PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI PERHOTELAN DENGAN INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH (IPAL)

 Oleh : Aziz Affandi (@V04-Aziz)

BAB I 

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

        Usaha perhotelan yang berkembang cepat,  limbah  rumah   tangga yang semakin   berlimpah mengakibatkan   timbulnya   pencemaran   yang    semakin meningkat  dari   tahun   ke   tahun.  Limbah  cair  yang   berasal  dari   hotel  dapat digolongkan sebagai limbah domestik atau  limbah rumah  tangga. Namun perbedaannya adalah limbah yang  berasal dari hotel jauh lebih banyak daripada limbah  yang   berasal  dari  rumah   tangga.  Oleh  sebab itu  perlu  dilakukan  dan dikembangkan  suatu usaha  untuk  dapat mengatasi  atau   mengurangi  dampak negatif oleh kegiatan tersebut.

        Limbah cair yang berasal dari hotel berkisar 150 – 220 L/orang/hari.   seiring  dengan  kapasitas  tamu   atau   pengunjung  yang masuk setiap hari. Sumber limbah cair hotel biasanya berasal dari kamar  mandi, maupun wc (MCK), loundry, dapur,  restaurant, bar,  ac  sentral atau  yang  sendiri- sendiri, yang masing-masing mempunyai karakteristik atau  sifat tersendiri.

        Limbah  dapat  didefenisikan  sebagai  buangan  yang   kehadirannya  pada suatu saat  dan   tempat  tertentu  tidak  dikehendaki  lingkungannya  karena tidak mempunyai  nilai  ekonomi.   Limbah  dapat  mengandung bahan  pencemar  yang bersifat racun  dan  berbahaya karena alasan warna,  isinya, kandungan anorganik atau  organik, kadar  garam, keasaman, alkalinitas dan sifat-sifat khas mereka yang beracun (Ginting, 1992).

1.2 Maksud dan Tujuan

        Mengatahui keefektifan sistem pengolahan air limbah  dalam meningkatkan kualitas  air  limbah  hotel  dan  membuat disain  perencanaan instalasi  pengolahan air limbah (IPAL) dan Re-use air di lingkungan perhotelan. 

BAB II
LANDASAN  TEORI

2.1 Limbah

        Limbah adalah buangan yang  dihasilkan dari  suatu proses produksi  baik industri  maupun domestik  (rumah   tangga). Di  mana masyarakat bermukim,   di sanalah berbagai jenis limbah akan  dihasilkan. Ada sampah, ada  air kakus (black water), dan  ada  air buangan dari berbagai aktivitas domestik lainnya (grey water).

        Limbah   padat   lebih   dikenal   sebagai sampah,   yang    seringkali   tidak dikehendaki  kehadirannya  karena  tidak  memiliki  nilai  ekonomis.  Bila  ditinjau secara kimiawi, limbah ini terdiri dari bahan kimia Senyawa organik dan  Senyawa anorganik.  Dengan konsentrasi dan  kuantitas  tertentu, kehadiran  limbah  dapat berdampak  negatif  terhadap  lingkungan  terutama  bagi   kesehatan  manusia, sehingga   perlu    dilakukan   penanganan   terhadap   limbah.   Tingkat   bahaya keracunan yang  ditimbulkan oleh limbah tergantung pada jenis dan  karakteristik limbah.

2.2 Pengolahan Limbah

        Beberapa faktor yang  memengaruhi kualitas limbah adalah volume limbah, kandungan  bahan   pencemar, dan frekuensi   pembuangan   limbah. Untuk mengatasi  limbah  ini  diperlukan  pengolahan  dan penanganan  limbah.  Pada dasarnya pengolahan limbah ini dapat dibedakan menjadi:

1. pengolahan menurut tingkatan perlakuan
2. pengolahan menurut karakteristik limbah

        Untuk  mengatasi berbagai limbah dan  air limpasan (hujan), maka  suatu kawasan  permukiman membutuhkan  berbagai  jenis  layanan  sanitasi.  Layanan sanitasi  ini   tidak  dapat  selalu  diartikan  sebagai  bentuk   jasa  layanan  yang disediakan  pihak  lain.  Ada  juga  layanan  sanitasi  yang  harus disediakan  sendiri oleh masyarakat, khususnya pemilik atau penghuni rumah, seperti jamban misalnya.

2.3 Karakteristik Limbah

1. Berukuran mikro 
2. Dinamis
3. Berdampak luas (penyebarannya)
4. Berdampak jangka panjang (antar  generasi) 

2.4 Limbah Industri

Berdasarkan karakteristiknya limbah industri dapat dibagi menjadi empat bagian, 

1. Limbah cair biasanya dikenal sebagai entitas pencemar air. Komponen pencemaran air pada umumnya terdiri dari bahan buangan padat, bahan buangan organik dan  bahan buangan anorganik
2. Limbah padat
3. Limbah gas dan  partikel

BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Kebutuhan Air di Hotel Sanur

        Berdasarkan hasil survai lapangan dan  dilanjutkan diskusi dengan pihak pengelola  hotel,  diperoleh  keterangan  tentang  pemakaian  air  dihotel. Air ini digunakan untuk  memenuhi kebutuhan sebanyak 100  kamar  yang ada, laundry, kolam renang, kolam ikan & siram taman serta untuk  memenuhi keperluan di dapur.  Untuk memenuhi kebutuhan air tersebut, maka  digunakan dua sumber air, yaitu dari air tanah dalam dan  dari PDAM. Dari hasil diskusi, diketahui pemakaian  air  rata-rata  per   hari  adalah  sekitar  115   m3/hari,   dengan  rincian sebagai berikut :

Keb. Air kamar                      = 100 x 0,25   = 25    m3/hari. 

Laundry                                                         = 30    m3/hari. 

Kolam renang                                                = 15    m3/hari. 

Dapur dll                                                        = 5      m3/hari. 

Air siram taman, kolam                                 = 40    m3/hari. 

TOTAL                                                           = 115  m3/hari.

3.2 Jumlah Air Limbah

        Pada   umumnya,  untuk    menentukan   jumlah   limbah   yang    dihasilkan didasarkan dari pemakaian air yang  berpotensi menjadi limbah. Untuk keperluan domestik pada umumnya jumlah limbahnya sebesar 80 – 90% dari pemakaian air yang   berpotensi  menjadi  limbah.  Berdasarkan  asumsi  tersebut,  maka   jumlah limbah yang dihasilkan oleh hotel Sanur sebesar :

Limbah dari kamar   = 100 x 0,25  x 90%         = 22,5 m3/hari. 

Limbah laundry         = 30 x 90 %                     = 27    m3/hari. 

Limbah dapur  dll      = 5 x 90 %                       = 4,5  m3/hari. 

TOTAL                                                               = 54   m3/hari. 

Perkiraan  jumlah  limbah  ini  akan   digunakan  sebagai  dasar disain  IPAL  yang direncanakan.

3.3 Sistem Pengumpulan Air Limbah

        Karena di hotel Sanur hanya tersedia satu calon lokasi IPAL yang sesuai,  maka   pengolahan  limbah  hotel  Sanur  ini  akan   menggunakan sistem terpusat. Untuk itu diperlukan satu sistem yang  dapat menyalurkan semua limbah yang  ada  menuju lokasi IPAL. Karena area hotel yang sangat luas (± 6 Ha) dan   datar   serta  sumber limbah  saat  ini  berada di  tengah-tengah  taman  yang sudah  tertata rapi,  maka   diperlukan  suatu  sistem yang  tidak  sederhana. Agar sistem dapat berjalan dengan baik, sesuai dengan rencana yang  diinginkan serta tidak mengganggu secara estitika dan  keindahan, maka  diperlukan perencanaan jaringan  yang  tepat   sesuai  dengan  tempat tersebut. Ada  dua  alternatif  sistem pengumpulan limbah yang  dapat dikerjakan serta jenis dan  sumber limbah yang akan  diolah di IPAL ini nanti. Gambar 1 menunjukkan sistem pengumpulan limbah dari sumbernya. 

Gambar 1 : Alternatif pengumpulan limbah dari sumbernya.

Keterangan :

• Alternatif 1 : hanya limbah dari kamar  mandi (grey water) yang  akan  diolah di IPAL, sedangkan limbah toilet (black water) tetap  diresapkan ke dalam tanah.
• Alternatif 2 : semua limbah dari kamar  mandi (grey water & black water) diolah di IPAL. dengan sistem dikumpulkan di bak pengumpul terlebih dahulu.

3.4 Teknologi IPAL yang Digunakan

Dalam  menentukan teknologi  proses pengolahan  air  limbah  Hotel  Sanur, didasarkan atas beberapa kriteria antara lain :

• Efisiensi pengolahan dapat mencapai standar Baku Mutu Lingkungan,
• Pengelolaannya harus mudah,
• Lahan  yang diperlukan tidak terlalu besar,
• Konsumsi energi sedapat mungkin rendah,
• Biaya operasinya rendah,
• Lumpur yang dihasilkan sedapat mungkin kecil,
• Dapat  digunakan untuk air limbah dengan beban BOD yang cukup besar,
• Dapat  menghilangkan padatan tersuspensi (SS) dengan baik,
• Perawatannya mudah dan sederhana.

Berdasarkan kriteria tersebut di atas untuk  pengolahan air limbah Hotel Sanur yang  tepat  digunakan adalah kombinasi proses biofilter  anaerob-aerob. 

3.5 Sistem kelistrikan IPAL

     Peralatan dan  Mesin  di IPAL dan  system Re-use meliputi pompa feed air limbah di bak  equalisasi, pompa sirkulasi air limbah, blower udara, pompa feed sistem  re-use air  dan   dosing   klorin.  Semua  peralatan  dan   mesin   di  IPAL  ini dioperasikan dan  dikontrol melalui satu sistem di panel kontrol IPAL. Sedangkan pompa-pompa di masing-masing bak  pengumpul dipasang dan  dikontrol secara terpisah dari IPAL. Gambar 2 menunjukkan Wire diagram kelistrikan tersebut. 

Gambar 2 : Wire diagram kelistrikan IPAL dan Re-use

3.6 Lokasi Untuk IPAL

        IPAL dan  sistem  re-use air  limbah  hotel  Sanur  dengan kapasitas 60 m3/hari  rencananya akan  ditempatkan di ujung lapangan tenis. Saat ini lokasi tersebut merupakan lahan kosong yang  belum termanfaatkan dengan luas area yang  dapat digunakan seluas  8  x 15  m.

Gambar 3 : Foto calon lokasi IPAL yang direncanakan. 

Gambar 4 : Denah calon lokasi IPAL yang direncanakan.

3.7 Biaya dan Efisiensi

Biaya operasional dari instalasi pengolahan limbah dan  sistem re-use ini terdiri dari  biaya listrik untuk  pompa dan  blower, biaya perawatan peralatan dan mesin  dan  biaya  tenaga operator. Secara  rinci  jumlah  biaya  operasional  IPAL tersebut adalah :

a. Kebutuhan Listrik 

b. Biaya Perawatan = Rp 600.000/bulan

c. Tenaga operator IPAL Rp 1.250.000/orang/bulan.

Total Biaya Operasional IPAL

Dari  total biaya operasional IPAL  ini dapat dihitung juga besarnya biaya operasional untuk pengolahan limbah setiap meter  kubiknya, yaitu sebagai berikut :

• Jumlah air limbah per hari           = 54 m3
• Biaya pengolahan air limbah       = Rp.116.133/54 m3, atau 

                                                                = Rp 2.150  / m3 limbah.

Efisiensi :

Effisiensi yang  diperoleh dari sistem reuse ini diperoleh dari besarnya nilai rupiah dari jumlah air yang  dapat dihemat karena digantikan oleh air olahan IPAL ini. Secara rinci jumlah effisiensi yang diperoleh adalah sebagai berikut :

= ( Jumlah air yang di re-use x Harga  air ) – Biaya Operasional IPAL

= (54 m3/hari x Rp.22.000/m3) - Rp.116.133,- /hari

= Rp. 1.188.000 - Rp. 116.133,- / hari

= Rp. 1.071.867 / hari.

= Rp. 32.156.010 / bulan.

= Rp. 385.872.120 /tahun. 

BAB IV
PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil  analisis  tersebut di  atas, maka  dapat ditarik  beberapa kesimpulan, antara lain :

• Rencana pengelolaan limbah dengan teknologi  IPAL dan  dilanjutkan  dengan Reuse  air   akan   dapat  digunakan   sebagai   solusi   permasalahan   bahaya pencemaran lingkungan dan menghindari terjadinya defisit air bersih.

• Teknologi  re-use dapat menghemat pemakaian air bersih, tanpa mengurangi jumlah  pemakaian  air.  Program ini dapat menghemat pemakaian  air  sampai dengan 50%.
• Ada   banyak  keuntungan  yang   akan   diperoleh   oleh   pengelola   hotel   jika gerakan  “Green   Hotel   &  Resort”   (upaya  pemanfaatan   kembali   air)   ini dilakukan antara lain :

1. Akan   meningkatkan   image   di   masyarakat   sekitar   dan    internasional sehingga akan  meningkatkan tingkat hunian hotel.
2. Menghindari   ternyadinya   konflik   sosial   dengan  masyarakat  di   sekitar karena persoalan kekurangan air bersih  dan pencemaran lingkungan.
3. Menghindari  terjadinya  kerusakan lingkungan  (intrusi  air  laut,  penurunan muka daratan akibat penyedotan air bawah tanah)
4. Memberikan lapangan kerja bagi operator IPAL,
5. Mendapatkan keuntungan finasial, karena penurunan pajak pemakaian air.
6. Sebagai hotel yang  pertama kali berpredikat “Green  Hotel”, maka  Sanur akan  menjadi pioneer di bidang pengolahan air limbah dan  akan dipublikasikan secara luas oleh berbagai media. 

4.2 Saran

Dalam Pendesainan  instalasi pengolahan air limbah (IPAL) dan Re-use air di lingkungan perhotelan. Dapat  menggunakan teknologi yang memenuhi kriteria berikut :

• Efisiensi pengolahan dapat mencapai standar Baku Mutu Lingkungan,
• Pengelolaannya harus mudah,
• Lahan  yang diperlukan tidak terlalu besar,
• Konsumsi energi sedapat mungkin rendah,
• Biaya operasinya rendah,
• Lumpur yang dihasilkan sedapat mungkin kecil,
• Dapat  digunakan untuk air limbah dengan beban BOD yang cukup besar,
• Dapat  menghilangkan padatan tersuspensi (SS) dengan baik,
• Perawatannya mudah dan  sederhana. 

DAFTAR PUSATAKA

Widayat, W. (2010). Pengolahan Air Limbah Industri Kecil Pelapisan Logam. Pusat Teknologi Lingkungan, BPP Teknologi, Jakarta.

Raka, I. G., & Yuliar, S. (1999). Paradigma Produksi Bersih: mendamaikan pembangunan ekonomi dan pelestarian lingkungan. Nuansa.

Setiyono, S. (2009). Disain Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Limbah (Ipal) dan Re-use Air di Lingkungan Perhotelan. Jurnal Air Indonesia, 5(2).

Ratnawati, R., Al Kholif, M., & Sugito, S. (2014). Desain Instalasi Pengolahan Air Limbah (Ipal) Biofilter Untuk Mengolah Air Limbah Poliklinik Unipa Surabaya. Waktu: Jurnal Teknik UNIPA, 12(2), 73-82.

Wright, P. J., Ginting, Y. A., & Abbot, J. (1992). Kinetic Models for Peroxide Bleaching Under Alkaline Conditions, Part 2. Equilibrium Models. Journal of wood chemistry and technology, 12(1), 111-134.

TENTANG PERKEMBANGAN SI ATOM

 

TENTANG PERKEMBANGAN SI ATOM

By: David Susilo (@W02-DAVID)

 

Abstract

Partikel terkecil dari suatu materi yan tidak dapat dipecah pecah lagi dengan metode konvensional dinamakan atom. Pertama kali istilah atom diajukan oleh Democritus dan dipopulerkan kembali oleh Dalton melalui teori atom Dalton. Pada perkembangan selanjutnya diketahui bahwa materi memiliki sifat listrik yang dikemukakan oleh Faraday, memberi gagasan bahwa atom juga dapat memiliki sifat listrik, dimana muatan positif dan negatif tersebar secara merata di seluruh permukaan atom (seperti kue onde).

Tentang Atom

Atom adalah satuan dasar yang memiliki inti atom dan inti atom terdiri dari elektron yang muatannya negatif, proton yang muatannya positif dan neutron yang muatannya netral. Elektron yang terikat pada inti atom, terjadi akibat adanya tarikan elektromagnetik dan sekumpulan atom memiliki ikatan dengan yang lainnya. Atom yang jumlah proton serta elektronnya sama, maka atom tersebut bersifat netral dan proton serta elektron yang jumlahnya berbeda, menandakan bahwa atom bersifat positif atau negatif. Untuk menentukan unsur kimia atom, maka bisa terlihat pada jumlah protonnya dan untuk menentukan isotop unsur, dapat terlihat dari jumlah neutron.

Struktur Atom

Struktur Atom adalah struktur terkecil pembentuk materi dan dalam strukturnya atom terdiri dari proton, neutron dan elektron. Elektron memiliki ruang yang bebas untuk mengelilngi inti atom dan proton serta neutron berada pada inti atom yang sifatnya mengikat. Elektron muatannya negatif dan proton muatannya positif, sedangkan neutron bermuatan netral. Konsep atom terus mengalami perkembangan dan Demokritos menjadi ilmuwan yang sempat mengemukakan hasil temuannya, namun beberapa ahli tidak setuju dengan temuannya. Secara ilmiah pengembangan konsep atom terus mengalami perkembangan mulai dari John Dalton pada tahun 1805, Thomson pada tahun 1897, Rutherford pada tahun 1911 dan Bohr pada tahun 1914.

Hasil eksperimen konsep atom menjadi gambaran besar susunan partikel dalam suatu atom dan gambaran ini memberikan pemahaman mengenai sifat kimia suatu atom. Gambaran partikel atom sering disebut dengan model atom dan struktur atom mengalami perkembangan ke arah yang lebih jelas. Dalam pembahasan dasar, atom, ion dan molekul memiliki ikatan yang sangat erat. Konsep struktur atom selalu menjadi topik pembahasan yang harus dipahami para pelajar, karena konsep ini menjadi dasar dalam ilmu kimia.

Partike Dasar Atom

Pengetahuan Ilmuwan tentang atom bukan berdasarkan pengamatan langsung terhadap atom, sebab atom terlalu kecil untuk dapat diamati dan diukur secara langsung. Diameter atom diyakini sekira 30 sampai 150 pm. Dengan alat pembesar apapun atom belum dapat diamati, tetapi gejala yang ditimbulkan oleh atom itu yang dapat diukur, seperti jejak atom, nyala, difraksi, dan yang lainnya. Teoriteori atom yang ada sekarang hanya berupa model yang dibangun oleh para Ilmuwan sebagai kesimpulan dari hasil kajian teoretik dan gejala empirik dengan berbagai pendekatan dan metode ilmiah. Itulah sebabnya terdapat beberapa model atom yang telah dikembangkan dan dipublikasikan menurut temuan-temuan yang secara sinergis saling mendukung atau menolak usulan model atom sebelumnya. Sampai saat ini, teori atom yang paling mutakhir adalah berdasarkan teori mekanika kuantum dengan berbagai asumsi dan teorema (Sunarya, 2010).

 

Ketepatan partikel dasar atom apapun tergantung pada batas, aproksimasi, atau kondisi lain yang mungkin terlibat atau tidak. misalnya, apakah ada interaksi dan apakah energi yang seolah-olah terkait dapat dilokalisasi (pembatasan) (Jaeger,2020).

Partikel Subatom

Atom dibangun oleh partikel-partikel subatom, yaitu elektron, proton, dan neutron. Proton dan neutron berada dalam inti atom, sedangkan elektron berada dalam ruang kebolehjadian di sekeliling inti atom. Ketiga macam partikel subatom ini tergolong partikel dasar penyusun atom, sebab atom-atom unsur dibentuk dari partikel-partikel tersebut.

Penemuan Nomor Atom dan Nomor Massa

Pada tahun 1914, Henry Moseley melakukan percobaan penembakan suatu anoda dengan sinar katoda. Penembakan itu menghasilkan sinar-X dengan panjang gelombang berbeda untuk setiap unsur yang dijadikan anoda. Moseley menemukan, umumnya panjang gelombang sinar-X berkurang dengan naiknya nomor massa unsur logam, tetapi tidak semua logam yang diuji mengikuti keteraturan ini, sehingga disimpulkan bahwa panjang gelombang sinar-X bukan fungsi dari nomor massa atom.

Pada pengamatan yang lain, Moseley menyatakan bahwa panjang gelombang sinar-X berkurang sejalan dengan meningkatnya nomor atom unsur yang dijadikan anoda, dimana nomor atom menyatakan jumlah proton dalam inti atom. Berdasarkan fakta itu disimpulkan bahwa nomor atom adalah sifat dasar atom yang menunjukkan jumlah proton dalam inti.

Berdasarkan hasil analisis spektrograf massa, seperti diuraikan pada bab stoikiometri, menunjukkan bahwa satu macam unsur terdiri dari atom-atom yang memiliki massa atom berbeda. Contoh, terdapat tiga jenis atom oksigen yaitu oksigen dengan massa 15,994 sma, 16,999 sma, dan 17,997 sma. Pembulatan ketiga bilangan ini dinyatakan sebagai nomor massa atom oksigen, yaitu 16, 17, 18. Dari uraian ini, jelas bahwa nomor atom adalah sifat khas atom yang membedakan dengan atom unsur lain. Jika nomor atom beda, unsur yang dibentuk juga beda, tetapi jika nomor massa beda, belum tentu unsur yang dibentuknya beda.

Oleh karena atom oksigen memiliki nomor massa berbeda sedangkan nomor atom sama, maka ketiga atom tersebut dinamakan isotop dari atom oksigen, dan masing-masing atom oksigen dengan nomor massa tertentu disebut nuklida. Lambang  digunakan untuk menunjukkan nuklida atom oksigen dengan 8 proton dan 9 neutron pada lambang nuklida, indeks bawah menyatakan nomor atom, dan indeks atas menyatakan nomor massa, yaitu menunjukkan jumlah proton dan neutron yang terdapat dalam inti. Istilah nuklida digunakan untuk menunjukkan jumlah neutron dan proton dalam suatu inti atom.

Model-Model Atom

Model Atom Dalton

1.      Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil.

2.      Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dipecah lagi.

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

4.      Senyawa terbentuk jika atom bergabung satu sama lain.

5.      Reaksi kimia hanyalah reorganisasi dari atom-atom, sehingga tidak ada atom yang berubah akibat reaksi kimia.

 

Teori atom Dalton ditunjang oleh 2 hukum alam yaitu :

Hukum Kekekalan Massa (hukum Lavoisier)  :  massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama.

Hukum Perbandingan Tetap (hukum Proust)   :  perbandingan massa unsur-unsur yang menyusun suatu zat adalah tetap.

Kelemahan Model Atom Dalton :

Menurut teori atom Dalton nomor 5, tidak ada atom yang berubah akibat reaksi kimia. Kini ternyata dengan reaksi kimia nuklir, suatu atom dapat berubah menjadi atom lain.

 

Model Atom Thomson

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

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

 

Model Atom Rutherford

1.      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.

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

Kelemahan Model Atom Rutherford :

·         Ketidakmampuan untuk menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke inti atom akibat gaya tarik elektrostatis inti terhadap elektron.

·         Menurut teori Maxwell, jika elektron sebagai partikel bermuatan mengitari inti yang memiliki muatan yang berlawanan maka lintasannya akan berbentuk spiral dan akan kehilangan tenaga/energi dalam bentuk radiasi sehingga akhirnya jatuh ke inti.

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.

Menurutnya :

1.               Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan di sekitarnya beredar elektron-elektron yang bermuatan negatif.

2.               Elektron beredar mengelilingi inti atom pada orbit tertentu yang dikenal sebagai keadaan gerakan yang stasioner (tetap) yang selanjutnya disebut dengan tingkat energi utama (kulit elektron) yang dinyatakan dengan bilangan kuantum utama (n).

3.               Selama elektron berada dalam lintasan stasioner, energi akan tetap sehingga tidak ada cahaya yang dipancarkan.

4.               Elektron hanya dapat berpindah dari lintasan stasioner yang lebih rendah ke lintasan stasioner yang lebih tinggi jika menyerap energi. Sebaliknya, jika elektron berpindah dari lintasan stasioner yang lebih tinggi ke rendah terjadi pelepasan energi.

5.               Pada keadaan normal (tanpa pengaruh luar), elektron menempati tingkat energi terendah (disebut tingkat dasar = ground state).

Kelemahan Model Atom Niels Bohr :

·         Hanya dapat menerangkan spektrum dari atom atau ion yang mengandung satu elektron dan tidak sesuai dengan spektrum atom atau ion yang berelektron banyak.

·         Tidak mampu menerangkan bahwa atom dapat membentuk molekul melalui ikatan kimia.

 

Model Atom Modern

 

Dikembangkan berdasarkan teori mekanika kuantum yang disebut mekanika gelombang; diprakarsai oleh 3 ahli :

a)          Louis Victor de Broglie

Menyatakan bahwa materi mempunyai dualisme sifat yaitu sebagai materi dan sebagai gelombang.

b)         Werner Heisenberg

Mengemukakan prinsip ketidakpastian untuk materi yang bersifat sebagai partikel dan gelombang. Jarak atau letak elektron-elektron yang mengelilingi inti hanya dapat ditentukan dengan kemungkinan – kemungkinan saja.

c)          Erwin Schrodinger (menyempurnakan model Atom Bohr)

Berhasil menyusun persamaan gelombang untuk elektron dengan menggunakan prinsip mekanika gelombang. Elektron-elektron yang mengelilingi inti terdapat di dalam suatu orbital yaitu daerah 3 dimensi di sekitar inti dimana elektron dengan energi tertentu dapat ditemukan dengan kemungkinan terbesar.

 

Referensi

Modul 4 KIMIA

https://www.youtube.com/watch?v=SCMgkuSN0UI

https://materiipa.com/struktur-atom-dan-sistem-periodik

https://kimiaku.wordpress.com/materi-belajar/struktur-atom-dan-sistem-periodik-unsur/

IKATAN KIMIA

 

IKATAN - IKATAN KIMIA

Oleh : Yusup ario wibisono (@V01-Yusup)

Rangkuman singkat mengenai ikatan kimia :

1.     Ikatan kimia adalah ikatan antara atom-atom untuk membentuk senyawa, sehingga mencapai kestabilan. Atom yang belum stabil menginginkan dirinya agar stabil seperti unsur gas mulia.

2.       untuk  mencapai  kestabilan, suatu atom membentuk konfigurasi gas mulia, yaitu:

1      Duplet, memiliki elektron valensi 2, seperti He.

2      Oktet, memiliki elektron valensi 8, seperti Ne, Ar, Kr, Xe, Rn.

3.     elektron valensi jumlahnya lebih dari 8, namun atom tetap stabil.

4     Antara unsur golongan IA dan IIA (+) dan golongan VIA dan VIIA (-).

5. Non Polar dari Senyawa Kovalen dapat dilihat jika atom pusat tidak mempunyai elektron bebas Bentuk Kovalen Polar adalah ASIMETRI sedangkan non polar adalah SIMETRI

6. Suatu senyawa yang memiliki berat molekul makin besar maka titik didihnya semakin tinggi

7. Oksigen, hidrogen, dan nitrogen sebagai molekul stabil, bukan atom.

8. Ikatan kovalen dapat terjadi pada : (1) antar logam non logam dan (2) logam  dengan non logam.

9.        Ikatan Hidrogen memiliki kondisi dimana berat molekul semakin besar maka titik didihnya semakin tinggi. Tetapi terdapat penyimpangan pada golongan VA, VIA, VIIA dimana ikatan hidrogen tersebut membentuk makromolekul.

10.    Ikatan hidrogen terjadi pada molekul kovalen non volar.

 

 

IKATAN - IKATAN KIMIA

 IKATAN - IKATAN KIMIA

Oleh : Dwi Purwanto (@V02-Purwanto)

1. Semua sistem (atom, Molekul) akan selalu berupaya menuju kepada keadaan yang stabil. Apabila sistem itu tidak pada keadaan yang tidak stabil,maka sistem tersebut akan berupaya apapun agar berubah pada kondisi yang stabil.

2. Ikatan Elektrovalen ini terjadi pada dua atom, dimana atom yang pertama mudah melepas elektron, jika suatu atom mudah melepas elektron maka potensial ionisasinya kecil atau energi ionisasinya kecil. Atom yang ke dua yaitu atom yang mudah menangkap elektron, maka yang terjadi yaitu afinitasnya elektronnya besar. Ketika atom ionisasinya kecil bertemu dengan afinitasnya elektronnya besar maka terjadi proses transfer elektron.

3. Ikatan kovalen terjadi pada dua keadaan, keadaan pertama yaitu jika atom nonlogam berikatan dengan atom nonlogam. Contohnya yaitu HCL, H2O. Keadaan kedua yaitu jika logam dengan ionisasinya besar dengan nonlogam berikatan maka disebut ikatan kovalen. Contohnya AICl3

4. Ikatan Kovalen koordinasi : pemakaian bersama pasangan elektron yang berasal dari salah satu pihak. Koordinasi yang dimaksud yaitu pasangan elektron yang digunakan untuk berikatan hanya berasal dari salah satu pihak. Contoh : S02, H3O+

5. Senyawa Kovalen Polar yaitu senyawa kovalen yang memiliki kutub-kutub muatan listrik, momen dipol > 0. Senyawa kovalen polar terbentuk dari ikatan-ikatan polar dengan bentuk tidak simetri.

6. Senyawa Kovalen Non Polar yaitu senyawa kovalen yang tidak memiliki kutub-kutub muatan listrik, momen dipol = 0. Senyawa kovalen non polar terbentuk dari ikatan-ikatan polar dengan bentuk simetri.

7. Ciri kovalen Polar yaitu molekul yang terdiri dari 2 atom, maka 2 atom tersebut harus berbeda. Contohnya : HCL, HBr, NO, HI, CO. Untuk molekul yang terdiri lebih dari 2 atom maka, atom pusat biasanya punya pasangan elektron bebas. Contohnya : H2O, NH3, PCL3. Sedangkan untuk konvalen nonpolar yaitu molekul yang terdiri dari 2 atom, maka 2 atom tersebut harus sama. Contohnya : H2, O2, Cl2, Br2, I2. Berbeda dengan molekul yang terdiri lebih dari 2 atom maka, atom puat biasanya tidak pasangan elektron bebas. Contohnya : CH4, PCI5, SF6

8. Ikatan Hidrogen adalah ikatan ikatan berupa daya tarik listrik antara atom hidrogen dengan unsur elektronegtif, sedangkan kedua atom ini sedang berikatan kovalen dengan atom lain.

9. Ikatan hidrogen terbentuk pada senyawa-senyawa polar yang mengandung atom H dan atom yang memiliki keelektronegatifan tinggi seperti F, O, N, dan Cl. Senyawa yang mengandung hidrogen dan unsur yang memiliki keelektronegatifan tinggi dapat membentuk senyawa polar.

10. Ikatan Hidrogen memengaruhi titik didih suatu senyawa. Semakin besar ikatan hidrogennya, semakin tinggi titik didihnya

 

REFERENSI

https://youtu.be/4Tzhyakr_v0 (diakses 04 April 2022)

FAKTA-FAKTA IKATAN KIMIA

OLEH : IWAN SETIAWAN (@V11-IWAN)

1. Unsur non logam mereka lebih stabil sebagai molekul 2, mereka tidak berada sebagai atomnya. Pada unsur non logam ada orbital pada sub kulit terluar yang belum terisi penuh oleh elektron.

Contoh :

H2 O2 N2 Stabil

H, O, Atau N Tidak Stabil

 

2. Unsur gas mulia merupakan kebalikan dari unsur non logam dimana mereka lebih stabil sebagai atomnya. Karena pada unsur gas mulia semua orbital kulit terluarnya terisi penuh oleh elektron.

Contoh :

He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn

 

3. Di alam, semua atom berusaha untuk menjadi stabil, proses penyetabilan tersebut meliputi upaya berpasangan melalui pembentukan ikatan yang disebut ikatan kimia.

Ada 2 cara suatu ikatan terbentuk,

a. Transfer electron, terjadi antara atom yang mudah melepas electron dan menangkap electron

Contoh

Na dengan cl menjadi nacl

11Na (2, 8, 1) ---> Na+ (2,8) + e

17Cl (2, 8, 7) + e --> Cl- (2, 8, 8)

b. Pamakaian bersama pasangan elektron, terjadi ketika salahsatu atau kedua atom sulit untuk menangkap elektron

Contoh

17Al (2, 8, 3) dengan Cl dalam AlCl3

 

Jenis ikatan kimia

4. Ikatan ionik = ikatan elektrovalen,

Ikatan ini terjadi ketika 2 atom dimana salah satunya mudah melepaskan atom yang energy ionisasinya kecil, logam golongan 1a dan 2 a merupakan kelompopk yang memiliki energi ionisasi kecil. Kemudian atom lainya merupakan atom yang mudah menangkap elektron dan memiliki afinitas elektron yang besar. Kelompok dg afinitas besar antara lain : non logam golongan 6a dan 7a

 

Contoh :

11Na (2, 8, 1) ---> Na+ (2,8) + E

17cl (2, 8, 7) + e --> Cl- (2, 8, 8)

Na + Cl --> na+ + Cl- (=nacl)

Senyawa dengan ikatan ionik disebut senyawa ionik, karna terbentuk dari gaya tarik elektrostatik yang kuat menyebabkan senyawa ionik memiliki titik leleh yang tinggi. Senyawa ionik juga mempunyai bentuk kristal tanent.

 

5. Ikatan kovalen

Ikatan ini dapat terjadi pada :

a. Antara atom non logam : HCL H2O

b. Antara logam dan non logam ketika logamnya sulit untuk melepas elektron (potensial ionisasi besar). Proses nya merupakan pemakaian bersama pasangan elektron yang berasal dari kedua atom. Ketentuan okta lewis

Contoh

H2

H • + • H --> H : H elektron berikatan menjadi 1 pasang elektron, digunakan oleh 2 atom h. Dengan begitu molekul h2 terdiri dari 1 pasang elektron

Senyawa yang terbentuk karena ikatan kovalen disebut senyawa kovalen, karna terbentuk dari ikatan yang lemah senyawa ini memiliki titik leleh yang rendah.

 

6. IKATAN KOVALEN KOORDINASI

Prinsipnya adalah, pemakaian bersala salahsatu elektron yang berkoordinasi yang hanya berasal dari salah satu pihak.

Contoh : SO2

16S (2, 8, 6) 8O (2, 6)

S & 6e + 2 O 6e --> 

Ditulis O = S --> O.  --> diartikkan sebagai koordinasi.

H3O

 7. SENYAWA KOVALEN POLAR DAN NON POLAR

Senyawa kovalen nonpolar adalah senawa diana selisih keelektronegatifan molekulnya = 0 dan tidak terjadi pemisahan kutub. Tidak memiliki kutub, terbentuk dari atom yang sama. Contoh H2

Senyawa kovalen polar adalah senyawa yang memiliki selisih keelektronegatifan molekul tidak = 0dan terjadi pemisahan kutub positif negatifnya.

 

8. Ciri senyawa polar atau non polar :

a. jika atom penyusun sejenis, sifatnya pasti non polar

b. tak sejenis sipatnya polar.

c. terdiri lebih dari 2 atom, non polar jika atom pusat tidak mempunyai pasangan elektron bebas. Polar jika atom pusatnya mempunyai pasangan elektron bebas.

d.  Bentuk molekul kovalen nonpolar adalah simetris

e. bentuk molekuk kovalen nonpolar adalah asimetri

f. semakin besar beda keelektro negatifanya sifatnya makin polar.

 

9. IKATAN HIDROGEN

Suatu senyawa jika memiliki berat molekul yang besar titik didihnya semakin tinggi. Tetapi ada penyimpangan pada senyawa senya hidrogen 5A, 6A, 7A. adanya ikatan hidrogen membentuk makromolekul dimana memiliki titik didih yang lebih tinggi.

Anomali ini disebabkan molekul-molekul  dapat berikatan dengan sesama molekulnya membentuk makro molekuk melalui ikatan hidrogen.

 

10. IKATAN HIDROGEN TERJADI PADA MOLEKUL KOVALEN NON VOLAR

Merupakan ikatan antara atom H (yang merupakan kutub + dari suatu molekul dengan atom atom berkutub negatif dari molekul lain.

 

RANGKUMAN: IKATAN KIMIA

 Oleh: Aziz Affandi (@V04-Aziz)

1.     Ikatan kimia adalah ikatan antara atom-atom untuk membentuk senyawa, sehingga mencapai kestabilan. Atom yang belum stabil menginginkan dirinya agar stabil seperti unsur gas mulia.

 

2.       untuk  mencapai  kestabilan, suatu atom membentuk konfigurasi gas mulia, yaitu:

1)      Duplet, memiliki elektron valensi 2, seperti He.

2)      Oktet, memiliki elektron valensi 8, seperti Ne, Ar, Kr, Xe, Rn.

 

3.     Namun,  kadang-kadang terjadi  penyimpangan oktet, dimana elektron valensi jumlahnya lebih dari 8, namun atom tetap stabil.

 

4.       Ikatan kimia terdiri dari tiga jenis: ikatan ion, ikatan kovalen, dan ikatan logam.

 

5.       Ikatan ion adalah ikatan yang terjadi:

1)      Berdasarkan serah terima/perpindahan elektron.

2)      Antara ion positif dan ion negatif.

3)      Antara unsur logam dan non-logam.

4)      Antara unsur golongan IA dan IIA (+) dan golongan VIA dan VIIA (-).

 

6.       Contoh senyawa ion antara lain: NaCl, MgCl2, CaCl2, KOH, KCl, dll.

 

7.       Ikatan kovalen adalah ikatan yang terjadi:

1)      Berdasarkan pemakaian pasangan elektron bersama.

2)      Antara unsur non-logam dan non-logam.

3)      Ikatan kovalen terdiri dari tiga jenis: ikatan kovalen biasa, ikatan kovalen rangkap, ikatan kovalen koordinat.

 

Ikatan kovalen dituliskan menggunakan rumus Lewis dan rumus bangun/struktur molekul.

 

Rumus Lewis (rumus elektron): Rumus Lewis menggambarkan bagaimana keadaan elektron-elektron valensi atom- atom saling berpasangan dan saling berikatan secara kovalen.

 

8.       Rumus bangun (struktur molekul): Rumus bangun menggambarkan bagaimana cara ikatan kovalen yang digunakan atom- atom.

1)      Garis   satu   (−)   melambangkan   ikatan kovalen biasa.

2)      Garis dua (=) atau tiga (≡) melambangkan ikatan kovalen rangkap.

3)      Tanda panah (d)  melambangkan ikatan kovalen koordinat

 

9.       Kepolaran senyawa adalah perilaku suatu zat yang menyerupai medan magnet, yaitu terdapat kutub sementara yang disebut dipol.

Kepolaran  senyawa  terdapat  pada  senyawa kovalen, dan dibagi menjadi dua, yaitu:

1)      Senyawa kovalen polar

Adalah senyawa kovalen yang dibentuk oleh dua unsur berbeda, dimana keelektro- negatifan pasti berbeda, sehingga meng- hasilkan dipol.

Contoh: HCl, HBr, HI, H2O.

2)      Senyawa kovalen non-polar

Adalah senyawa kovalen yang dibentuk oleh dua unsur sama, dimana keelektronegatifan pasti sama.

Contoh: H2, Cl2, O2, N2, dan senyawa poliatomik lainnya.

 

10.   Tingkat kepolaran senyawa dinyatakan dalam momen dipol dalam satuan Coulumb meter. Senyawa non-polar memiliki momen dipol nol.

11.   Ikatan logam adalah ikatan yang terjadi:

1)      Antar atom-atom unsur logam.

2)      Antara elektron valensi logam yang membentuk lautan valensi.

12.   Unsur  logam  kulit  terluarnya  relatif  longgar, karena memiliki sedikit elektron valensi. Elektron valensi tersebut mengalami delokalisasi.

1)      Ikatan logam menjadikan logam:

2)      Keras namun lentur.

3)      Tidak mudah patah meski ditempa.

4)      Titik leleh dan titik didih yang tinggi.

5)      Konduktor listrik dan panas yang baik.

 

SUMBER REFERENSI

https://youtu.be/4Tzhyakr_v0 (diakses 04 April 2022)

 

 

MENGENAL ATOM DAN STRUKTUR

Oleh : Muhammad Maulana Rizky

 

Atom adalah partikel terkecil dari sebuah susunan materi. Sebagai partikel terkecil, maka atom tidak dapat dipecah atau dibagi menjadi lebih kecil lagi. Secara etimologis, atom berasal dari bahasa Yunani, yakni kata atomos yang berarti “tidak terbagi”.

Proton merupakan partikel bermuatan positif, elektron bermuatan negatif, dan neutron merupakan partikel atom yang netral atau tidak bermuatan. Proton dan neutron terletak di inti atom, sedangkan elektron sebagai kulit atom berada di sekitar inti atom. Konsep atom sendiri mengalami perkembangan dari masa ke masa seiring dinamika pemikiran manusia.

Susunan Elektron Dalam Atom

Elektron yang selalu bergerak mengelilingi inti atom, ternyata memiliki berbagai lapisan kulit atom pada tingkatan energi tertentu :

Konfigurasi Elektron

Konfigurasi elektron merupakan penyusunan atau lapisan elektron berdasarkan tingkat energinya dalam suatu atom, dimana atom memiliki lapisan paling dekat dengan inti sampai yang terluar secara berurutan dari K, L, M, N, O, P, Q, dan seterusnya.

Elektron Valensi

Berhubungan dengan konfigurasi elektron, elektron valensi merupakan jumlah elektron pada kulit terluar atom suatu unsur yang digunakan untuk membentuk ikatan kimia. Oleh karena itu, susunan elektron valensi suatu unsur sangat mempengaruhi atau merupakan penentu sifat-sifat kimia suatu atom. Unsur-unsur yang memiliki struktur elektron valensi yang sama memiliki sifat kimia yang sama pula.

 

Referensi :

https://tirto.id/apa-saja-teori-atom-menurut-para-ahli-dan-siapa-tokoh-tokohnya-gm2W

https://www.zenius.net/blog/materi-kimia-struktur-atom