Kimia Anorganik Asam dan Basa

LARUTAN ASAM DAN BASA

Asam adalah zat (senyawa) yang menyebabkan rasa masam pada berbagai materi. Basa adalah zat(senyawa) yang dapat beraksi dengan asam, menghasilkan senyawa yang disebut dengan garam. Sedangkan basa adalah zat yang dapat menetralkan asam. Secara kimia, asam dan basa saling berlawanan. Sifat basa pada umumnya ditunjukkan dari rasa pahit dan licin.Suatu senyawa disebut asam jika memiliki pH kurang dari 7, dan disebut basa jika memiliki pH lebih dari 7.Asam dan basa dapat dikenali menggunakan indikator asam basa, misalnya lakmus merah dan lakmus biru. Lakmus asam mengubah lakmus biru menjadi merah, sebaliknya larutan basa mengubah lakmus merah menjadi biru. Larutan yang tidak yang tidak mengubah warna lakmus, baik lakmus merah maupun lakmus biru disebut bersifat netral (tidak asam dan tidak basa).


 Teori Asam Basa Arrhenius 
Teori Arrhenius didasarkan pada pembentukan ion dan pada larutan berair.

• Asam adalah spesies yang menghasilkan ion H+ dan H3O+ dalam larutan berair

• Basa adalah spesies yang menghasilkan ion OH- dalam larutan berair

Teori Asam Basa Bronsted Lowry
Teori Bronsted lowry didasarkan pada transfer proton.

• Asam adalah spesies pemberi (donor) darah 
• Basa adalah spesies penerima (akseptor) darah

Teori Asam Basa Lewis

Teori Lewis didasarkan pada transfer pasangan elektron.

•  Asam adalah spesies penerima (akseptor) pasangan eleketron
• Basa adalah spesies pemberi (donor) pasangan elektron

Sifat Larutan Asam Basa

1.      Asam
·         Berasa masam
·         Korosif
·         Dalam air terurai menjadi ion positif hidrogen dan ion negatif sisa asam.
Contoh : 1. Ioniasi HBr                  

HBr + Air -> H⁺ + Br^-
·         Mengubah warna kertas lakmus biru menjadi merah

2.      Basa
·         Berasa Pahit
·         Jika mengenai kulit terasa licin
·         Mengubah warna kertas lakmus merah menjadi biru

IKATAN DAN UNSUR KIMIA

IKATAN KIMIA DAN UNSURNYA

A. Klarifikasi Ikatan

1. Ikatan Ion   
    Ikatan yang terbentuk sebgai akibat adanya gaya tari menarik antara ion positif (kation) dan ion negatif (anion).

2. Ikatan  Kovalen

    Ikatan yang terjadi antara nonlogam dengan nonlogam dengan cara pemakian bersama pasangan elektron. Adakalnya dua atom menggunakan lebih dari satu pasang elektron. Apabila yang digunakan bersama dua pasang atau tiga pasang elektron disebut sebai ikatam kovalen rangkap dua dan rangkap tiga. Jumlah elektron valensi yang digunakan untuk berikatan tergantung pada kebutuhan tiap atom untuk mencapai konfigurasi elektron.

3. Ikatan Logam 

    Ikatan tariik menarik muatan positif dan negatif yang bergerak bebas didalam logam. Ikatan logam berpengaruh terhadap titik leleh suatu logam. Semakin banyak  elektron valensi maka ikatan logam semakin kuat. Hal ini menyebabkan titik leleh logam semakin tinggi.

4.  Ikatan Hidrogen

     Gaya tarik menarik yang terjadi antara atom H dengan atom yang sangat elektronegatif yaitu F, O, N. Molekul yang dapat membentuk ikatan hidrogen antar molekul mempunyai titik diidh yang tinggi.

B. Faktor Geometri 

1. Jari-jari atom  dan ionik

Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom ke orbital elektron terluar. Terdapat bebarapa jenis jari-jari atom taitu jari-jari atom logam, kovalen dan ionik. Jari-jari atom logam yaitu separuh jarak antar inti atom, sedangkan jari-jari atim kovalen yaitu separuh jarak atom logam antara 2 atom yang sama terikat secara bersama oleh ikatan kovalen, dan yang terakhir jari-jari ataim ionik yaitu jarak antara 2 inti yang terhubung oleh ikatan elektrostatik antara kation dan anion. 

2. Entalpi Kisi 

Siklus Born-Habera adalah suatu pendekatan yang digunakan untuk menganalisi energi reaksi. Untuk memutuskan ion-ion bebas dari kisi membutuhkan energi yang besar. Nilai dari energi kisi bergantung pada kekuatan ikatan ion. Kekuatan ion berkaitan erat dengan ukuran dan muatan ion.

3. Tetapan Modelung

Energi potensial Coulomb total antar ion dalam  senyawa ionik yang terdiri atas ion A dan B adalah penjumlahan energi potensial Coulomb interaksi ion individual, Vab.  Karena lokasi ion-ion dalam kisi kristal ditentukan oleh tipe struktur, potensial Coulomb total antar ion dihitung dengan menentukan jarak antar ion d. A adalah tetapan Madelung  yang khas untuk tiap struktur krista

4. Struktur Kristal Logam

a)   Body Centered Cubic (BCC)
Unit struktur BCC sesuai namanya berbentuk bentuk kubus dimana terdapat atom-atom disetiap pojoknya dan satu berada ditengah. Pada temperatur dibawah 1333OF (723OC) struktur kristal besi berupa BCC dan dinamakan besi alpha atau ferrite. Logam lain yang mempunyai struktur seperti ini, yaitu : chromium, colombium, barium, vanadium, molybdenum dan tungsten.           b)  Face Centered Cubic (FCC)Atom-atom kalsium, aluminium, tembaga, timbal, nickel, emas dan platina membentuk suatu struktur kristal dengan sebuah atom ditiap-tiap pojok kubus dan satu ditengah disetiap sisi kubus. Jika besi berada diatas temperatur kritis, maka susunan atomnya berbentuk FCC dan namakan besi gamma atau austenite.c)   Hexagonal Closed Packed (HCP)Struktur HCP banyak ditemukan pada kebanyakan logam seperti berilium, seng, kobalt, titanium, magnesium, dan cadmium. Karena jarak dari struktur lattice, baris-baris atom tidak dapat bergerak dengan mudah, sehingga logam ini memiliki plastisitas dan keuletan yang lebih rendah dari struktur kubik.

5) Kristal Ionik

Struktur dasar kristal ion adalah ion yang lebih besar (biasanya anion) membentuk susunan terjejal dan ion yang lebih kecil (biasanya kation) masuk kedalam lubang oktahedral atau tetrahedral di antara anion. Kristal anion diklasifikasikan kedalam beberapa tipe struktur berdasarkan jenis kation dan anion yang terlibat dan jari-jari ionnya.

6) Aturan Jari-Jari

Anion membentuk koordinasi polihedra disekeliling kation. Jari-jari rX adalah separuh sisi polihedral dan jarak kation di pusat polihedral ke sudut polihedral merupakan jumlah jari-jari kation dan anion rX + rM Jarak dari pusat ke sudut polihedral : √3rX , √2rX, ½ √6Rx

C. Faktor Elektronik

 Ikatan dan struktur senyawa ditentukan oleh sifat elektronik seperti kekuatan atom-atom penyusun dalam menarik dan menolak elektron. Orbital molekul yang diisi elektron valensi, susunan grometrisnya dipenaruhi oleh interaksi elektronik antar elektron non ikatan.

1) Muatan Inti Efektif

Muatan positif inti sedikit banyak dilawan oleh elektron negatif bagian dalam (di bawah elektron valensi), muatan inti yang dirasakan oleh elektron valensi suatu atom dengan nomor atom Z akan lebih kecil dari muatan inti Ze. Penurunan ini disebut Konstanta Perisai ( σ ) dan muatan inti netto disebut dengan Muatan Inti Efektif (Zeff)

Persaman : Zeff = Z – σ

2) Energi Ionisasi

Energi Ionisasi adalah energi minimum yang diperlukan untuk mengeluarkan elektron dari atom dalam fase gas (g). energi ionisasi yang kecil biasanya diperlukan oleh unsur yang berada di dalam satu golongan yang sama. Namun beda halnya dengan unsur yang ada dalam periode yang sama, maka akan diperlukan energi ionisasi yang semakin besar. Jadi, secara singkat energi ionisasi dapat diartikan sebagai energi yang diperlukan untuk melepaskan sebuah elektron dari suatu atom netral.

Grafik Energi Ionisasi (Ei)

3) Afinitas Elektron

Afinitas Elektron merupakan negatif entalpi penangkapan elektron oleh atom dalam fasa gas. Sehingga didefinisikan Afinitas Elektron Pertama adalah energi yang dilepaskan ketika 1 mol atom gas mendapatkan satu elektron untuk membentuk 1 mol ion gas.

Afinitas dapat dianggap sebagai entalpi ionisai anion.  A ( = -ΔHeg)

4) Ke-Elektronegatifan

     a)    L. PAULING

   Pauling pertama kali mengajukan konsep elektronegativitas pada tahun 1932  sebagai penjelasan dari fenomena lebih kuatnya ikatan kovalen antar dua atom berbeda (A–B) dari yang diperkirakan dengan mengambil kekuatan rata-rata ikatan A–A dan B–B. Menurut teori ikatan valensi, "stabilisasi tambahan" dari ikatan heteronuklir ini disebabkan oleh kontribusi bentuk  kanonis ion kepada ikatan.

     Perbedaan elektronegativitas antara dua atom A dan B dapat dihitung dengan:

   dengan Energi disosiasi (Ed) ikatan A–B, A–A dan B–B diekspresikan dalam elektronvolt. Faktor (eV)−½ disisipkan untuk menghasilkan nilai yang tidak berdimensi. Dengan metode ini, perbedaan elektronegativitas antara hidrogen dan bromin adalah 0,73 (energi disosiasi: H–Br 3,79 eV; H–H 4,52 eV; Br–Br 2,00 eV)

     

     b)    Elektronegativitas Mulliken

mengajukan bahwa aritmetika dari energi ionisasi pertama dan afinitas elektron haruslah adalah sebuah perhitungan dari kecenderungan sebuah atom menarik elektron-elektron. Karena definisi ini tidak bergantung pada skala relatif sembarang, ia juga disebut sebagai elektronegativitas relatif, dengan satuan kilojoule per mol atau elektronvolt.

Namun biasanya kita menggunakan transformasi linear untuk melakukan transformasi nilai absolut tersebut menjadi nilai yang lebih mirip dengan nilai Pauling. Untuk energi inonisasi dan afinitas elektron dalam elektronvolt, 

c) Elektronegativitas Allred–Rochow

 

  Allred dan Rochow beranggapat  bahwa elektronegativitas haruslah berhubungan dengan muatan sebuah elektron pada "permukaan" sebuah atom , semakin tinggi muatan per satuan luas permukaan atom, semakin besar kecenderungan atom tersebut untuk menarik elektron-elektron. Muatan inti efektif, Z* yang terdapat pada elektron valensi dapat diperkirakan dengan menggunakan kaidah Slater. Sedangkan luas permukaan atom pada sebuah molekul dapat dihitung dengan asumsi luas ini proposional dengan kuadrat jari-jari kovalen (rcov). rcov memiliki satuan ångström,

5) Orbital Molekul

Orbital molekul adalah orbital-orbital dari dua atom yang saling tumpang tindih agar dapat menghasilkan ikatan kovalen.

Syarat pembentukan orbital molekul ikatan:

(1) Cuping orbital atom penyusunnya cocok untuk tumpang tindih.

(2) Tanda positif atau negatif cuping yang bertumpang tindih sama.

(3) Tingkat energi orbital-orbital atomnya dekat.

Kesimpulan :

Sumber :

http://www.rumuskimia.net/2017/04/ikatan-kimia.html

https://perbedaan.budisma.net/perbedaan-jari-jari-atom-dan-jari-jari-ion.html

https://sersan-mulyono.blogspot.com/2011/10/entalpi-kisi-dan-tetapan-madelung.html

http://hima-tl.ppns.ac.id/struktur-kristal-logam/

https://id.wikipedia.org/wiki/Elektronegativitas

BILANGAN KUANTUM

Bilangan Kuantum

Pengertian Bilangan Kuantum

Bilangan Kuantum adalah suatu harga yang menyatkan kuantitas kekal dalam sistem dinamis. Bilangan ini menggambarkan sifat orbital dan elektron dalam orbital.

Bilangan ini menentukan tingkat energi utama atau jarak dari inti , bentuk orbital, orientasi orbital dan spin elektron. Setiap sistem kuantum dapat memiliki satu atau lebih bilangan kuantum.

Bilangan Kuantum terdiri atas :

1. BILANGAN KUANTUM UTAMA 

• Bilangan kuantum utama/prinsipal (n) adalah suatu harga yang menyatakan tingkat energi atau kulit dalam atom.
•  Bilangan kuantum utama merupakan dasar penentu harga bilangan kuantum lainnya.

 Bilangan kuantum utama antara lain:

       2.BILANGAN KUANTUM AZIMUTH 

• Bilangan kuantum azimuth/orbital (l) adalah suatu harga yang menyatakan sub-kulit atom dan bentuk geometri orbital. 

Harga l yang diijinkan di setiap kulitnya adalah:

0 ≤ l ≤ (n-1) 

Kulit-kulit atom dalam keadaan penuh terisi elektron beserta harga b.k. azimuth: 

      3.BILANGAN KUANTUM MAGNETIK 

• Bilangan kuantum magnetik (ml atau m) adalah suatu harga yang menyatakan banyak dan posisi/orientasi orbital. 

Harga m yang diijinkan di setiap sub-kulitnya:

-l ≤ m ≤ +l

• Posisi/orientasi atau orbital adalah tempat dimana elektron bergerak di dalam atom, dan masing-masing orbital maksimal menampung sepasang elektron. 

Sub-kulit atom dalam keadaan terisi penuh elektron beserta harga b.k. magnetik:

      4.BILANGAN KUANTUM SPIN 

• Bilangan kuantum spin (ms atau s) adalah suatu harga yang menyatakan kedudukan dan arah rotasi elektron pada suatu orbital. 
• Bilangan kuantum spin tidak digunakan dalam menentukan keadaan orbital, hanya untuk menentukan perbedaan elektron pada orbital.
•  Karena terdapat dua elektron dalam satu orbital, sedangkan keduanya memiliki kutub padanya, maka nilai elektron yang berpasangan dalam orbital tersebut harus berbeda nilai.

Harga bilangan kuantum spin terdiri dari:

Diagram Orbital

• Diagram orbital menggambarkan urutan konfigurasi elektron dalam setiap kulit atom. 
• Konfigurasi elektron yang ditulis menggunakan bilangan kuantum harus memenuhi kaidah berikut: 

     1. Asas Afbau
Pengisian elektron pada sub-kulit diisi dari tingkat energi yang lebih rendah ke tingkat energi yang lebi besar. Aturan pengaturan sub-kulit :

       2.Aturan Hund

• Pengisian elektron pada orbital yang satu sub-kulit, mula-mula elektron mengisi satu di tiap orbital, baru kemudian berpasangan.
• 

       3.Larangan Pauli

• Tidak ada elektron dengan keempat bilangan kuantum yang sama dalam satu atom.
  
  Sumber : https://materi78.files.wordpress.com/2014/04/kuant_kim1_4.pdf

Ilmu Kimia dan Atom

1.  Ilmu Kimia 

Kimia.. rasanya tidak asing lagi ketika kita mendengarnya. Kalau ilmu kimia? Jadi, Ilmu kimia adalah ilmu yang mempelajari tentang materi meliputi struktur materi, sifat materi, perubahan materi, dan energi yang meyertai perubahan materi. Materi adalah segala sesuatu yang mempunyai massa dan volume semua benda (besar atau kecil) terbentuk dari materi. 
Sedangkan Zat adalah suatu materi yang mempunyai sifat-sifat pada seluruh maupun sebagian kecil dari materi tersebut. Sifat adalah tabiat yang menjadi ciri-ciri suatu zat tertentu. Sifat menurut macamnya adalah sifat fisika dan sifat kimia, sedangkan sifat menurut jenisnya adalah sifat intensif dan sifat ekstensif.

Mengelompokan sifat-sifat materi :

 Materi (zat) aadlah segala sesuatu yang memiliki massa menempati ruang. contohnya batu, kayu, daun, padi, nasi, air dan udara.
。Sifat ekstensif : sifat materi yang bergantung pada jumlah dan ukuran zat. Misalnya volume, massa dan berat.
。Sifat intensif : sifat materi yang tidak bergantung pada jumlah ukuran zat. Misalnya warna, bau, membeku, mencair. melarut, menguap dan menyublim.
。Sifat fisika : sifat materi yang diamati tanpa materi mengalami perubahan kekal, seperti warna, bau, rasa, titik didih dan titik leleh.

。Sifat kimia : sifat materi yang dapat diamati disaat materi tersebut mengalami perubahan yang kekal, seperti perubahan warna, kereaktifan, kestabilan, dll.

2. Model Atom dan Perkembangannya

Demokritus mengatakan bahwa sebuah benda jika dibelah terus-menerus akan mencapai suatu titik, namun titik itu tidak dapat dilihat yang disebut atom. Atom berasal dari kata A yang berarti tidak dan TOMos yang berarti dipotong-potong. Lalu perkembangan teori atom dikembangkan oleh John Dalton (1808), J.J Thomson (1897), Rutherford (1911), dan Bohr (1913).

A. John Dalton (Bola Pejal)
Kesimpulan Teori Atom John Dalton:.

1. Atom merupakan partikel terkecil dari suatu materi  sehinggga tidak dapat dibagi menjadi bagian yang lebih kecil
2. Atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan 
3. Atom digambarkan seperti bola pejal sederhana dengan ukuran sangat kecil 
4. Penyusun unsur adalah atom-atom yang sama 
5. Penyusun senyawa adalah atom-atom yang berbeda sesuai unsur penyusunnya 

Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana.
-Kelebihan teori atom dalton:
Mampu membangkitkan minat terhadap penelitian tentang model atom berikutnya.
-Kekuranga teori atom dalton:
Tidak bisa menjelaskan hubungan antara larutan senyawa dan daya hantar arus listrik.

B. J.J Thomson (Roti kismis)

Kesimpulan Teori Atom J.J Thomson

Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan didalamnya tersebar muatan negatif elektron. Seperti halnya teori atom yang dikemukakan oleh Dalton, teori atom Thomson juga memiliki kekurangan dan kelebihan.
-Kelebihannya : Menjadi awal penemuan bahwa atom bukan partikel terkecil sehingga memberi jalan untuk teori-teori selanjutnya.
-Kekurangannya : Thomson tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.

C. Rutherford

Kesimpulan Teori Atom Rutherford:

1. Atom bukan merupakan bola pejal.
2. Atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif.
3. Inti Atom dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif.
4. Di dalam inti atom juga terdapat partikel netral yang berfungsi mengikat partikel-partikel positif agar tidak saling tolak menolak.

-Kelebihan:Mampu mengemukankan ide mengenai inti atom untuk pertama kalinya.

-Kelemahan:Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Elektron yang mengelilingi inti atom mengeluarkan energi sehingga ada pasti saat elektron dapat jatuh ke inti atom.

D. Niels Bohr

Atom terdiri atas inti atom yang bermuatan positi dan elektron-elektron yang mengelilingi inti atom pada lintasan-lintasan tertentu. Litasan-lintasan tersebut disebut kulit elektron atau tingkat energi. Tingkat energi paling rendah terdapat pada kulit elektron yang terletak paling dalam. Sedangkan tingkat energi paling besar terletak pada kulit elektron paling luar. Semakin jauh dari inti atom (semakin besar nomor kulitnya) maka tingkat energinya akan semakin tinggi.

-Kelebihan:Dapat menjelaskan kekurangan dari teori atom Rutherford. Dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke inti atom.

-Kelemahan:Model atom ini tidak bisa menjelaskan spektrum warna dari atom berelektron banyak.

Teori Atom Modern

Teori Atom modern dikenal juga dengan teori atom mekanika kuantum. Teori mekanika kuantum juga dikenal sebagai prinsip ketidakpastian. Tokoh pertama dari teori atom modern adalah seorang ahli dari Jerman bernama Werner Heisenberg.

Teori Mekanika Kuantum

Tidak mungkin dapat ditentukan kedudukan dan momentum suatu benda secara seksama pada saat bersamaan, yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada jarak tertentu dari inti atom.

Erwin Schrodinger melengkapi teori mekanika kuantum melalui suatu persamaan untuk mendapatkan fungsi gelombang. Fungsi gelombang tersebut digunakan untuk menggambarkan batas kemungkinan ditemukannya elektron dalam tiga dimensi. Schrodinger juga merumuskan bentuk dan tingkat energi orbital. Orbital merupakan daerah ruang di sekitar inti dengan kebolehjadian untuk mendapatkan elektron.

Orbital juga menggambarkan tingkat energi elektron. Orbital-orbital dengan tingkat energi yang sama atau hampir sama akan membentuk sub kulit. Beberapa sub kulit bergabung membentuk kulit. Kulit terdiri dari beberapa sub kulit dan subkulit terdiri dari beberapa orbital.

Teori atom modern dalam gambar dapat terlihar seperti berikut:

Kesimpulan Model Atom Mekanika Gelombang:

Elektron-elektron yang mengelilingi inti atom memiliki tingkat energi tertentu tetapi keberadaannya tidak dapat dipastikan. Posisi elektron dapat ditemukan melalui fungsi gelombang tertentu dalam kulit atom yang disebut sebagai daerah kebolehjadian paling besar untuk menemukan elektron. Elektron menempati orbital yang dinyatakan dalam bilangan kuantum.

Gerakan elektron memiliki sifat gelombang. Gerak tersebut mengikuti penyelesaian kuadrat fungsi gelombang yang disebut orbital. Orbital merupakan bentuk tiga dimensi dari kebolehjadian paling besar ditemukannya elektron dengan keadaan tertentu dalam suatu atom.

Orbital juga menggambarkan tingkat energi elektron. Orbital-orbital dengan tingkat energi yang sama atau hampir sama akan membentuk sub kulit. Beberapa sub kulit bergabung membentuk kulit. Kulit terdiri dari beberapa sub kulit dan subkulit terdiri dari beberapa orbital.

Sekian pembahasan mengenai Ilmu kimia dan perkembangan atom. Terimakasih sudah mengunjungi blog saya semoga bermanfaat.

Sumber : https://idschool.net/sma/perkembangan-teori-atom/