginderaan dan pencacah.
Pelintasan muatan listrik di elektrida dilakukan oleh elektrolit.
Pembuatan parasetamol
parasetamol dapat dibuat dengan menggunakan reduksi
elektrokimia yang memanfaatkan bahan baku berupa nitrobenzena. Pembuatan
parasetamol dengan reduksi elektrokimia menghasilkan rendeman reaksi yang
efisien dan memiliki kapasitas obat yang cukup besar. Proses
elektrokimia dalam pembuatan parasetamol memerlukan energi yang sangat besar.
Potensiometri
Pada potensiometri, pengukuran didasarkan pada beda potensial sel elektrokimia saat sedang tidak dialiri oleh arus listrik. Elektrokimia dapat digunakan pada elektroda selektif ion dalam metode elektronalisis. Elektroda selektif ion adalah alat ukur yang digunakan untuk melakukan analisis nilai ion secara kuantitasi. Analisis dilakukan dengan bantuan sensor elektrokimia. Keaktifan rekasi ion akan memberikan perubahan beda potensial terjadi secara berulang-ulang. Elektroda selektif ion memanfaatkan sel elektrokimia sebagai sensor yang menggunakan membran selektif ion. Proses elektrokimia dalam potensiometri menggunakan elektroda selektif ion dengan asam sulfat yang memiliki membran Aliquat-336. Elektroda selektif ion terbuat dari suatu penghantar listrik berupa kawat platina yang dilapisi oleh membran.
1. Iyabu, Hendri (2014). Pengantar Elektrode Selektif Ion (PDF).
Gorontalo: UNG Press. ISBN 978-979-1340-70-0.
2. Ningsih, Sherly Kasuma Warda (2016). Sintesis Anorganik (PDF).
Padang: UNP Press. ISBN 978-602-1178-14-0.
3. Yusro, M., dan Diamah, A. (2019). Sensor dan Transduser: Teori dan Aplikasi (PDF).
Jakarta: Program Studi Pendidikan Teknik Elektronika, Fakultas Teknik,
Universitas Negeri Jakarta.
Kalor
adalah energi yang mengalir dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu
rendah. Ketika kedua benda berada pada suhu yang sama, tidak ada aliran
energi atau panas. Itulah sebabnya secangkir kopi yang tertutup tidak akan
lebih dingin atau lebih hangat dari suhu ruangan setelah didiamkan beberapa
jam. Fenomena ini dikenal sebagai keseimbangan . Dalam
contoh ini, kita membahas aliran energi.
Kesetimbangan
terjadi dalam transisi fase. Misalnya, jika suhu dalam suatu sistem yang
mengandung campuran es dan air adalah 273,15 K, maka jumlah bersih es yang
terbentuk dan meleleh adalah nol. Jumlah air cair juga akan tetap konstan
jika tidak ada uap yang keluar dari sistem. Dalam hal ini, tiga fase, es
(padat), air (cair), dan uap (gas) berada dalam kesetimbangan satu sama
lain. Demikian pula, keseimbangan juga dapat dicapai antara fase uap dan
cairan pada suhu tertentu. Kondisi kesetimbangan juga terjadi antara fase
padat dan fase uap. Ini adalah kesetimbangan fase.
kata kunci: kesetimbangan kimia, hukum aksi massa, fasa.
Dalam ilmu
kimia, hukum aksi massa adalah sebuah dalil yang menyatakan
bahwa laju dari
suatu reaksi
kimia berbanding lurus terhadap produk aktivitas dan konsentrasi reaktan. Secara khusus,
hukum ini menyiratkan bahwa untuk campuran reaksi kimia yang berada dalam
kesetimbangan, rasio antara konsentrasi reaktan dan produk bernilai konstan.
Dua aspek
yang terlibat dalam formulasi awal hukum ini diantaranya: 1) aspek
kesetimbangan, mengenai komposisi campuran reaksi pada kesetimbangan dan
2) aspek kinetika mengenai persamaan
laju bagi reaksi
elementer. Kedua aspek tersebut berasal dari penelitian yang
dilakukan oleh Cato
M. Guldberg dan Peter Waage antara 1864 dan 1879 di mana
konstanta kesetimbangan diturunkan dengan menggunakan data kinetika dan
persamaan laju yang telah mereka usulkan. Guldberg dan Waage juga mengakui
bahwa kesetimbangan kimia adalah proses yang dinamis di mana laju reaksi untuk
reaksi maju dan mundur harus sama pada kesetimbangan
kimia. Untuk menurunkan ekspresi konstanta kesetimbangan yang
menarik bagi kinetika, ekspresi persamaan laju harus digunakan. Ekspresi
persamaan laju ditemukan kembali kemudian secara independen oleh Jacobus Henricus van 't Hoff.
Hukum ini merupakan pernyataan mengenai kesetimbangan dan memberikan ekspresi bagi konstanta kesetimbangan, kuantitas yang mencirikan kesetimbangan kimia Dalam kimia modern hukum ini diturunkan menggunakan terodinamika kesetimbangan Hukum ini juga dapat diturunkan dengan konsep potensial kimia.
HUKUM AKSI MASSA
Hukum
aksi massa bersifat universal dan dapat diterapkan dalam keadaan apa pun.
Namun, untuk reaksi yang lengkap, hasilnya mungkin tidak terlalu berguna. Kami
memperkenalkan hukum aksi massa dengan menggunakan persamaan reaksi kimia umum
di mana reaktan A dan B bereaksi menghasilkan produk C dan D
aA+bB→cC+Dd
dimana
a, b, c, d adalah koefisien persamaan kimia setara. Hukum aksi massa menyatakan
bahwa jika suatu sistem berada dalam kesetimbangan pada suhu tertentu, maka
perbandingan berikut ini tetap:
[C]c[D]d
[A]a[B]b=Keq
Tanda
kurung siku "[ ]" di sekitar spesies kimia menunjukkan
konsentrasinya. Ini adalah hukum ideal kesetimbangan kimia atau hukum aksi
massa.
Jika
sistem TIDAK dalam keadaan setimbang, rasionya berbeda dengan konstanta
kesetimbangan. Dalam kasus seperti ini, perbandingannya disebut hasil bagi
reaksi yang dilambangkan dengan Q.
[C]c[D]d
[A]a[B]b=Q
Suatu
sistem yang tidak berada dalam keadaan setimbang cenderung menjadi setimbang,
dan perubahan tersebut akan menyebabkan perubahan Q sehingga nilainya mendekati
konstanta kesetimbangan K:
Q→Keq
Hukum
aksi massa memberi kita metode umum untuk menulis persamaan konstanta
kesetimbangan suatu reaksi. Pada tahap ini, Anda seharusnya sudah bisa menulis
persamaan kesetimbangan untuk persamaan reaksi apa pun. Jika Anda belum yakin
dengan teori umum di atas, berikut beberapa contohnya. Lebih penting bagi Anda
untuk memahami MENGAPA konstanta kesetimbangan dinyatakan dengan cara ini
daripada apa ekspresi kesetimbangannya.
Perpindahan
massa adalah perpindahan massa dari satu lokasi, biasanya berupa aliran,
fasa, fraksi, atau komponen, ke lokasi lainnya. Perpindahan massa muncul pada
banyak proses, seperti absorpsi, evaporasi, adsorpsi, pengeringan, presipitasi, filtrasi
membran, dan distilasi. Perpindahan massa digunakan oleh berbagai ilmu sains
untuk proses dan mekanisme yang berbeda-beda, tetapi frasa ini banyak digunakan
pada ilmu teknik untuk proses fisika yang melibatkan difusi
molekuler dan transport konveksi suatu speses kimia dalam sistem.
Beberapa
contoh sederhana proses perpindahan massa adalah evaporasi air ke atmosfer,
penjernihan darah pada ginjal dan liver, serta distilasi
alkohol. Pada proses industri, operasi perpindahan massa termasuk pemisahan
komponen kimia pada kolom distilasi, adsorber seperti scrubber, adsorber
seperti activated carbon bed, dan ekstraksi liquid-liquid. Perpindahan
massa pada umumnya digabungkan dengan proses perpindahan untuk
penerapannya seperti pada menara pendingin industri.
1.Diagram Fasa
a.Pengertian Diagram Fasa adalah diagram yang menampilkan hubungan antara temperatur dimana terjadi perubahan fasa selama proses pendinginan dan pemanasan yang lambat dengan kadar karbon.Tidak seperti struktur logam murni yang hanya dipengaruhi oleh suhu, sedangkan struktur paduan dipengaruhi oleh suhu dan komposisi. Pada kesetimbangan, struktur paduan ini dapat digambarkan dalam suatu diagram yang disebut diagram fasa (diagram kesetimbangan) dengan parameter suhu (T) versus komposisi (mol atau fraksi mol). (Fase dapat didefinisikan sebagai bagian dari bahan yang memiliki struktur atau komposisi yang berbeda dari bagian lainnya). Diagram fasa khususnya untuk ilmu logam merupakan suatu pemetaan dari kondisi logam atau paduan dengan dua variabel utama umumnya ( Konsentrasi dan temperatur). Diagram fasa secara umum dipakai ada 3 jenis : 1. Diagram fasa tunggal/Uner ( 1 komponen/Komposisi sama dengan Paduan ) 2. Diagram fasa Biner ( 2 komponen unsur dan temperatur) 3. Diagram fasa Terner ( 3 komponen unsur dan temperatur) Diagram fasa tunggal memiliki komposisi yang sama dengan paduan, misalnya timbale dan timah. Diagram fasa biner misalnya paduan kuningan ( Cu-Zn), (Cu-Ni) dll. Diagram fasa terner misalnya paduan stainless steel (Fe-Cr-Ni) dll. Diagram pendinginan merupakan diagram yang memetakan kondisi struktur mikro apa yang anda akan dapatkan melalui dua variabel utama yaitu ( Temperatur dan waktu) disebut juga diagram TTT atau juga dua variabel utama yaitu (temperatur dan cooling rater) disebut juga diagram CCT. Diagram ini berguna untuk mendapatkan sifat mekanik tertentu dan mikrostruktur tertentu, Fasa bainit misalnya pada baja hanya terdapat pada diagram TTT bukan diagram isothermal Fe-Fe3C.
Kegunaan Diagram Fasa adalah dapat memberikan informasi tentang struktur dan komposisi fase-fase dalam kesetimbangan. Diagram fasa digunakan oleh ahli geologi, ahli kimia, ceramists, metallurgists dan ilmuwan lain untuk mengatur dan meringkas eksperimental dan data pengamatan serta dapat digunakan untuk membuat prediksi tentang proses-proses yang melibatkan reaksi kimia antara fase.
b.Komponen Diagram Fasa Komponen
umum diagram fasa adalah garis kesetimbangan atau batas fase,yang merujuk pada
baris yang menandai kondisi di mana beberapa fase dapat hidup berdampingan pada
kesetimbangan. Fase transisi terjadi di sepanjang garis dari ekuilibrium. Titik
tripel 2 adalah titik pada diagram fase di mana garis dari ekuilibrium
berpotongan. Tanda titik tripel kondisi di mana tiga fase yang berbeda dapat
ditampilkan bersama. Sebagai contoh, diagram fase air memiliki titik tripel tunggal
yang sesuai dengan suhu dan tekanan di mana padat, cair, dan gas air dapat hidup
berdampingan dalam keadaan kesetimbangan yang stabil. Titik solidus adalah Garis
yang memisahkan bidang semua cairan dari yang ditambah cairan kristal. Titik likuidus
adalah Garis yang memisahkan bidang semua cairan dari yang ditambah cairan
kristal. Temperatur di atas mana zat tersebut stabil dalam keadaan cair.
Terdapat sebuah kesenjangan antara solidus dan likuidus yang terdiri dari campuran kristal dan cairan.
c.Diagram Fasa 2D Diagram fasa yang paling sederhana adalah diagram
tekanan-temperatur dari zat tunggal yang sederhana, seperti air. Sumbu sesuai
dengan tekanan dan suhu. Diagram menunjukkan fasa, dalam ruang tekanan-suhu,
garis-garis batas keseimbangan atau fase antara tiga fase padat, gas, dan cair.
Sebuah
diagram fase khas. Garis putus-putus memberikan perilaku anomali air. Garis hijau
menandai titik beku dan garis biru titik didih, menunjukkan bagaimana mereka
bervariasi dengan tekanan. Kurva pada diagram fasa menunjukkan titik-titik di
mana energi bebas (dan sifat turunan lainnya) menjadi non-analitis: turunannya
berkenaan dengan (suhu dan tekanan dalam contoh ini) koordinat perubahan
terputus-putus (tiba-tiba). Misalnya, kapasitas panas dari wadah dengan es akan
berubah tiba-tiba sebagai wadah dipanaskan melewati titik lebur. Ruang terbuka,
di mana energi bebas adalah analitik, sesuai dengan daerah fase tunggal. Daerah
satu fasa dipisahkan oleh garis non-analitis, di mana transisi fase terjadi,
yang disebut batas fase. Dalam diagram di sebelah kiri, batas fasa antara cair
dan gas tidak berlanjut tanpa batas. Sebaliknya, berakhir pada sebuah titik
pada diagram fase yang disebut titik kritis. Ini mencerminkan fakta bahwa, pada
suhu dan tekanan sangat tinggi, fase cair dan gas menjadi tidak dapat
dibedakan, dalam apa yang dikenal sebagai fluida superkritis. Pada air, titik
kritisterjadi pada sekitar Tc = 647,096 K (1,164.773 ° R), pc = 22,064 MPa (3,200.1
psi) dan ρc = 356 kg / m³. Keberadaan titik cair-gas kritis mengungkapkan
ambiguitas sedikit pelabelan daerah fase tunggal.
Péter Érdi; János Tóth (1989).
Mathematical
Models of Chemical Reactions: Theory and Applications of Deterministic and
Stochastic Models. Manchester University Press. hlm. 3. ISBN 978-0-7190-2208-1.
Chieh, Chung.
"Chemical Equilibria - The Law of
Mass Action". Chemical reactions, chemical equilibria, and
electrochemistry. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2018-10-03.
Diakses tanggal 3 September 2015. The law of mass action is
universal, applicable under any circumstance... The mass action law states that
if the system is at equilibrium at a given temperature, then the following
ratio is a constant.
Chung (Peter) Chieh (Profesor Emeritus, Kimia @
Universitas Waterloo)
Perpustakaan LibreTexts Didukung oleh NICE Cxone Expret
dan didukung oleh Proyek
Percontohan Buku Teks Terbuka Departemen Pendidikan, Kantor Rektor UC Davis,
Perpustakaan UC Davis, Program Solusi Pembelajaran Terjangkau Universitas
Negeri California, dan Merlot. Kami juga mengakui dukungan National
Science Foundation sebelumnya dengan nomor hibah 1246120, 1525057, dan
1413739. Legal . Pernyataan Aksesibilitas Untuk informasi
lebih lanjut hubungi kami di info@libretexts.org .
Kekuatan Asam dan Basa
Kekuatan asam dan basa ditentukan oleh derajat ionisasi
(α)-nya, banyak sedikitnya ion H+ dan OH− yang dilepaskan.
Asam dan basa dalam air akan mengalami reaksi peruraian menjadi ion yang
merupakan reaksi kesetimbangan. Oleh karena itu, kekuatan asam dan basa
dapat dinyatakan oleh tetapan kesetimbangannya yaitu, tetapan ionisasi asam (Ka)
dan tetapan ionisasi basa (Kb).
Sebagai contoh, dalam air HCl hampir terurai sempurna
menjadi ion H+ dan ion Cl−, sedangkan HF hanya terurai sebagian menjadi
ion H+ dan ion F−. Oleh karenanya, HCl disebut sebagai asam kuat dan HF
disebut sebagai asam lemah. Demikian juga, dalam air NaOH hampir terurai
sempurna menjadi ion Na+ dan ion OH−, sedangkan NH3 hanya terurai
sebagian menjadi ion NH4+ dan ion OH−. NaOH disebut sebagai basa kuat dan
NH3 disebut sebagai basa lemah.
kata kunci : asam, basa, senyawa.
Kekuatan asam dipengaruhi oleh banyaknya ion - ion H yang
dihasilkan oleh senyawa asam dalam larutannya. Berdasarkan banyak sedikitnya
ion H+ yang dihasilkan, larutan asam dibedakan menjadi dua macam
yaitu asam kuat dan asam lemah.
Kekuatan basa dipengaruhi oleh banyaknya ion-ion OH– yang dihasilkan oleh senyawa basa dalam larutannya. Berdasarkan banyak sedikitnya ion OH- yang dihasilkan, larutan basa juga dibedakan menjadi dua macam, yaitu basa kuat dan basa lemah.
Dalam dunia kimia, konsep asam dan basa merupakan dua pilar
penting yang membantu kita memahami sifat dan interaksi zat-zat kimia dalam
berbagai situasi. Dalam artikel ini, kita akan menjelajahi arti penting asam
dan basa, serta bagaimana konsep ini mempengaruhi dunia kimia dan bidang
lainnya.
Asam adalah zat kimia yang cenderung melepaskan ion
hidrogen (H+) saat dilarutkan dalam air. Sifat khas asam termasuk rasa asam,
kemampuan untuk merusak logam, dan memisahkan warna biru dari kertas lakmus
menjadi merah. Beberapa contoh asam meliputi asam klorida (HCl) dalam lambung
kita, serta asam sitrat dalam berbagai buah.
Basa, di sisi lain, adalah zat yang cenderung menghasilkan
ion hidroksida (OH-) dalam larutan air. Basa sering kali memiliki rasa pahit,
merasa licin saat disentuh, dan dapat mengubah warna kertas lakmus dari merah
menjadi biru. Contoh basa termasuk natrium hidroksida (NaOH) dan amonia (NH3).
Untuk mengukur seberapa asam atau basa suatu larutan, kita
menggunakan skala pH. Skala ini berkisar dari 0 hingga 14, di mana 7 adalah titik
netral. Angka pH kurang dari 7 menunjukkan sifat asam, semakin rendah angka pH,
semakin kuat sifat asamnya. Sebaliknya, angka pH lebih dari 7 menunjukkan sifat
basa, semakin tinggi angka pH, semakin kuat sifat basanya. Nilai pH di 7
menunjukkan netral.
Reaksi antara asam dan basa dikenal sebagai reaksi
asam-basa. Salah satu jenis reaksi asam-basa adalah reaksi netralisasi, di mana
asam dan basa bereaksi membentuk air dan garam. Reaksi ini sangat penting dalam
berbagai konteks, mulai dari industri makanan (misalnya dalam pembuatan
berbagai produk) hingga dalam sistem tubuh manusia yang melibatkan regulasi pH
darah.
Konsep asam dan basa memiliki dampak yang signifikan dalam
berbagai bidang:
Industri Kimia: Dalam pembuatan produk kimia, reaksi
asam-basa sering digunakan untuk menghasilkan bahan-bahan yang diperlukan.
Industri Makanan: Pengaturan keasaman dalam makanan
dapat memengaruhi rasa, tekstur, dan daya simpan produk makanan.
Kesehatan: Sistem keasaman dan kebasaan (pH) dalam
tubuh sangat penting untuk menjaga fungsi normal organ dan enzim.
Lingkungan: Pencemaran lingkungan dan perubahan pH
dalam ekosistem air dapat mengganggu keseimbangan ekosistem perairan.
Asam dan basa bukan hanya konsep dasar dalam kimia, tetapi juga memengaruhi berbagai aspek kehidupan kita. Pemahaman tentang sifat-sifat, reaksi, dan pengaruhnya membantu kita mengelola industri, makanan, kesehatan, dan lingkungan dengan lebih baik. Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, pemahaman tentang asam dan basa terus berkembang dan memberi sumbangan penting bagi kemajuan manusia.
Kata asam yang berasal dari bahasa
latin accidus berarti asam yang asal mulanya digunakan untuk cuka, dan
selanjutnya digunakan untuk zat-zat lain yang mempunyai rasa asam. Istilah
alkali digunakan untuk zat yang dalam air bersifat seperti sabun dan rasanya
pahit, selanjutnya istilah ini digunakan lebih umum untuk zat-zat yang
mempunyai sifat seperti itu. Alkali/basa digunakan untuk zat yang memberikan
larutan seperti sabun, membirukan lakmus kertas merah, dan dapat bereaksi
dengan asam memberikan garam. Asam dikarakterisasi oleh rasa asam, bersifat
korosi, dan memerahkan kertas lakmus biru. Sifat-sifat ini hilang bila
direaksikan dengan alkali.
Karena pentingnya asam-asam dan
basa-basa ini, dilakukan cara-cara pengelompokan yang lebih umum. Salah satu
konsep yang masih digunakan adalah yang diusulkan oleh svante Arrhenius yang
mendefinisikan: “suatu asam adalah suatu zat yang mengandung hidrogen dan bila
dilarutkan dalam air terdissosiasi melepaskan ion hidrogen (H+ )“. Basa menurut
Arrhenius adalah senyawa yang bila dilarutkan dalam air menghasilkan ion
hidroksida OH- . Sifat-sifat larutan asam dalam air disebabkan oleh ion H+ dan
sifat larutan basa oleh ion OH- . Natrium hidroksida jelas suatu basa. Ammonia
(NH3) walaupun tidak 47 mengandung hidroksida dalam rumusnya, namun bila
dilarutkan dalam air menghasilkan hidroksida. Kelarutan HCl (gas) dalam air
tinggi, karena dalam air menghasilkan ion-ion H+ terhidrat dan ion Cl- .
HCl(g) + H2O Æ H+
(aq) + Cl- (aq)
NaOH merupakan suatu senyawa
ionik yang bila dilarutkan dalam air terdisosiasi menjadi Na+ dan OH- . H2O
NaOH(s) Æ Na+ (aq) + OH- (aq)
Bila asam dan basa Arrhenius bereaksi dalam
reaksi netralisasi menghasilkan garam dan air. Beberapa asam Arrhenius adalah
HCl, HNO3, dan HCN, sedangkan basanya adalah NaOH, KOH, dan Ba(OH)2.
HCl (aq) + NaOH (aq) Æ NaCl (aq) + H2O (ℓ)
2 HNO3 (aq) + Fe(OH)2 (s) Æ Fe(NO3)2 (aq) + 2
H2O (ℓ)
Konsep Arrhenius terbatas pada
larutan air karena didasarkan pada ion-ion H+ dan OH- yang berasal dari air.
Konsep asam basa yang lebih umum perlu dikembangkan untuk dapat digunakan
dengan pelarut lain.
Autoionisasi Air Air merupakan suatu pelarut
yang unik. Salah satu sifatnya yang spesial adalah kemampuannya berperan baik
sebagai suatu asam atau basa. Air berfungsi sebagai suatu basa dalam reaksinya
dengan asam seperti HCl dan CH3COOH, dan berfungsi sebagai asam dalam reaksinya
dengan basa, seperti NH3. Air merupakan elektrolit yang sangat lemah dan karena
itu merupakan penghantar listrik yang buruk serta mengalami ionisasi sedikit.
Ion-ion terhidrasi dalam air akibat atraksi
antara ion dan molekul air yang polar. Karena itu ion-ion dalam larutan air
dituliskan sebagai Na+ (aq) dan Cl- (aq) kecuali ion hidrogen, H+ , yang sering
dituliskan sebagai H3O+ (aq) yang menggambarkan ion hidrogen terhidrat dalam
larutan air dan disebut ion hidronium.
Pada kenyataannya dua molekul air dapat
berinteraksi satu sama lain untuk menghasilkan ion hidronium dan ion hidroksida
melalui transfer proton dari satu molekul air 48 ke molekul air lainnya. Reaksi
autoionisasi air menghasilkan konsentrasi ion-ion H3O+ dan OH- yang sangat
rendah walaupun dalam air murni. Autoionisasi air ini menjadi landasan konsep
sifat asam basa dalam air.
2 H2O (aq) + H2O (aq) ' H3O+ (aq) + OH- (aq)
Konsep baru tentang sifat asam dan basa
disarankan oleh J.N Bronsted dan T. Lowry pada 1923. Asam Bronsted – Lowry
didefinisikan sebagai suatu zat yang dapat memberikan/donor proton dan basa
Bronsted - Lowry adalah suatu zat yang dapat menerima/aseptor proton. Basa
konjugasi dari suatu asam adalah spesi yang ada bila satu proton diambil dari
suatu asam. Asam dapat berupa molekul-molekul netral, seperti asam nitrat,
maupun sebagai kation atau anion :
HNO3 (aq) + H2O (ℓ) Æ NO3 - (aq) + H3O+ (aq)
Asam basa konjugasi
NH4 + (aq) + H2O (l) Æ NH3 (aq) + H3O+ (aq)
Asam basa konjugasi
H2PO4 - (aq) + H2O (l) Æ HPO4 2-
(aq) + H3O+ (aq)
Asam basa konjugasi
Sebaliknya, asam konjugasi
dihasilkan dari penambahan proton pada suatu basa Bronsted - Lowry. Basa dapat
berupa molekul-molekul netral, seperti amonia, maupun sebagai kation atau anion
:
NH3 (aq) + H2O (ℓ) Æ NH4 + (aq) +
OH- (aq)
Basa asam konjugasi
51 CO3 2- (aq) + H2O (ℓ) Æ HCO3 -
(aq) + OH- (aq)
Basa asam konjugasi
PO4 3- (aq) + H2O (ℓ) Æ HPO4 2-
(aq) + OH- (aq)
Basa asam konjugasi
Asam dan basa Bronsted - Lowry merupakan
konsep pasangan asam-basa, yang didefinisikan sebagai suatu asam dengan basa
konjugasinya atau suatu basa dengan asam konjugasinya. Setiap asam Bronsted -
Lowry mempunyai basa konjugasi dan setiap basa Bronsted - Lowry mempunyai asam
konjugasi. Misalnya ion klorida (Cl- ) adalah basa konjugasi yang dibentuk dari
asam HCl, dan H2O adalah basa konjugasi dari asam H3O+ . Reaksi asam – basa
Bronsted – Lowry berlangsung melalui pembentukan basa dan asam konjugasinya.
asam1 + basa2 ' basa1 + asam2
Asam-asam seperti HF, HCl, dan
CH3COOH (asam asetat) semua dapat memberikan satu proton dan disebut asam
monoprotik. Asam-asam lain yang dapat memberikan dua atau lebih proton disebut
asam-asam poliprotik, misalnya H2SO4 dan H3PO4. Seperti halnya asam-asam yang
dapat memberikan lebih dari satu proton, basa-basa poliprotik dapat menerima
lebih dari satu proton. Anion dari asam-asam poliprotik adalah basa-basa
poliprotik misalnya SO4 2- , PO4 3- , CO3 2- , dan C2O4 2-. Contoh sifat ini
digambarkan oleh ion karbonat :
CO3 2- (aq) + H2O >> HCO3 - (aq) + OH-
(aq)
HCO3 - (aq) + H2O >> H2CO3
(aq) + OH- (aq)
Kekuatan Relatif Asam dan Basa
Kekuatan asam ditentukan oleh sejauh mana
molekul-molekulnya mengalami ionisasi. Misalnya kita mempunyai 2 larutan air
yang mengandung asam Bronsted – Lowry HA dan HB dengan konsentrasi dan
temperatur yang sama:
HA (aq) + H2O(ℓ) ' H3O+ (aq) + A-
(aq)
HB (aq) + H2O(ℓ) ' H3O+ (aq) + B- (aq)
Misalkan HA lebih mudah mentransfer proton ke
air (yang berperan sebagai basa Bronsted – Lowry) dari pada HB, jadi ionisasi
HA lebih besar dari HB. Pada kesetimbangan, larutan yang mengandung HA
mempunyai konsentrasi ion H3O+ yang lebih tinggi dan pH yang lebih rendah
daripada larutan yang mengandung HB. Jadi HA asam yang lebih kuat daripada HB.
Dalam air beberapa asam merupakan donor proton yang lebih baik daripada yang
lainnya, dan beberapa basa merupakan aseptor proton yang lebih baik dari yang
lainnya. Sebagai contoh, larutan HCl encer terdiri dari sejumlah besar ion-ion
H3O+ (aq) dan Cl- (aq) ; asam ini hampir 100% mengion, sehingga dikelompokkan
sebagai asam Bronsted – Lowry kuat. :
HCl (aq) + H2O(ℓ) → H3O+ (aq) +
Cl- (aq)
Ini berarti 0,1 M larutan HCl sebenarnya
terdiri dari 0,1 M H3O+ dan 0,1 M Cl- . Sebaliknya, hanya sejumlah kecil asam
asetat mengion, karena itu dikelompokkan sebagai asam Bronsted – Lowry lemah.
CH3COOH (aq) + H2O(ℓ) ' H3O+ (aq) + CH3COO-
(aq)
Larutan 0,1 M CH3COOH dalam air hanya
menghasilkan 0,001 M H3O+ (aq) dan 0,001 M CH3COO- . Sekitar 99% asam asetat
tidak mengion.
Sebagian besar asam mengion dalam
jumlah yang sangat terbatas. Asam-asam ini dikelompokkan sebagai asam lemah.
Pada kesetimbangan, larutan asam-asam lemah dalam air mengandung campuran dari
molekul-molekul yang tidak mengion, ion H3O+ , dan basa konjugasi. Contoh asam
lemah adalah HF, CH3COOH dan ion ammonium (NH4 + ). Dalam kelompok ini, kekuatan
asam bervariasi bergantung pada perbedaan ionisasinya. Terbatasnya ionisasi
asam lemah, berhubungan dengan nilai tetapan kesetimbangan ionisasinya.
Hal-hal yang berlaku untuk asam, berlaku pula
untuk basa. Hidroksida dari logamlogam alkali dan alkali tanah seperti NaOH,
KOH dan Ba(OH)2 merupakan basa kuat. Zat-zat tersebut merupakan elektrolit kuat
yang terionisasi sempurna dalam air:
NaOH (aq) → Na+ (aq) + OH- (aq)
KOH (aq) → K+ (aq) + OH- (aq)
Ba (OH)2 → Ba2+ (aq) + 2 OH- (aq)
Sebaliknya, amonia adalah basa lemah,
ionisasinya dalam air hanya sedikit, sehingga pada kesetimbangan terdapat
campuran NH3 yang tidak mengion, ion-ion NH4 + , dan OH- . Hal yang sama juga
ditunjukkan oleh ion karbonat.
NH3 (aq) + H2O (ℓ) ' NH4 + (aq) + OH- (aq)
CO3 2- (aq) + H2O (ℓ) ' HCO3 - (aq) + OH- (aq)
Dalam model Bronsted – Lowry, suatu asam
mendonorkan proton dan menghasilkan basa konjugasi. Model ini menunjukkan bahwa
makin kuat suatu asam, basa konjugasinya makin lemah.
Asam HCl, misalnya, suatu asam kuat karena
mempunyai kecenderungan kuat untuk mendonasikan satu proton ke air menghasilkan
basa konjugasi Cl- . Dalam reaksi ini air berperan sebagai basa dan menerima
proton dari HCl untuk menghasilkan H3O+ , asam konjugasi dari air. Reaksi
hampir seluruhnya berlangsung ke kanan dan dalam larutan pada kesetimbangan
tidak terdapat molekul-molekul HCl.
Pasangan
konjugasi
HCl
(aq) + H2O
(ℓ) = H3O+ (aq)
+ Cl- (aq)
Asam
yang lebih kuat dari H3O+ Basa yang lebih kuat daripada Cl Asam
yang lebih lemah daripada HCl Basa yang lebih lemah dari H2O
Pasangan
konjugasi
Dari kedua asam, HCl dan H3O+ ,
HCl mempunyai kemampuan yang lebih baik untuk mendonasikan proton. Dari kedua
basa, H2O dan Cl- , air merupakan basa yang lebih kuat untuk menerima proton
dan karena itu kesetimbangan berada jauh ke kanan.
Asam asetat, asam lemah yang terionisasi
sangat sedikit di dalam air. Jadi larutan asam asetat dalam air mempunyai 2
asam (CH3COOH dan H3O+ ) dan ion hidronium merupakan asam yang lebih kuat. Dari
kedua basa (H2O dan ion asetat, CH3COO- ), ion asetat yang lebih kuat. Dalam
kesetimbangan, larutan mengandung sebagian besar asam asetat dengan hanya
sedikit konsentrasi ion asetat dan ion hidronium. Hal ini menggambarkan bahwa
kesetimbangan lebih mengarah kepada pembentukan asam dan basa lemah.
Pasangan konjugasi
CH3COOH (aq) + H2O
(ℓ) ' H3O+ (aq) + CH3COO-
(aq)
Asam yang lebih Basa
yang lebih Asam yang lebih Basa yang lebih lemah dari H3O+ lemah dari CH3COO- kuat
dari CH3COOH kuat dari H2O
Pasangan konjugasi
Kedua contoh tersebut
menggambarkan tingkatan relatif dari reaksi asam-basa, suatu prinsip yang
penting dalam teori asam-basa. Semua reaksi transfer proton berlangsung dari
pasangan asam-basa yang lebih kuat ke pasangan asam-basa yang lebih lemah.
Penekanan konsep Bronsted – Lowry
pada perpindahan proton, dengan demikian konsep ini juga dapat digunakan untuk
reaksi yang tidak berlangsung dalam larutan air. Pada reaksi antara HCl dan NH3
dalam fase gas misalnya, terjadi transfer proton dari asam HCl ke basa NH3.
HCl
(g) + NH3 (g) >> NH4 + Cl-
Untuk membandingkan hubungan
antara definisi asam – basa menurut Arrhenius dan Bronsted – Lowry, dapat
digunakan kesetimbangan larutan ammonia dalam air :
NH3
(aq) + H2O (l) ↔ NH4 + (aq) + OH- (aq)
Amonia selain merupakan basa
Arrhenius karena menghasilkan ion OH- dalam air, juga merupakan basa Bronsted –
Lowry karena menerima proton dari air (H2O). Molekul H2O berperan sebagai asam
Bronsted – Lowry karena memberikan proton ke molekul NH3. Asam dan basa selalu
bekerjasama untuk perpindahan proton, dengan kata lain suatu zat berfungsi
sebagai asam jika ada zat lain yang berperan sebagai basa. Untuk menjadi asam
Bronsted – Lowry, suatu molekul atau ion harus mempunyai ion hidrogen yang
dapat dileaskan sebagai ion H+ . Untuk menjadi basa Bronsted – Lowry, suatu
molekul atau ion harus mempunyai pasangan elektron bebas yang dapat digunakan
untuk mengikat ion NH4 +
Asam kuat yaitu senyawa asam yang dalam larutannya
terion seluruhnya menjadi ion-ionnya. Reaksi ionisasi asam kuat merupakan
reaksi berkesudahan. Secara umum, ionisasi asam kuat dirumuskan sebagai
berikut: HA(aq) → H+ (aq) + A-(aq)
[H+] = a.[HA] atau [H+] = a.M
Dimana: a = valensi asam; M = konsentrasi asam.
Asam lemah yaitu senyawa asam yang dalam larutannya hanya
sedikit terionisasi menjadi ion-ionnya. Reaksi ionisasi asam lemah merupakan
reaksi kesetimbangan. Secara umum, ionisasi asam lemah valensi satu dapat
dirumuskan sebagai berikut.
HA(aq) ⇔ H+(aq) + A-(aq)
Makin kuat asam maka reaksi kesetimbangan asam makin condong ke kanan, akibatnya Ka bertambah besar. Oleh karena itu, harga Ka merupakan ukuran kekuatan asam, makin besar Ka makin kuat asam. Berdasarkan persamaan di atas, karena pada asam lemah [H+] = [A-], maka persamaan di atas dapat diubah menjadi:
Dimana: Ka = tetapan ionisasi asam.
Konsentrasi ion H asam lemah juga dapat dihitung jika
derajat ionisasinya (α) diketahui:
[H+] = [HA] × α
Basa kuat yaitu senyawa basa yang dalam larutannya
terion seluruhnya menjadi ion-ionnya. Reaksi ionisasi basa kuat merupakan
reaksi berkesudahan. Secara umum, ionisasi basa kuat dirumuskan sebagai
berikut:
B(OH) (aq) → B+ (aq) + OH–(aq)
[OH–] = a.[B(OH)] atau [OH-] = a.M
Dimana: a = valensi basa; M = konsentrasi basa.
Basa lemah yaitu senyawa basa yang dalam larutannya hanya
sedikit terionisasi menjadi ion-ionnya. Reaksi ionisasi basa lemah juga
merupakan reaksi kesetimbangan. Secara umum, ionisasi basa lemah valensi satu
dapat dirumuskan sebagai berikut.
B(OH) (aq) → B+ (aq) + OH–(aq)
Makin kuat basa maka reaksi kesetimbangan basa makin condong
ke kanan, akibatnya Kb bertambah besar. Oleh karena itu, harga Kb merupakan
ukuran kekuatan basa, makin besar Kb makin kuat basa.
Berdasarkan persamaan di atas, karena pada basa lemah [B+] =
[OH–], maka persamaan di atas dapat diubah menjadi:
Dimana: Kb = tetapan ionisasi basa.
Konsentrasi ion H asam lemah juga dapat dihitung jika
derajat ionisasinya (α) diketahui:
[OH-] = [B(OH)] × α
Tentukan konsentrasi ion H+ dalam
masing-masing larutan berikut:
H2SO4 0,02 M
CH3COOH 0,05 M jika derajat
ionisasinya (α) = 1%
H2SO3 0,001 M jika Ka = 1 x
10-5
Penyelesaian:
H2SO4 adalah asam kuat.
Reaksinya: H2SO4 (aq) ⇔ 2H+(aq) + SO4-(aq), dengan jumlah
valensi H+ = 2, konsentrasi = 0,02 M, maka:
[H+] = a.M
[H+] = 2 × 0,02
[H+] = 0,04 M
Jadi konsentrasi ion H+ dalam
larutan H2SO4 adalah 0,04 M
CH3COOH adalah asam lemah dengan
derajat ionisasinya (α) = 1%, dengan konsentrasi 0,05 M. Reaksinya: CH3COOH
(aq) ⇔
H+(aq) + CH3COO-(aq), maka:
[H+] = [HA] × α
[H+] = 0,05 × 1%
[H+] = 0,05 × 0,01
[H+] = 0,0005 M atau 5 × 10-4 M
Jadi konsentrasi H+ dalam
larutan CH3COOH = 0,005 M atau 5x10-4 M
H2SO3 adalah asam lemah
dengan Ka = 1 x 10-5 dan konsentrasi = 0,001 M. Reaksinya: H2SO3 (aq)
⇔ 2H+(aq)
+ SO32- (aq), maka:
[H+] = √(Ka × [HA])
[H+] = √(1 ×10-5 × 0,001)
[H+] = √(10-5 × 10-3)
[H+] = 10-4 M
Jadi konsentrasi H+ dalam
larutan H2SO3 adalah 10-4 M atau 0,0001 M
Harjadi. 1999. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Jakarta:
PT.Gramedia.
Hervey, David. 1956. Modern Analytical Chemistry. United
State Of Amerika: Internasional Edution.
Ibnu, Trianto Badar Al- Tabany. 2014. Mendesain Model
Pembelajaran Inovatif, Progresif, dan Kontektual. Jakarta: Prenamedia Group.
Ibrahim, Sanusi, Marham Sitorus. 2013. Teknik Laboratorium
Kimia Orgnik. Yogyakarta: Graha Ilmu.
.png)
Sifat benda padat yang paling jelas adalah memiliki bentuk dan ukuran yang tetap sebelum akhirnya diberi tindakan untuk melakukan perubahan. Benda padat juga memiliki daya tarik antara molekul yang sangat kuat sehingga bentuk benda padat ini bisa memiliki volume yang tetap dengan kerapatan molekul yang besar.
Pengertian zat padat yaitu sebuah materi yang mempunyai bentuk dan juga volume ataupun ruang yang ditempati zat padat, cair, dan juga gas tertentu. Ada dua cara utama partikel zat padat dapat tersusun yaitu dalam barus teratur yang rapi di dalam susunan yang tidak menentu. Dimana zat padat yang partikelnya tersusun di dalam baris teratur dan rapi biasanya disebut dengan kristal. Contoh dari kristal yaitu antara lain intan, logam, es, dan juga kristal garam.
Sementara zat padat yang partikelnya tidak tersusun secara teratur atau rapi biasanya disebut dengan amorf. Zat padat amorf umumnya mempunyai tekstur mengkilap dan juga elastis. Contoh dari zat padat amorf antara lain kaca, lilin, plastik, dan juga karet. Karena partikel yang tersusun di dalamnya sangat dekat dan menyatu, zat padat tidak bisa dimampatkan dengan mudah dan juga tidak dapat dikecilkan dengan cara menekannya. Di dalam zat padat, partikel individu tidak bergerak dengan cepat untuk mengalahkan gaya tarik menarik antar partikel. Yang mana partikel tersebut bergetar tapi terikat rapat di tempatnya.
Kata kunci : Zat Padat
Benda padat adalah bentuk wujud benda yang memiliki wujud
padat dengan massa dan menempati sebuah ruang atau berada pada volume tertentu.
Sifat benda padat yang paling jelas adalah memiliki bentuk dan ukuran yang
tetap sebelum akhirnya diberi tindakan untuk melakukan perubahan. Benda padat
juga memiliki daya tarik antara molekul yang sangat kuat sehingga bentuk benda
padat ini bisa memiliki volume yang tetap dengan kerapatan molekul yang
besar.
Jika benda padat dimasukan pada sebuah wadah atau tempat.
Maka bentuknya akan tetap seperti semula tidak mengikuti bentuk wadahnya,
kecuali jika diberi energi atau kalor untuk terjadi perubahan, baik menjadi
cair atau gas. Hal ini tentu sangat berbeda dengan sifat benda cair dan gas
yang wujudnya akan mengikuti bentuk wadahnya jika diletakan pada wadah
tertentu.
Zat padat adalah zat atau benda yang memiliki bentuk dan
volume yang tetap, kokoh, dan mudah ditempa. Selain itu zat padat mampu dalam
menyerap panas.
Benda padat memiliki sifat bentuk dan ukuran yang selalu
tetap. Selain itu, daya tarik antar molekulnya sangat kuat sehingga benda padat
memiliki volume yang tetap dan molekul yang rapat.Ketika benda padat dimasukkan
ke suatu tempat, bentuknya akan tetap, tidak mengikuti bentuk wadah. Berbeda
dengan benda cair dan gas yang apabila dimasukkan ke dalam sebuah wadah, maka
bentuknya akan mengikuti wadah tersebut.
Ada dua cara utama penyusunan partikel padat,yaitu dalam
barisan yang tersusun rapi atau dalam susunan yang tidak beraturan. Zat padat
yang partikelnya tersusun rapi disebut kristal. Contoh umum kristal adalah
sebagian besar logam,berlian,es dan kristal garam. Zat padat yang partikelnya
tidak tesusun disebut amorf. Padatan amorf biasanya memiliki tekstur mengkilap
atau elastis. Contoh umum padatan amorf adalah lilin,kaca,karet dan plastik.
Karena partikel-partikel tersusun berdekatan padatan tidak dapat dikompresi
dengan mudah. Padatan tidak dapat diminimalkan dengan menekannya.
Zat padat dapat dibedakan menjadi:
kristal yaitu bila atom atau molekul penyusun tersusun dalam
bentuk pengulangan kontinu untuk rentang yang panjang, terbentuk dari larutan
lelehan,uap atau gabungan dari ketiganya.
Kristal dapat terbentuk dalam:
Kristal tunggal
Polikristal
Mikrikristal
Nanokristal
Amorf yaitu zat padat yang tidak memiliki bentuk penguapan keteraturan jangkauan keteraturan atom biasanya sampai tetangga kedua.
SIFAT BENDA PADAT
Dari pengertian benda padat di atas, maka sudah tampak jelas
beberapa sifat benda padat yang bisa menjadi karakteristik wujud padat
tersebut. Berikut ini beberapa sifat benda yang perlu Grameds ketahui
untuk mengenali dan benda padat:
1. Bentuknya Tetap
Sifat benda padat yang paling tampak adalah bentuknya yang
selalu tetap dalam kondisi tertentu, baik dalam wadahnya atau di ruangan
terbuka. Bentuk benda padat yang tetap dipengaruhi dengan kerapatan molekul
yang dikandungnya sehingga mampu bertahan dalam kondisi tertentu untuk
mempertahankan bentuknya tetap. Bentuknya yang padat juga memerlukan cara atau
proses tertentu untuk mengubahnya.
Artinya benda padat sulit mengalami perubahan secara alami
untuk beberapa bahan padat tertentu, seperti plastic, kayu, besi, logam, dan
sebagainya. Untuk merubahnya perlu energi panas atau kalor untuk merubah bentuk
atau wujudnya. Namun ada pula benda padat yang mudah yang mudah berubah seperti
es batu.
2. Volume Tetap
Selain bentuknya yang tetap, benda padat juga memiliki sifat
yang volumenya tetap. Hal ini dipengaruhi karena bentuknya yang tetap sehingga
massanya pun cenderung tetap, sehingga volume benda padat tidak mudah berubah
dalam kondisi tertentu. Volume benda padat akan tetap sama jika dipindahkan
dari satu wadah ke wadah lainnya. Untuk merubah volume benda padat memerlukan
cara dan proses perubahan bentuk atau wujud agar bisa mengurangi atau menambah
volumenya. Hasil perubahan menjadi benda padat juga akan menentukan volume
benda yang tetap.
3. Dapat Diubah Bentuknya Dengan Cara Tertentu
Sama seperti sifat benda lainnya, benda padat juga bisa
mengalami perubahan bentuk dan wujud lainnya, yakni benda cair atau gas.
Meskipun bentuk dan volumenya yang cenderung tetap namun benda padat dapat
mengalami perubahan bentuk dan wujud dengan cara tertentu. Seperti Mencair dan
menyublim yang bisa merubah bentuk dan wujud benda padat dengan beberapa
gejala, yakni perubahan warna dan bau.
Berubahnya benda padat dapat mengalami proses atau cara yang
berbeda-beda, sehingga membutuhkan waktu dan alat-alat tertentu. Misalnya untuk
merubah kayu menjadi kertas, kursi, lemari, meja, dan sebagainya membutuhkan
waktu dan cara tertentu. Namun ada perubahan benda padat yang bisa merubah
dengan mudah, misalnya mencairkan es batu atau meletakkan kapur barus di
ruangan terbuka, maka benda padat tersebut akan berubah lama-kelamaan.
4. Mempunyai Massa
Setiap bentuk atau wujud benda pasti memiliki masa, termasuk
benda padat yang juga memiliki sifat massa. Massa inilah yang kemudian akan
mempengaruhi berbagai gejala benda padat tersebut dalam kehidupan kita
sehari-hari. Misalnya saat terjadi perubahan wujud atau bentuk benda padat maka
massa benda tersebut akan berubah. Bukti benda padat memiliki massa bisa dibuktikan jika membawa atau memegang benda padat, ada yang ringan dan
ada pula yang berat.
Jika merasakan hal tersebut, berarti benda padat
tersebut memiliki massa. Massa pada benda padat biasanya diukur dengan gram,
kilogram, dan seterusnya, seperti batu, kayu, logam, besi, tanah, pasir, dan
sebagainya.
5. Tidak Dapat Dimampatkan
Ada beberapa benda padat yang tidak bisa dimampatkan.
Artinya benda padat tersebut sulit untuk ditekan karena memiliki kepadatan atau
kerapatan molekul. Beberapa benda padat tidak memiliki rongga sehingga sulit
untuk dimampatkan, seperti batu, besi, kayu, atau plastik. Meskipun ada benda
padat yang bersifat lebih lunak, namun benda padat banyak memiliki sifat yang
keras dan susah ditekan atau dimampatkan. Jadi wajar saja jika benda padat
memiliki bentuk dan volume yang tetap karena sifat benda yang juga sulit untuk
dimampatkan.
6. Tidak Dapat mengalir
Benda padat tidak mengalir seperti benda cair yang bisa
mengalir. Itu artinya benda padat juga tidak mudah merambat dengan mudah. Benda
padat tidak bisa mengalir karena memiliki bentuk dan volume yang tetap. Hal
tersebut dapat berpengaruh pada proses terjadinya aliran karena mengalir adalah
proses yang merubah bentuk dan volume sebuah benda, yakni akan cenderung
mengikuti wadahnya seperti air atau cairan lainnya.
CIRI-CIRI BENDA PADAT
Berdasarkan sifat benda padat di atas, bisa
mengenalnya dari ciri-ciri wujud benda padat yang mungkin banyak dijumpai dalam
kehidupan sehari. Berikut ini rangkuman ciri-ciri wujud benda padat yang perlu diketahui:
Bentuk benda padat tidak akan berubah meskipun
dipindah-pindahkan dari wadah satu ke wadah yang lain
Ukuran benda padat tidak akan berubah meskipun
dipindah-pindah dari wadah satu ke wadah yang lain
Volumenya tetap dalam kondisi tertentu secara konsisten
Massa jenis atau kerapatan benda padat relatif tinggi
PERUBAHAN BENDA PADAT
Sama halnya dengan wujud benda lainnya, wujud benda padat
juga bisa mengalami perubahan meskipun bentuk atau volumenya selalu tetap.
Perubahan pada benda padat dapat berupa perubahan bentuk dan wujud yang bisa
diikuti dengan perubahan warna dan bau dari benda padat tersebut. Jadi dalam
perubahan bentuk dan wujud pasti akan diikuti dengan perubahan warna dan bau
pada benda padat tersebut.
Perubahan wujud benda padat juga bisa terjadi secara alami
atau perubahan fisika dan kimia. Perubahan pada benda padat kemudian bisa kita
kenali dari proses perubahannya, seperti mencair, menyumblim, atau membeku yang
membutuhkan energi atau kalor dalam proses perubahannya. Berikut ini penjelasan
tentang perubahan pada benda padat beserta contoh perubahannya yang sering kita
jumpai dalam kehidupan sehari-hari:
1. Perubahan Pada Bentuk
Perubahan bentuk adalah perubahan benda padat menjadi benda
padat lainnya yang berbeda bentuknya. Perubahan bentuk pada benda padat menjadi
benda padat lainnya tetap memerlukan cara khusus untuk merubahnya dan akan
merubah struktur molekul pada benda padat itu pula. Jadi perubahan bentuk pada
benda padat dapat terjadi secara perubahan fisika sekaligus perubahan kimia
yang bisa mengganti unsur kimia yang ada pada benda padat tersebut.
Perubahan bentuk benda padat secara kimia tidak dapat
mengembalikan wujud asli benda padat tersebut sebelum terjadi perubahan.
Berikut ini contoh benda padat yang mengalami perubahan bentuk:
Plastik termasuk dalam benda padat karena memiliki
massa jenis atau kerapatan molekul yang tinggi dan memiliki sifat yang lentur,
sedikit kuat, dan licin. Jika plastic mengalami proses pemanasan, maka benda
ini dapat berubah menjadi bentuk benda yang beragam, seperti ember, baskom,
kursi, meja, lemari, piring, gelas, dan berbagai benda bahan plastis
lainnya. Bahan plastic dianggap menjadi bahan yang mudah ditemukan dan
harganya yang murah, itulah sebabnya kita mudah menemukan benda padat berbahan
plastik. Dalam perubahan bentuk ini tidak terjadi perubahan kimia karena unsur
kimia pada plastic masih sama namun hanya bentuknya saja yang berbeda, yakni
ada yang bertambah dan ada pula yang berkurang.
Kertas termasuk dalam bentuk benda padat yang merupakan
hasil perubahan benda padat, yakni kayu yang dimasak menjadi bubur kertas atau pulp.
Bahan kertas tersebut kemudian akan mengalami beberapa proses penyaringan
sampai terbentuklah kertas yang bisa kita gunakan untuk menulis.
2. Perubahan Pada Wujud
Perubahan wujud adalah perubahan pada benda padat yang tidak
hanya bentuknya saja yang berbeda melainkan wujudnya juga berubah. Perubahan
wujud berapa berubahnya benda yang awal wujudnya padat menejdia wujud lain,
yakni wujud cair atau gas. Perubahan wujud pada benda cair dapat mengalami
proses perubahan fisika yang bisa dikembalikan menjadi wujud asalnya atau
perubahan kimia yang terjadi perubahan pada unsur kimianya, sehingga tidak bisa
dikembalikan menjadi wujud semula.
Berikut ini contoh benda padat yang mengalami perubahan
wujud yang perlu diketahui:
Es Batu adalah benda padat yang kemudian memiliki sifat
benda yang cepat berubah. Benda ini memiliki massa jenis dan ukuran benda yang
tetap dalam kondisi tertentu, namun jika terkena energi atau kalor akan sangat
mudah mengalami perubahan. bisa mengamati perubahan wujud es batu
menjadi wujud cair dengan proses perubahan yakni mencair jika dibiarkan begitu
saja di suhu ruangan yang mengandung energi panas. Es batu tersebut akan
berubah wujud menjadi air yang memiliki sifat yang berbeda dengan benda padat
sebelumnya, yakni benda cair yang akan mengikuti bentuk wadahnya dan tidak
memiliki massa dan volume yang tetap. Meskipun demikian, perubahan es batu
menjadi air adalah perubahan fisika, tidak mengalami perubahan kimia karena
tidak berubah unsur kimianya, hanya berubah wujudnya saja.
Margarin termasuk dalam benda padat meskipun memiliki
bentuk yang lebih lunak. Benda ini jika mengalami proses pemanasan maka akan
berubah wujud menjadi lebih cair. Margarin yang sudah dicairkan mengalami
perubahan wujud namun tidak mengalami perubahan pada unsur kimianya, sehingga
masuk dalam perubahan fisika. Unsur pembentuk benda padat tersebut masih sama
ketika sudah berubah wujud menjadi cair.
Kapur barus termasuk dalam benda padat yang bisa
mengalami perubahan wujud jika diletakan di ruang terbuka maka semakin
lama akan habis. Kapur barus itu bukan hilang namun mengalami perubahan wujud
dari benda padat menjadi gas karena menyublim ke udara. Hal tersebut bisa
terjadi karena adanya perubahan tekanan, dan suhu udara yang bisa membuat wujud
kapur barus menjadi berubah. Sifat benda padat kapur barus ini juga akan
berubah menjadi benda gas yang akan mengikuti bentuk wadah atau pengaruh udara
dalam sebuah ruangan tertentu. Perubahan yang terjadi pada kapur barus adalah
perubahan kimia karena terjadi perubahan pada unsur kimia kapur barus yang
bercampur dengan udara menjadi gas.
CONTOH BENDA PADAT
Melihat perubahan pada benda di atas, pasti bisa
menemukan banyak contoh-contoh benda pada di lingkungan sekitar. Kita bahkan
sulit lepas dari benda padat untuk memenuhi kehidupan sehari-hari, baik berupa
alat, makanan, dan sebagainya. Berikut ini contoh-contoh benda padat yang bisa ditemukan di kehidupan sehari, baik benda padat alami atau yang telah
mengalami perubahan bentuk dan wujud:
Bentuk genting yang biasa digunakan untuk atap rumah
Batu bata untuk membangun tembok rumah atau bangunan
Kasur dari kumpulan kapas atau busa yang biasa digunakan
untuk tempat tidur
Material bentuk sapu yang digunakan untuk membersihkan
ruangan
Meja dari material kayu, semen, atau keramik yang digunakan
untuk meletakkan berbagai hal
Lemari dari kayu atau besi yang digunakan untuk menyimpan
pakaian atau benda- benda tertentu
Panci dari aluminium atau logam yang digunakan untuk memasak
air atau alat untuk memasak
Kompor dari besi atau logam yang digunakan untuk memasak
Gelas dari kaca, alumunium, atau keramik yang digunakan
untuk tempat minum
Piring dari kaca, keramik, besi atau alumunium yang
digunakan untuk tempat makanan
Batu alami yang ada di sungai atau bisa berubah menjadi
pasir
Kayu yang bisa berubah menjadi berbagai macam benda padat
atau bahan bangunan yang kokoh dan kuat
Logam yang bisa dijadikan banyak bahan benda padat seperti
sendok, garpu, plakat, dan benda padat lainnya.
Dwi Fefiana K. (2010). Struktur dan Komposisi Kimia Lapisan
Tipis Cadmium Selenide (CdSe) Hasil Preparasi dengan Teknik Close Spaced Vapour
Transport (CSVT). Skripsi. Yogyakarta: Universitaas Negeri Yogyakarta.
Edi Istiyono. (2000).
Fisika Zat Padat I. Diktat Kuliah, Tidak diterbitkan, Yogyakarta. Universitas
Negeri Yogyakarta.
Eko Robert S. (2012).
Penentuan Struktur Kristal dan Komposisi Kimia bahan Semikonduktor PbTe Hasil
Preparasi dengan Metode Bridgman. Skripsi. Yogyakarta: Universitas Negeri
Yogyakarta.
Heini Saloniemi.
(2000). Electrodeposition of Pb, PbSe and PbTe Thin Films. Departement of
Chemistry: Faculty of Science University of Helsinki
