TUGAS KIMIA DASAR I
Tentang :
a.Materi dan pemisahan nya
b.Aplikasi terbaru sari suatu
materi
c.Petunjuk praktikum sederhana
mengenai pemisahan materi
STKIP-PGRI
PONTIANAK
(SEKOLAH
TINGGI KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN)
1.MATERI PEMISAHAN KIMIA DAN
ANALISANYA
Di alam, sebagian besar zat atau benda yang kita ketemukan tidak dalam
keadaan murni atau tunggal, sebagian besar zat-zat merupakan campuran dari
berbagai macam senyawa atau unsur.
Dalam banyak hal senyawa atau unsur
dibutuhkan oleh kita dalam keadaan murni. Senyawa atau unsur dalam keadaan
murni diperlukan untuk pembuatan obat. Hal ini diperlukan agar reaksi dapat
berjalan dengan sempurna dan hasil reaksi juga memiliki kemurnian yang tinggi.
Untuk mendapatkan senyawa-senyawa yang murni diperlukan proses pemisahan.
Dalam kimia, proses pemisahan
digunakan untuk mendapatkan satu atau lebih produk yang lebih murni dari suatu
sebuah campuran senyawa kimia.
PEMISAHAN DENGAN
CARA PENGENDAPAN
A.Reaksi Pengendapan
Dasar
pemisahan pengendapan adalah perbedaan kelarutan analit (komponen atau
konstituen yang dicari) dengan zat-zat atau komponen lain yang tidak
diinginkan. Metode pengendapan membutuhkan pemahaman yang memadai tentang
reaksi pengendapan yang meliputi:
a. Kelarutan endapan
Endapan didefinisikan sebagai jumlah konsentrasi
yang sama dengan konsentrasi molar dari larutan jenuh suatu endapan. Kelarutan
bergantung pada suhu, tekanan, kemurnian larutan dan komposisi pelarut. Umumnya
kelarutan endapan meningkat dengan kenaikan suhu, sehingga perubahan kelarutan
dengan perubahan suhu dapat menjadi dasar pemisahan. Misalnya pemisahan ion
timbal dari perak dan merkurium(I) dapat dicapai dengan mengendapkan ketiga ion
itu sebagai klorida, kemudian ditambahkan air panas, maka timbal klorida
menjadi larut, tetapi Ag dan Hg(I) tidak larut. Setelah penyaringan larutan
panas, ion timbal akan berada dalam filtrat dan dapat di identifikasi dengan
reaksi-reaksi tertentu.
Kelarutan
bergantung juga pada sifat dan konsentrasi zat-zat lain, adanya ion-sekutu dan ion asing memberikan efek
yang berbeda terhadap kelarutan. Ion-sekutu adalah suatu adalah satu ion yang
juga merupakan salah satu bahan endapan. Misalnya pengendapan AgNO3,
yang menjadi ion-sekutu adalah ion perak dan ion klorida, ion-ion lain yang
terdapat dalam medium merupakan ion asing jika ion-sekutu terdapat berlebihan
maka, kelarutan suatu endapan berkurang cukup berarti
b. Hasilkali kelarutan
Jika endapan perak klorida ada dalam kesetimbangan
dan larutan jenuhnya, disebut hasilkali kelarutan (Ks)
Ks
= dan secara umum dinyatakan
AaBb
aAm+ + bBn-
Rumus
umum tersebut menunjukkan bahwa, hasilkali kelarutan konsentrasi ion-ion
pembentuk endapan jenuh yang sangat sedikit larut, pada setiap suhu tertentu
adalah konstan. c. Penerapan hubungan hasilkali kelarutan
Hubungan
hasil kali kelarutan memungkinkan kita untuk menerangkan dan meramalkan
reaksi-reaksi pengendapan. Jika hasilkali
ion dengan senganja dibuat lebih besar dari hasilkali kelarutannya
dengan menambahkan suatu garam lain dan dengan satu ion sekutu. Sistem akan
menyesuaikan diri melalui pengendapan garam padat. Sebaliknya, jika hasilkali
ion dibuat lebih kecil dari hasil kali kelarutan dengan mengurangi konsentrsai
salah satu ion, kesetimbangan dalam sistem dicapai kembali dengan melarutnya
sebagian garam padat ke dalam larutan.
B.Metode Pemisahan dengan Pengendapan
Terdapat
perbedaan yang cukup besar diantara kelarutan hidroksida-hidroksida,
oksida-oksida dari berbagai macam unsur, sifat ini dapat dimanfaatkan untuk
melakukan pemisahan dengan cara pengendapan. Pemisahan yang baik akan tercapai
bila endapan mempunyai kelarutan yang kecil, ukuran partikel cukup besar, dapat
dicuci untuk menghilangkan pengotor dan endapan dapat diubah menjadi zat murni
dengan komposisi kimia tertentu.
Proses pemisahan melalui pengendapan dapat dilakukan
dengan cara:
a.Pengendapan dengan cara pengaturan Ph
Kelarutan garam dari asam lemah tergantung pada pH
larutan, meliputi garam-garam dari oksalat, sulfida, hidroksida, karbonat dan
fosfat. Ion hidrogen bereaksi dengan anion garam untuk membentuk asam lemah,
dengan demikian meningkatkan kelarutan garam.
Kelarutan kalsium oksalat atau barium karbonat dalam
asam klorida, merupakan fenomena khas yang relatif sering timbul dalam analisis
kuantitatif. Bila asam klorida encer ditambahkan pada suatu suspensi kalsium
oksalat, maka dalam larutan akan terbentuk tiga kesetimbangan sekaligus.
1.
Ca (COO)2 + (COO)
2.
(COO) + H + H(COO)
3.
+ H+(COOH)2
Terlihat bahwa jika diperbesar dalam larutan jenuh akan
mengurangi dengan terbentuknya dan (COOH)2.
Dengan demikian, penambahan cukup
tinggi, seluruh endapan bisa melarut. Kasus yang sama bisa terjadi pada endapan
barium karbonat bila asam klorida ditambahkan, bahkan setiap karbonat logan
lainnya akan mengalami penguraian bila diolah dengan asam.
b. Pengendapan dengan pereaksi sulfida.
Bila
gas hidrogen sulfida dialirkan ke dalam larutan yang mengandung ion-ion logam, sulfida logam akan mengendap
jika hasilkali konsentrasi ion logam dan ion sulfida melampaui nilaihasil kali
kelarutan. Oleh karena hidrogen sulfida merupakan asam lemah, dengan dua
tingkat disosiasi.
Pada
pengendapan dengan pereaksi sulfida.
Ion–ion logam seperti Ag+, Pb2+, Hg, Bi3+, Cu2+, Cd2+,
Sn2+, As3+ dan Sb3+ membentuk sulfida–sulfida
pada segala kondisi, yaitu dapat diendapkan dari larutan besifat asam kuat (pH = 0). Ion–ion logam lainnya seperti
Fe2+, Fe3+, Ni2+, Co2+,
Mn2+ dan Zn2+ tak dapat diendapkan dari larutan asam,
tetapi akan membentuk sulfida dalam larutan yang netral atau bahkan sedikit
asam (yang diberi buffer).
Pereaksi utama pada pengendapan sulfida
adalah H2S, namun yang lebih aman adalah larutan anion sulfida dari
hidrolisis senyawa tioasetamida. Keuntungan pemisahan dengan pereaksi sulfiada
ialah cukup selektif, spesifik, sensitif, dan variasi kation yang diendapkan
cukup luas. Tabel 3 memperlihatkan kondisi keasaman pada berbagai pengendapan
ion logam.
No
|
Unsur
|
Kondisi Pengendapan*)
|
Kondisi tak mengendap
|
1
|
Hg(II), Cu(II), Ag(I)
|
1, 2, 3, 4
|
-
|
2
|
As(IV), As(III), Sb(V), Sb(III)
|
1, 2, 3
|
4
|
3
|
Bi(III), Cd(II), Pb(II), Sn(II)
|
2, 3, 4
|
1
|
4
|
Sn(V)
|
2, 3
|
1, 4
|
5
|
Zn(II), Co(II), Ni(II)
|
3, 4
|
1, 2
|
6
|
Fe(II), Mn(II)
|
4
|
1, 2, 3
|
Tabel
pengendapan dengan pereaksi sulfida
Kondisi meliputi (1) HCl 3M, (2) HCl 0,3M, (3)
dibuffer sampai pH = 6 dengan asetat,
(4) dib uffersampai pH = 9 dengan NH3/(NH4)2S.
c. Pengendapan dengan Pereaksi Anorganik lainnya.
No
|
Pengendap
|
Dari
peraksi
|
Reaksi
Pembentukan Pengendap
|
Yang
diendapkan
|
1.
|
OH-
|
Urea
|
(NH2)2CO
+ 3H2O ® CO2 + 2NH4OH
|
Al,Fe,Sn,Th,Bi,Ga
|
2
|
|
Trimetil Fosfat
|
(CH3O)3PO
+ 3H2O Û 3H3OH + H3PO4
|
Zr,
Hf
|
3
|
C2O
|
Etil
oksalat
|
(C2H5O)2C2O4
+ 2H2O Û 2C2H5OH + H2C2O4
|
Mg,Zn,Ca
|
4
|
|
Dimetil
Sulfat
|
(CH3O)2
SO2 + 2H2O Û 2CH3OH
+ H2SO4
|
Ba,
Ca, Sr, Pb
|
5
|
|
Asam
trikhloro osetat
|
Cl3CCOOH
+ 2OH-
Û
CHCl3 + CO + 2H2O
|
La,
Ba, Ra
|
6
|
S=
|
Tioasemida
|
CH3CNSH2
+ H2O Û CH3CNOH2 + H2S
|
Sb,
Mo, Cu, Cd
|
Pereaksi
larutan fosfat, karbonat, oksalat, klorida, hidroksida dan sulfat seringkali
digunakan sebagai pereaksi pengendap. Sebagai contoh pereaksi larutan ion
iodida dalam suasana asam dengan penambahan HNO3, dapat digunakan
untuk memisahkan ion perak terhadap ion–ion logam yang lain. Demikian juga
pereaksa ion sulfat dapat digunakan untuk memisahkan sekelompok kation, yakni
timbal, barium, dan stronsium terhadap kelompok kation lainnya.
Pembentukan
endapan dapat dilakukan dengan menambahkan bahan pengendap tidak dalam bentuk
jadi, melainkan sebagai suatu senyawa yang dapat menghasilkan pengendapan
tersebut. Proses ini disebut Homogeneous
precipitation, membutuhkan pemanasan larutan analit untuk
mendapatkan pemisahan yang baik. Tabel
memperlihatkan sebagai pengendap anorganik sebagai Homogeneous
precipitation.
Tabel Pengendap dari Homogeneous precipitation
Proses
fraksionasi dalam pemisahan dengan pereaksi anorganik, pada kondisi tertentu,
selalu terjadi. Misalnya pada suatu larutan ion klorida dititer dengan larutan
baku perak nitrat dan ditambahkan sedikit kalium dikromat sebagai indikator.
Maka akan terbentuk garam perak klorida
(putih) dan perak kromat (merah). Dalam campuran larutan terdapat dua
keseimbangan dengan Ks AgCl = 1,5.10-10
dan Ks Ag2CrO4 =
2,4.10-12.
d. Pengendapan dengan
pereaksi organik
Terdapat
sejumlah zat organik yang dapat di gunakan untuk mengendapkan kation ataupun
anion. Ada dua jenis bahan pengendap organik, yaitu (1) yang membentuk khelat
netral dan (2) yang membentuk garam. Kebanyakan pengendap organik tergolong
pembentuk khelat.
Khelat
mudah larut dalam pelarut organik seperti, karbontetraklorida dan
kloroform. kerapatan kecil, berwarna,
kuat, dan endapan mudah dikeringkan pada
suhu rendah. Tetapi pada saat dicuci endapan merayap naik pada kertas
saring dan alat gelas, sehingga memungkinkan terjadi kehilangan endapan.
Penggunaan pereaksi pengendap organi memiliki keuntungan dan kerugian sebagai
berikut:
Keuntungan
1. Berat molekut besar, sehingga
sedikit saja kation dapat mengahasilkan bobot endapan besar.
2. Endapan sering kasar, meruah dan
bervolume besar, sehingga mudah ditangani.
Kerugian
1. Kelebihan pereaksi bisa menimbulkan
kontaminasi pada endapan.
2. Terjadi pengapungan ketika dicuci
sehingga merayap naik ke atas sisi bejana.
Pemisahan
campuran
Campuran memang adalah materi yang tersusun dari dua jenis
zat murni atau lebih dan masih memiliki sifat-sifat dari zat penyusunnya.
Kebanyakan materi yang berada di alam ini tidak murni, melainkan masih berupa
campuran. Seperti halnya udara yang kita hirup setiap hari sampai air laut yang
berada di samudera. Udara sendiri terdiri dari beberapa macam zat seperti
oksigen, nitrogen, uap air dan yang lainnya. Sedangkan air terdiri dari air,
garam, dan zat yang lainnya.
Untuk memperoleh zat murni, kita harus memisahkannya dari
campurannya. Prinsip pemisahan campuran didasarkan pada perbedaan sifat-sifat
fisis zat penyusunnya, diataranya seperti wujud zat, ukuran partikel, titik
leleh, titik didih, sifat magnetik, kelarutan, dan lain sebagainya. Berikut ini
adalah beberapa metode dalam memisahkan campuran.
1. Filtrasi (penyaringan
Filtrasi adalah metode pemisahan yang digunakan untuk
memisahkan cairan dan padatan yang tidak larut dengan menggunakan penyaring
(filter) berdasarkan perbedaan ukuran partikel. Sebagai contoh menyaring air
yang bercampur pasir disaring dengan kertas saring sehingga pasir akan
tertinggal di kertas saring.
2. Dekantasi
Dekantasi dapat digunakan sebagai salah satu alat alternatif
selain filtrasi untuk memisahkan cairan dan padatan. Dekantasi dilakukan dengan
cara menuang cairan secara perlahan-lahan, dengan demikian padatan akan
tertinggal di dalam wadah tersebut. Metode jenis memang terbilang lebih cepat
daripada filtrasi, namun hasilnya masih kurang efektif. Hasil akan menjadi
lebih efektif bila ukuran zat padat jauh lebih besar, misalnya campuran air
dengan kerikil.
3.sentrifugasi
Metode jenis ini sering dilakukan sebagai pengganti filtrasi bila partikel padatan sangat halus dan jumlah campurannya lebih sedikit. Metide sentrifugasi digunakan secara luas untuk memisahkan sel-sel darah dan sel-sel darah putih dari plasma darah. Dalam hal ini, padatan adalah sel-sel darah dan akan mengumpul di dasar tabung reaksi, sedangkan plasma darah berupa cairan berada di bagian atas.
Metode jenis ini sering dilakukan sebagai pengganti filtrasi bila partikel padatan sangat halus dan jumlah campurannya lebih sedikit. Metide sentrifugasi digunakan secara luas untuk memisahkan sel-sel darah dan sel-sel darah putih dari plasma darah. Dalam hal ini, padatan adalah sel-sel darah dan akan mengumpul di dasar tabung reaksi, sedangkan plasma darah berupa cairan berada di bagian atas.
4. Evaporasi (evaporasi)
Jika garam dicampur dengan air akan terbentuk larutan, larutan tersebut tidak dapat dipisahkan dengan metode filtrasi maupun sentrifugasi. Metode yang digunakan untuk memisahkan zat padat yang terlarut dari larutannya disebut evaporasi. Sebagai contoh adalah larutan garam, larutan dipanaskan secara perlahan dengan uap air. Selama pemanasan, air dibiarkan menguap perlahan-perlahan hingga habis dan meninggalkan kristal garam sebagai residu.
5.Distilasi(penyulingan)
Distilasi adalah metode pemisahan campuran zat cair dari larutannya berdasarkan perbedaan titik didih. Jika larutan dipanaskan, maka komponen titik didihnya yang lebih rendah akan menguap terlebih dahulu. Dalam kehidupan sehari-hari proses penyulingan digunakan sebagai pemisahan air tawar dan air laut, pembuatan etanol atau alkhol, dan proses pemisahan minyakbumi.
Distilasi adalah metode pemisahan campuran zat cair dari larutannya berdasarkan perbedaan titik didih. Jika larutan dipanaskan, maka komponen titik didihnya yang lebih rendah akan menguap terlebih dahulu. Dalam kehidupan sehari-hari proses penyulingan digunakan sebagai pemisahan air tawar dan air laut, pembuatan etanol atau alkhol, dan proses pemisahan minyakbumi.
6.corongpisah
Campuran dua jenis zat cair yang tidak saling melarutkan
dapat dipisahkan dengan corong pisah lalu didiamkan selama beberapa saat sampai
membentuk dua lapisan terpisah. Contohnya adalah seperti pemisahan air dengan
minyak
7.Kromatografi
Kromatografi merupakan pemisahan campuran yang terjadi karena
perbedaan kelarutan zat-zat dalam pelarut serta perbedaan penyerapan (adsorbsi)
kertas terhadap zat-zat yang ingin dipisahkan. Suatu zat yang lebih dahulu
larut dalam pelarut dan kurang terabsorbsi pada kertas akan bergerak lebih
cepat.
Dalam kehidupan sehari-hari kromatografi berguna untuk :
1.
Menguji apakah bahan pewarna yang
digunakan dalam makanan aman untuk dikonsumsi
2.
Menguji tinta yang digunakan pada
pemalsuan dokumen seperti surat, cek dan giro
3.
Menguji apakah terdapat obat terlarang
dalam urin atlet atau penyalahgunaan narkoba
4.
Memeriksa apakah pestisida yag terdapat
pada sayuran atau buah-buahan masih dalam batas aman
Sublimasi merupakan metode pemisahan campuran sesama zat
padat berdasarkan perubahan wujud zat. Zat padat yang menyublim (berubah wujud
menjadi gas atau sebaliknya) dapat dipisahkan dengan campurannya dengan zat
padat yang tidak dapat menyublim menggunakan metode sublimasi. Contohnya seperti
campuran iodin dengan garam dapat dipisahkan dengan cara pemanasan. Campuran
dipanaskan di dalam wadah cawan yang ditutp dengan corong terbalik. Iodin akan
menyublim dan menjadi uap, tapi pada saat menyentuh permukaan corong, uap iodin
menyublim kembali menjadi padatan yang menempel pada permukaan corong sehingga
dapat dipisahkan dengan padatan garam.
9.Ekstraksi(penyarian)
Pemisahan campuran dengan metode ekstraksi terjadi atas dasar
perbedaan kelarutan zat terlarut di dalam pelarut yang berbeda. Ekstraksi
sering dilakukan untuk mengambil sari dari suatu tumbuhan.
10. Rekristalisasi
Kristalisasi ialah pemisahan campuran dengan cara
mengkristalkan atau mengendapkan zat terlarut dalam larutan yang tadinya berupa
cairan juga. Biasanya kristalisasi ini menggunakan suhu rendah untuk membuat
cairannya mengendap. Sedangkan rekristalisasi ialah suatu proses kristalisasi
ulang. misalnya kita mendapatkan kristal, namun kristal tersebut belum murni.
untuk mendapatkan kristal yang lebih murni dilakukan rekristalisasi.
rekristalisasi dilakukan dengan cara melarutkan kristal dalam pelarut kemudian
mengkristalkannya kembali.
2.APLIKASI TERBARU DARI SUATU MATERI
KIMIA DASAR
Kimia sering disebut sebagai
"ilmu pusat" karena menghubungkan berbagai ilmu lain, seperti fisika, ilmu bahan, nanoteknologi, biologi, farmasi, kedokteran, bioinformatika, dan geologi .Koneksi ini timbul melalui berbagai subdisiplin yang
memanfaatkan konsep-konsep dari berbagai disiplin ilmu. Sebagai contoh, kimia fisik melibatkan penerapan prinsip-prinsip fisika terhadap materi pada tingkat atom dan molekul.Kimia berhubungan dengan interaksi materi yang dapat
melibatkan dua zat atau antara materi dan energi, terutama dalam hubungannya dengan hukum pertama
termodinamika.
Kimia tradisional melibatkan interaksi antara zat kimia dalam reaksi kimia, yang mengubah satu atau lebih zat menjadi satu atau lebih
zat lain.
Semua materi normal terdiri dari
atom atau komponen-komponen subatom yang membentuk atom; proton, elektron, dan neutron. Atom dapat dikombinasikan untuk menghasilkan bentuk materi
yang lebih kompleks seperti ion, molekul, atau kristal. Struktur dunia yang kita jalani sehari-hari dan sifat
materi yang berinteraksi dengan kita ditentukan oleh sifat zat-zat kimia dan
interaksi antar mereka. Baja lebih keras dari besi karena atom-atomnya terikat dalam struktur kristal yang lebih kaku. Kayu terbakar atau mengalami oksidasi cepat karena ia dapat bereaksi secara spontan dengan oksigen pada suatu reaksi kimia jika berada di atas suatu suhu
tertentu.
Zat cenderung diklasifikasikan
berdasarkan energi, fase, atau komposisi kimianya. Materi dapat digolongkan
dalam 4 fase, urutan dari yang memiliki energi paling rendah adalah padat, cair, gas, dan plasma. Zat padat memiliki struktur tetap
pada suhu kamar yang dapat melawan gravitasi atau gaya lemah lain yang mencoba mengubahnya. Zat cair memiliki ikatan yang terbatas, tanpa struktur, dan akan mengalir bersama
gravitasi. Gas tidak memiliki ikatan dan bertindak sebagai partikel bebas.
Sementara itu, plasma hanya terdiri dari ion-ion yang bergerak bebas; pasokan
energi yang berlebih mencegah ion-ion ini bersatu menjadi partikel unsur. Satu
cara untuk membedakan ketiga fase pertama adalah dengan volume dan bentuknya:
kasarnya, zat padat memeliki volume dan bentuk yang tetap, zat cair memiliki
volume tetap tapi tanpa bentuk yang tetap, sedangkan gas tidak memiliki baik
volume ataupun bentuk yang tetap.
A.Sejarah
Robert Boyle, perintis kimia modern dengan menggunakan eksperimen
terkontrol, sebagai kontras dari metode alkimia terdahulu.
Akar ilmu kimia dapat dilacak hingga
fenomena pembakaran. Api merupakan kekuatan mistik yang
mengubah suatu zat menjadi zat lain dan karenanya merupakan perhatian utama
umat manusia. Adalah api yang menuntun manusia pada penemuan besi dan gelas. Setelah emas ditemukan dan menjadi logam
berharga, banyak orang yang tertarik menemukan metode yang dapat mengubah zat
lain menjadi emas. Hal ini menciptakan suatu protosains yang disebut Alkimia. Alkimia dipraktikkan oleh banyak kebudayaan sepanjang
sejarah dan sering mengandung campuran filsafat, mistisisme, dan protosains.
Alkimiawan menemukan banyak proses kimia yang menuntun pada pengembangan kimia modern. Seiring
berjalannya sejarah, alkimiawan-alkimiawan terkemuka (terutama Abu Musa Jabir bin
Hayyan dan Paracelsus) mengembangkan alkimia menjauh dari filsafat dan mistisisme
dan mengembangkan pendekatan yang lebih sistematik dan ilmiah. Alkimiawan
pertama yang dianggap menerapkan metode ilmiah terhadap alkimia dan membedakan kimia dan alkimia adalah Robert Boyle (1627–1691). Walaupun demikian, kimia seperti yang kita
ketahui sekarang diciptakan oleh Antoine Lavoisier dengan hukum kekekalan
massanya pada
tahun 1783. Penemuan unsur kimia memiliki sejarah yang panjang yang
mencapai puncaknya dengan diciptakannya tabel periodik unsur kimia oleh Dmitri Mendeleyev pada tahun 1869.
B.Cabang ilmu kimia
Kimia umumnya dibagi menjadi
beberapa bidang utama. Terdapat pula beberapa cabang antar-bidang dan
cabang-cabang yang lebih khusus dalam kimia.
Lima Cabang Utama:
1.
KIMIA
ANALITIK adalah analisis cuplikan bahan untuk memperoleh pemahaman tentang susunan kimia dan strukturnya. Kimia analitik melibatkan metode eksperimen standar dalam
kimia. Metode-metode ini dapat digunakan dalam semua subdisiplin lain dari
kimia, kecuali untuk kimia teori murni.
2.
BIOKIMIA
mempelajari senyawa kimia, reaksi kimia, dan interaksi kimia yang terjadi dalam organisme hidup. Biokimia dan kimia organik berhubungan sangat erat,
seperti dalam kimia medisinal atau neurokimia. Biokimia juga berhubungan dengan biologi molekular, fisiologi, dan genetika.
3.
KIMIA
ANORGANIK mengkaji sifat-sifat dan reaksi senyawa anorganik. Perbedaan antara bidang organik dan anorganik tidaklah
mutlak dan banyak terdapat tumpang tindih, khususnya dalam bidang kimia organologam.
4.
KIMIA
ORGANIK mengkaji struktur, sifat, komposisi, mekanisme, dan reaksi senyawa organik. Suatu senyawa organik didefinisikan sebagai segala senyawa
yang berdasarkan rantai karbon.
5.
KIMIA
FISIK mengkaji dasar fisik sistem dan proses kimia, khususnya energitika dan
dinamika sistem dan proses tersebut. Bidang-bidang penting dalam kajian ini di
antaranya termodinamika kimia, kinetika kimia, elektrokimia, mekanika statistika, dan spektroskopi. Kimia fisik memiliki banyak tumpang tindih dengan fisika molekular. Kimia fisik melibatkan penggunaan kalkulus untuk menurunkan persamaan, dan biasanya berhubungan dengan
kimia kuantum serta kimia teori.
Cabang
- cabang Ilmu Kimia yang merupakan tumpang-tindih satu atau lebih lima cabang
utama:
1.
Kimia
Material
menyangkut bagaimana menyiapkan, mengkarakterisasi, dan memahami cara kerja
suatu bahan dengan kegunaan praktis.
2.
Kimia teori adalah studi kimia melalui penjabaran teori dasar (biasanya
dalam matematika atau fisika). Secara spesifik, penerapan mekanika kuantum dalam kimia disebut kimia kuantum..
3.
Kimia nuklir mengkaji bagaimana partikel subatom bergabung dan membentuk
inti. Transmutasi modern adalah bagian terbesar dari
kimia nuklir dan tabel nuklida merupakan hasil sekaligus perangkat
untuk bidang ini.
4.
Kimia Organik Bahan
Alam mempelajari senyawa organik yang disintesis secara alami oleh alam, khususnya makhluk
hidup.
C.Konsep dasar Tatanama IUPAC
Tatanama kimia merujuk pada sistem penamaan senyawa kimia. Telah dibuat sistem penamaan spesies kimia yang
terdefinisi dengan baik. Senyawa organik diberi nama menurut sistem tatanama organik. Senyawa anorganik dinamai menurut sistem tatanama anorganik.
Atom
Atom adalah suatu kumpulan materi yang
terdiri atas inti yang bermuatan positif, yang
biasanya mengandung proton dan neutron, dan beberapa elektron di sekitarnya yang mengimbangi
muatan positif inti. Atom juga merupakan satuan terkecil yang dapat diuraikan
dari suatu unsur dan masih mempertahankan sifatnya, terbentuk dari inti yang
rapat dan bermuatan positif dikelilingi oleh suatu sistem elektron.
Unsur
Unsur adalah sekelompok atom yang
memiliki jumlah proton yang sama pada intinya. Jumlah ini disebut sebagai nomor atom unsur. Sebagai contoh, semua atom yang memiliki 6 proton
pada intinya adalah atom dari unsur kimia karbon, dan semua atom yang memiliki 92
proton pada intinya adalah atom unsur uranium.
Ion
Ion atau spesies bermuatan, atau suatu
atom atau molekul yang kehilangan atau mendapatkan satu atau lebih elektron. Kation bermuatan positif (misalnya kation natrium Na+) dan anion bermuatan negatif (misalnya klorida Cl−) dapat membentuk garam netral (misalnya natrium klorida, NaCl). Contoh ion poliatom yang tidak terpecah sewaktu reaksi asam-basa adalah hidroksida (OH−) dan fosfat (PO43−).
Senyawa
Senyawa merupakan suatu zat yang dibentuk
oleh dua atau lebih unsur dengan perbandingan tetap yang menentukan
susunannya. sebagai contoh, air merupakan senyawa yang mengandung hidrogen dan oksigen dengan perbandingan dua terhadap satu. Senyawa dibentuk dan
diuraikan oleh reaksi kimia.
Molekul
Molekul adalah bagian terkecil dan tidak
terpecah dari suatu senyawa kimia murni yang masih mempertahankan
sifat kimia dan fisik yang unik. Suatu molekul terdiri dari dua atau lebih atom yang terikat satu sama lain.
Zat kimia
Suatu 'zat kimia' dapat berupa suatu
unsur, senyawa, atau campuran senyawa-senyawa, unsur-unsur, atau senyawa dan
unsur. Sebagian besar materi yang kita temukan dalam kehidupan sehari-hari
merupakan suatu bentuk campuran, misalnya air, aloy, biomassa, dll.
Ikatan kimia
Ikatan kimia merupakan gaya yang menahan
berkumpulnya atom-atom dalam molekul atau kristal. Pada banyak senyawa sederhana, teori ikatan valensi dan konsep bilangan oksidasi dapat digunakan untuk menduga struktur molekular dan
susunannya. Serupa dengan ini, teori-teori dari fisika klasik dapat digunakan untuk menduga banyak dari struktur ionik.
Pada senyawa yang lebih kompleks/rumit, seperti kompleks logam, teori ikatan valensi tidak dapat digunakan karena
membutuhken pemahaman yang lebih dalam dengan basis mekanika kuantum.
Wujud zat
Fase adalah kumpulan keadaan sebuah
sistem fisik makroskopis yang relatif serbasama baik itu komposisi kimianya
maupun sifat-sifat fisikanya (misalnya masa jenis, struktur kristal, indeks
refraksi, dan lain sebagainya). Contoh keadaan fase yang kita kenal adalah
padatan, cair, dan gas. Keadaan fase yang lain yang misalnya plasma, kondensasi
Bose-Einstein, dan kondensasi Fermion. Keadaan fase dari material magnetik
adalah paramagnetik, feromagnetik dan diamagnetik.
Reaksi kimia
Reaksi kimia adalah transformasi/perubahan dalam
struktur molekul. Reaksi ini bisa menghasilkan penggabungan molekul
membentuk molekul yang lebih besar, pembelahan molekul menjadi dua atau lebih
molekul yang lebih kecil, atau penataulangan atom-atom dalam molekul. Reaksi kimia selalu melibatkan
terbentuk atau terputusnya ikatan kimia.
. Hukum kimia
Hukum-hukum kimia sebenarnya merupakan hukum fisika yang diterapkan dalam sistem kimia. Konsep yang paling
mendasar dalam kimia adalah Hukum kekekalan
massa yang
menyatakan bahwa tidak ada perubahan jumlah zat yang terukur pada saat reaksi kimia biasa. Fisika modern menunjukkan bahwa sebenarnya energilah yang kekal, dan bahwa energi dan
massa saling berkaitan. Kekekalan energi ini mengarahkan kepada pentingnya konsep kesetimbangan, termodinamika, dan kinetika.
Atom adalah suatu satuan dasar materi, yang
terdiri atas inti atom
serta awan elektron
bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yang
bermuatan positif, dan neutron yang bermuatan netral (kecuali pada inti atom Hidrogen-1, yang tidak
memiliki neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom
oleh gaya elektromagnetik. Sekumpulan atom
demikian pula dapat berikatan satu sama lainnya, dan membentuk sebuah molekul.
Atom yang mengandung jumlah proton dan elektron yang sama bersifat netral,
sedangkan yang mengandung jumlah proton dan elektron yang berbeda bersifat
positif atau negatif dan disebut sebagai ion. Atom dikelompokkan
berdasarkan jumlah proton dan neutron yang terdapat pada inti atom tersebut.
Jumlah proton pada atom menentukan unsur kimia
atom tersebut, dan jumlah neutron menentukan isotop unsur
tersebut.
Istilah atom berasal dari Bahasa Yunani
(átomos), yang berarti tidak dapat dipotong ataupun sesuatu yang tidak dapat
dibagi-bagi lagi. Konsep atom sebagai komponen yang tak dapat dibagi-bagi lagi
pertama kali diajukan oleh para filsuf India dan Yunani.para fisikawan
berhasil menemukan struktur dan komponen-komponen subatom di dalam atom,
membuktikan bahwa 'atom' tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi.
1.
John Dalton(1803) menggunakan konsep atom untuk menjelaskan mengapa
unsur-unsur selalu bereaksi dalam perbandingan yang bulat dan tetap, serta
mengapa gas-gas tertentu lebih larut dalam air dibandingkan dengan gas-gas
lainnya. Ia mengajukan pendapat bahwa setiap unsur mengandung atom-atom tunggal
unik, dan atom-atom tersebut selanjutnya dapat bergabung untuk membentuk
senyawa-senyawa kimia
2.
J. J. Thomson(1879) menemukan elektron dan sifat-sifat subatomiknya. Hal ini
meruntuhkan konsep atom sebagai satuan yang tidak dapat dibagi-bagi lagi.[15]
Thomson percaya bahwa elektron-elektron terdistribusi secara merata di seluruh
atom, dan muatan-muatannya diseimbangkan oleh keberadaan lautan muatan positif
.
3.
Ernest Rutherford (1909) berpendapat bahwa muatan positif suatu atom dan kebanyakan
massanya terkonsentrasi pada inti atom, dengan elektron yang mengitari inti
atom seperti planet mengitari matahari. Muatan positif ion helium yang melewati
inti padat ini haruslah dipantulkan dengan sudut pantulan yang lebih tajam.
Model atom hidrogen
Bohr
yang menunjukkan loncatan elektron antara orbit-orbit tetap dan memancarkan energi foton
dengan frekuensi tertentu.
1.
Niels Bohr (1913) berpendapat bahwa
elektron-elektron terletak pada orbit-orbit yang terkuantisasi serta dapat
meloncat dari satu orbit ke orbit lainnya, meskipun demikian tidak dapat dengan
bebas berputar spiral ke dalam maupun keluar dalam keadaan transisi. Suatu
elektron haruslah menyerap ataupun memancarkan sejumlah energi tertentu untuk
dapat melakukan transisi antara orbit-orbit yang tetap ini. Apabila cahaya dari
materi yang dipanaskan memancar melalui prisma, ia menghasilkan suatu spektrum
multiwarna. Penampakan garis-garis spektrum tertentu ini berhasil dijelaskan
oleh teori transisi orbital ini.[19]
Komponen-komponen atom
Walaupun awalnya kata atom berarti suatu partikel yang
tidak dapat dipotong-potong lagi menjadi partikel yang lebih kecil, dalam
terminologi ilmu pengetahuan modern, atom tersusun atas berbagai partikel
subatom. Partikel-partikel penyusun atom ini adalah elektron,
proton,
dan neutron.
Namun hidrogen-1
tidak mempunyai neutron. Demikian pula halnya pada ion hidrogen
positif H+.
Atom dari unsur kimia yang sama memiliki jumlah proton
yang sama, disebut nomor atom. Suatu unsur dapat memiliki jumlah
neutron yang bervariasi. Variasi ini disebut sebagai isotop. Jumlah
proton dan neutron suatu atom akan menentukan nuklida
atom tersebut, sedangkan jumlah neutron relatif terhadap jumlah proton akan
menentukan stabilitas inti atom, dengan isotop unsur tertentu akan menjalankan peluruhan radioaktif.
Untuk atom dengan nomor atom yang rendah, inti atom yang
memiliki jumlah proton lebih banyak daripada neutron berpotensi jatuh ke
keadaan energi yang lebih rendah melalui peluruhan radioaktif yang menyebabkan
jumlah proton dan neutron seimbang. Oleh karena itu, atom dengan jumlah proton
dan neutron yang berimbang lebih stabil dan cenderung tidak meluruh. Namun,
dengan meningkatnya nomor atom, gaya tolak-menolak antar proton membuat inti
atom memerlukan proporsi neutron yang lebih tinggi lagi untuk menjaga
stabilitasnya
Jumlah proton dan neutron pada inti atom dapat diubah,
walaupun hal ini memerlukan energi yang sangat tinggi oleh karena gaya
atraksinya yang kuat.
1.
Fusi nuklir
terjadi ketika banyak partikel atom bergabung membentuk inti yang lebih berat.
Sebagai contoh, pada inti Matahari, proton memerlukan energi sekitar 3–10 keV
untuk mengatasi gaya tolak-menolak antar sesamanya dan bergabung menjadi satu
inti.
2.
Fisi nuklir
merupakan kebalikan dari proses fusi. Pada fisi nuklir, inti dipecah menjadi
dua inti yang lebih kecil. Hal ini biasanya terjadi melalui peluruhan
radioaktif.
Awan elektron
orbital atom, yakni suatu fungsi matematika yang
menghitung probabilitas suatu elektron akan muncul pada suatu lokasi tertentu
ketika posisinya diukur. Hanya akan ada satu himpunan orbital tertentu yang
berada disekitar inti, karena pola-pola gelombang lainnya akan dengan cepat
meluruh menjadi bentuk yang lebih stabil.
Fungsi gelombang dari lima orbital atom pertama.
Tiga orbital 2p memperlihatkan satu biidang simpul.
Tiap-tiap orbital atom berkoresponden terhadap arus energi
elektron tertentu. Elektron dapat berubah keadaannya ke arus energi yang lebih
tinggi dengan menyerap sebuah foton. Selain dapat naik menuju aras energi yang lebih tinggi,
suatu elektron dapat pula turun ke keadaan energi yang lebih rendah dengan
memancarkan energi yang berlebih sebagai foton. Energi yang diperlukan untuk
melepaskan ataupun menambah Atom bermuatan listrik netral oleh karena jumlah
proton dan elektronnya yang sama. Atom yang kekurangan ataupun kelebihan
elektron disebut sebagai ion.
Elektron yang terletak paling luar dari inti dapat ditransfer ataupun dibagi ke
atom terdekat lainnya. Dengan cara inilah, atom dapat saling berikatan
membentuk molekul.
Bentuk-bentuk
peluruhan radioaktif yang paling umum adalah:
1.
Peluruhan alfa,
terjadi ketika suatu inti memancarkan partikel alfa (inti helium yang terdiri
dari dua proton dan dua neutron). Hasil peluruhan ini adalah unsur baru dengan nomor atom
yang lebih kecil.
2.
Peluruhan beta,
diatur oleh gaya lemah, dan dihasilkan oleh transformasi
neutron menjadi proton, ataupun proton menjadi neutron. Emisi elektron ataupun
emisi positron disebut sebagai partikel beta. Peluruhan beta dapat meningkatkan
maupun menurunkan nomor atom inti sebesar satu.
3.
Peluruhan gama,
dihasilkan oleh perubahan pada aras energi inti ke keadaan yang lebih rendah,
menyebabkan emisi radiasi elektromagnetik. Hal ini dapat terjadi setelah emisi
partikel alfa ataupun beta dari peluruhan radioaktif.
Valensi dan perilaku
ikatan
Kelopak atau kulit elektron terluar suatu atom dalam keadaan
yang tak terkombinasi disebut sebagai kelopak valensi dan elektron dalam
kelopak tersebut disebut elektron valensi. Jumlah elektron valensi
menentukan perilaku ikatan atom tersebut dengan atom lainnya. Atom
cenderung bereaksi dengan satu sama lainnya melalui pengisian (ataupun
pengosongan) elektron valensi terluar atom
Unsur-unsur kimia terdapat dalam tabel
periodik yang menampilkan sifat-sifat kimia suatu unsur yang
berpola. Unsur-unsur dengan jumlah elektron valensi yang sama dikelompokkan
secara vertikel (disebut golongan). Unsur-unsur pada bagian terkanan tabel
memiliki kelopak terluarnya terisi penuh, menyebabkan unsur-unsur tersebut
cenderung bersifat inert (gas mulia)
3.PETUNJUK
PRATIKUM SEDERHANA MENGENAI PEMISAHAN MATERI
DESTILASI
SEDERHANA
A.Tujuan
Tujuan dari praktikum ini yaitu untuk mengetahui prinsip dasar poses destilasi secara sederhana.
Tujuan dari praktikum ini yaitu untuk mengetahui prinsip dasar poses destilasi secara sederhana.
B.Landasan
Teori
Destilasi adalah suatu metode pemisahan Hukum Raoult berdasarkan perbedaan titik didih. Untuk membahas destilasi perlu dipelajari proses kesetimbangan fasa uap-cair; kesetimbangan ini tergantung pada tekanan uap larutan. Hukum Raoult digunakan untuk menjelaskan fenomena yang terjadi pada proses pemisahan yang menggunakan metode destilasi; menjelaskan bahwa tekanan uap suatu komponen yang menguap dalam larutan sama dengan tekanan uap komponen murni dikalikan fraksimol komponen yang menguap dalam larutan pada suhu yang sama.
Prinsip destilasi adalah penguapan cairan dan pengembunan kembali uap tersebut pada suhu titik didih. Titik didih suatu cairan adalah suhu dimana tekanan uapnya sama dengan tekanan atmosfer. Cairan yang diembunkan kembali disebut destilat. Tujuan destilasi adalah pemurnian zat cair pada titik didihnya, dan memisahkan cairan tersebut dari zat padat yang terlarut atau dari zat cair lainnya yang mempunyai perbedaan titik didih cairan murni. Pada destilasi biasa, tekanan uap di atas cairan adalah tekanan atmosfer (titik didih normal). Untuk senyawa murni, suhu yang tercatat pada termometer yang ditempatkan pada tempat terjadinya proses destilasi adalah sama dengan titik didih destilat (Sahidin, 2008).
Untuk memisahkan alkohol dari campuran dan meningkatkan kadar alkohol, beer perlu didistilasi. Maksud dan proses distilasi adalah untuk memisahkan etanol dari campuran etanol air. Untuk larutan yang terdiri dari komponen-komponen yang berbeda nyata suhu didihnya, distilasi merupakan cara yang paling mudah dioperasikan dan juga merupakan cara pemisahan yang secara thermal adalah efisien. Pada tekanan atmosfir, air mendidih pada 100 oC dan etanol mendidih pada sekitar 77 oC. perbedaan dalam titik didih inilah yang memungkinkan pemisahan campuran etanol air. Prinsip: jika larutan campuran etanol air dipanaskan, maka akan lebih banyak molekul etanol menguap dari pada air. Jika uap-uap ini didinginkan (dikondensasi), maka konsentrasi etanol dalam cairan yang dikondensasikan itu akan lebih tinggi dari pada dalam larutan aslinya. Jika kondensat ini dipanaskan lagi dan kemudian dikondensasikan, maka konsentrasi etanol akan lebih tinggi lagi. Proses ini bisa diulangi terus, sampai sebagian besar dari etanol dikonsentrasikan dalam suatu fasa. Namun hal ini ada batasnya. Pada larutan 96% etanol, didapatkan suatu campuran dengan titik didih yang sama (azeotrop). Pada keadaan ini, jika larutan 96% alkohol ini dipanaskan, maka rasio molekul air dan etanol dalam kondensat akan teap konstan sama. Jika dengan cara distilasi ini, alcohol tidak bias lebih pekat dari 96% (Harahap, 2003).
Pemisahan dan pemurnian senyawa organik dari suatu campuran senyawa dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan karakter sample. Destilasi sederhana, pemisahan ini dilakukan bedasarkan perbedan titik didih yang besar atau untuk memisahkan zat cair dari campurannya yang yang berwujud padat. Destilasi bertingkat, pemisahan ini dilakukan berdasarkan perbedaan titik didih yang berdekatan.. Destilasi uap, dilakukan untuk memisahkan suatu zat yang sukar bercampur dengan air dan memiliki tekanan uapnyang relative tunggi atau memiliki Mr yang tinggi.
Destilasi merupakan penguapan suatu cairan dengan cara memanaskannya dan kemudian mengembunkan uapnya kembali menjadi cairan. Destilasi sebagai proses pemisahan dikembangkan dari konsep-konsep dasar: tekanan uap, kemenguapan, dan sebagainya. Destilasi digunakan untuk pemisahan cairan-cairan dengan tekanan uap yang cukup tinggi. Dengan kolom yang dirancang secara baik, dapat memisahkan cairan-cairan dengan perbedaan tekanan uap yang kecil (tapi tidak campuran azeotrop). Destilasi merupakan metode isolasi/pemurnian.
Proses pemurnian minyak atsiri bisa dilakukan dengan menggunakan beberapa metode, yaitu secara fisika dan kimia. Proses pemurnian secara fisika bisa dilakukan dengan mendistilasi ulang minyak atsiri yang dihasilkan (redestillation) dan distilasi fraksinasi dengan pengurangan tekanan. Dalam proses secara fisika, yaitu metode redestilasi adalah menyuling ulang minyak atsiri dengan menambahkan air pada perbandingan minyak dan air sekitar 1:5 dalam labu destilasi, kemudian campuran didestilasi. Minyak yang dihasilkan akan terlihat lebih jernih. Hasil penyulingan ulang terhadap minyak nilam dengan metode redestilasi, ternyata dapat meningkatkan nilai transmisi (kejernihan) dari 4 % menjadi 83,4 %, dan menurunkan kadar Fe dari 509,2 ppm menjadi 19,60 ppm. Untuk distilasi fraksinasi akan jauh lebih baik karena komponen kimia dipisahkan berdasarkan perbedaan titik didihnya. Komponen kimia yang terpisah sesuai dengan golongannya (Hernani, 2006).
Destilasi adalah suatu metode pemisahan Hukum Raoult berdasarkan perbedaan titik didih. Untuk membahas destilasi perlu dipelajari proses kesetimbangan fasa uap-cair; kesetimbangan ini tergantung pada tekanan uap larutan. Hukum Raoult digunakan untuk menjelaskan fenomena yang terjadi pada proses pemisahan yang menggunakan metode destilasi; menjelaskan bahwa tekanan uap suatu komponen yang menguap dalam larutan sama dengan tekanan uap komponen murni dikalikan fraksimol komponen yang menguap dalam larutan pada suhu yang sama.
Prinsip destilasi adalah penguapan cairan dan pengembunan kembali uap tersebut pada suhu titik didih. Titik didih suatu cairan adalah suhu dimana tekanan uapnya sama dengan tekanan atmosfer. Cairan yang diembunkan kembali disebut destilat. Tujuan destilasi adalah pemurnian zat cair pada titik didihnya, dan memisahkan cairan tersebut dari zat padat yang terlarut atau dari zat cair lainnya yang mempunyai perbedaan titik didih cairan murni. Pada destilasi biasa, tekanan uap di atas cairan adalah tekanan atmosfer (titik didih normal). Untuk senyawa murni, suhu yang tercatat pada termometer yang ditempatkan pada tempat terjadinya proses destilasi adalah sama dengan titik didih destilat (Sahidin, 2008).
Untuk memisahkan alkohol dari campuran dan meningkatkan kadar alkohol, beer perlu didistilasi. Maksud dan proses distilasi adalah untuk memisahkan etanol dari campuran etanol air. Untuk larutan yang terdiri dari komponen-komponen yang berbeda nyata suhu didihnya, distilasi merupakan cara yang paling mudah dioperasikan dan juga merupakan cara pemisahan yang secara thermal adalah efisien. Pada tekanan atmosfir, air mendidih pada 100 oC dan etanol mendidih pada sekitar 77 oC. perbedaan dalam titik didih inilah yang memungkinkan pemisahan campuran etanol air. Prinsip: jika larutan campuran etanol air dipanaskan, maka akan lebih banyak molekul etanol menguap dari pada air. Jika uap-uap ini didinginkan (dikondensasi), maka konsentrasi etanol dalam cairan yang dikondensasikan itu akan lebih tinggi dari pada dalam larutan aslinya. Jika kondensat ini dipanaskan lagi dan kemudian dikondensasikan, maka konsentrasi etanol akan lebih tinggi lagi. Proses ini bisa diulangi terus, sampai sebagian besar dari etanol dikonsentrasikan dalam suatu fasa. Namun hal ini ada batasnya. Pada larutan 96% etanol, didapatkan suatu campuran dengan titik didih yang sama (azeotrop). Pada keadaan ini, jika larutan 96% alkohol ini dipanaskan, maka rasio molekul air dan etanol dalam kondensat akan teap konstan sama. Jika dengan cara distilasi ini, alcohol tidak bias lebih pekat dari 96% (Harahap, 2003).
Pemisahan dan pemurnian senyawa organik dari suatu campuran senyawa dilakukan dengan beberapa cara sesuai dengan karakter sample. Destilasi sederhana, pemisahan ini dilakukan bedasarkan perbedan titik didih yang besar atau untuk memisahkan zat cair dari campurannya yang yang berwujud padat. Destilasi bertingkat, pemisahan ini dilakukan berdasarkan perbedaan titik didih yang berdekatan.. Destilasi uap, dilakukan untuk memisahkan suatu zat yang sukar bercampur dengan air dan memiliki tekanan uapnyang relative tunggi atau memiliki Mr yang tinggi.
Destilasi merupakan penguapan suatu cairan dengan cara memanaskannya dan kemudian mengembunkan uapnya kembali menjadi cairan. Destilasi sebagai proses pemisahan dikembangkan dari konsep-konsep dasar: tekanan uap, kemenguapan, dan sebagainya. Destilasi digunakan untuk pemisahan cairan-cairan dengan tekanan uap yang cukup tinggi. Dengan kolom yang dirancang secara baik, dapat memisahkan cairan-cairan dengan perbedaan tekanan uap yang kecil (tapi tidak campuran azeotrop). Destilasi merupakan metode isolasi/pemurnian.
Proses pemurnian minyak atsiri bisa dilakukan dengan menggunakan beberapa metode, yaitu secara fisika dan kimia. Proses pemurnian secara fisika bisa dilakukan dengan mendistilasi ulang minyak atsiri yang dihasilkan (redestillation) dan distilasi fraksinasi dengan pengurangan tekanan. Dalam proses secara fisika, yaitu metode redestilasi adalah menyuling ulang minyak atsiri dengan menambahkan air pada perbandingan minyak dan air sekitar 1:5 dalam labu destilasi, kemudian campuran didestilasi. Minyak yang dihasilkan akan terlihat lebih jernih. Hasil penyulingan ulang terhadap minyak nilam dengan metode redestilasi, ternyata dapat meningkatkan nilai transmisi (kejernihan) dari 4 % menjadi 83,4 %, dan menurunkan kadar Fe dari 509,2 ppm menjadi 19,60 ppm. Untuk distilasi fraksinasi akan jauh lebih baik karena komponen kimia dipisahkan berdasarkan perbedaan titik didihnya. Komponen kimia yang terpisah sesuai dengan golongannya (Hernani, 2006).
C. Alat
dan Bahan
a. Alat
Alat-alat yang digunakan yaitu:
1. satu set alat destilasi
2. statif dan klem
3. batu didih
4. labu erlenmeyer
5. gelas ukur
6. aluminium foil
a. Alat
Alat-alat yang digunakan yaitu:
1. satu set alat destilasi
2. statif dan klem
3. batu didih
4. labu erlenmeyer
5. gelas ukur
6. aluminium foil
b. Bahan
Bahan-bahan yang digunakan yaitu:
1. etanol
2. aquades
3. vaselin
Bahan-bahan yang digunakan yaitu:
1. etanol
2. aquades
3. vaselin
D.
Prosedur Kerja
a. Merangkai Alat
a. Merangkai Alat
-
dirangkai
b.
Destilasi Campuran Etanol Air
-
dimasukkan dalam labu destilasi
- dimasukkan beberapa butir batu didih
- dimasukkan beberapa butir batu didih
-
dihubungkan kondensor
- dipanaskan sampai campuran mendidih
- diamati kenaikan suhu pada termometer
- diukur volume destilat
- dihitung % kadar efisiensi etanol
- dipanaskan sampai campuran mendidih
- diamati kenaikan suhu pada termometer
- diukur volume destilat
- dihitung % kadar efisiensi etanol
kadar
efisiensi etanol = 44%
E. Hasil
Pengamatan
1. Rangkaian Alat
1. Rangkaian Alat
2. Data
Pengamatan
Dik: Volume destilat = 22 ml
Volume awal = 50 ml
Dit: % Efisiensi kadar etanol
Peny: Efisiensi kadar etanol = = 44%
Dik: Volume destilat = 22 ml
Volume awal = 50 ml
Dit: % Efisiensi kadar etanol
Peny: Efisiensi kadar etanol = = 44%
F.Pembahasan
Destilasi adalah suatu metode pemisahan Hukum Raoult berdasarkan perbedaan titik didih. Hukum Raoult digunakan untuk menjelaskan fenomena yang terjadi pada proses pemisahan yang menggunakan metode destilasi; menjelaskan bahwa tekanan uap suatu komponen yang menguap dalam larutan sama dengan tekanan uap komponen murni dikalikan fraksimol komponen yang menguap dalam larutan pada suhu yang sama. Kesetimbangan fasa cair uap tercapai apabila kecepatan pengupan suatu cairan sama dengan kecepatan pengembunannya.
Prinsip destilasi adalah penguapan cairan dan pengembunan kembali uap tersebut pada suhu titik didih. Titik didih suatu cairan adalah suhu dimana tekanan uapnya sama dengan tekanan atmosfer. Tujuan destilasi adalah pemurnian zat cair pada titik didihnya, dan memisahkan cairan tersebut dari zat padat yang terlarut atau dari zat cair lainnya yang mempunyai perbedaan titik didih cairan murni.
Pada destilasi sederhana, zat-zat yang ingin dipisahkan memiliki perbedaan titik didih yang besar. Untuk memisahkan zat-zat dengan titik didih yang berdekatan, digunakan destilasi fraksinasi atau destilasi bertingkat.
Pada percobaan ini akan dipisahkan campuran yang terdiri dari air dan etanol. Titik didih air adalah 100 oC, sedangkan etanol memilki titik didih 78 oC. karena kedua zat tersebut memiliki perbedaan titik didih yang cukup besar, maka destilasi yang digunakan adalah destilasi sederhana. Pada saat campuran dipanaskan, suhu campuran akan meningkat dan akan ditunjukkan oleh termometer. Ketika temperatur berada di sekitar 78 oC, yakni titik didih etanol, temperatur tersebut dijaga agar tetap berada pada titik didih etanol. Hal ini menunjukkan bahwa pada temperatur 78 oC ini, tekanan uap etanol sama dengan tekanan atmosfer., sehingga etanol akan menguap sedangkan air akan tetap berada pada labu destilasi karena pada temperatur tersebut belum mencapai titik didih air. Akibatnya air akan tetap berada pada fasa cair dan tidak ikut menguap bersama etanol. Hal ini karena tekanan uap air belum mencapai tekanan atmosfer.
Uap etanol akan bergerak ke atas dan melalui kondensor. Pada kondensor dialirkan air secara terus-menerus yang berfungsi sebagai pendingin, sehingga pada kondensor ini terjadi peristiwa kondensasi atau pengembunan dimana uap etanol didinginkan sehingga mengembun dan menjadi cairan kembali. Etanol cair kemudian akan mengalir dari kondensor melalui adaptor, lalu ditampung pada erlenmeyer, dan disebut destilat.
Pada percobaan ini, destilat yang diperoleh adalah 22 ml dari volume etanol awal dalam campuran 50 ml. Jadi, diperoleh efisiensi kadar etanol sebanyak 44%. Artinya, dari 100% etanol yang didestilasi, diperoleh 44% sebagai destilat.
Keberhasilan suatu proses destilasi dipengaruhi oleh beberapa faktor. Salah satunya yaitu penempatan posisi termometer pada alat destilasi. Penempatan posisi yang salah dapat menyebabkan uap cairan misalnya etanol akan menempel pada termometer dan tidak melewati kondensor untuk melalui proses pengembunan, tetapi akan kembali pada labu destilasi yang berisi campuran cairan. Akibatnya, jumlah destilat yang diperoleh tidak maksimal.
Selain itu, suhu pada termometer juga harus diperhatikan selama proses destilasi. Suhu termometer harus selalu dijaga agar tetap berada pada suhu titik didih cairan yang ingin dipisahkan yakni pada suhu titik didih yang lebih rendah yang akan diperoleh sebagai destilat.
Destilasi adalah suatu metode pemisahan Hukum Raoult berdasarkan perbedaan titik didih. Hukum Raoult digunakan untuk menjelaskan fenomena yang terjadi pada proses pemisahan yang menggunakan metode destilasi; menjelaskan bahwa tekanan uap suatu komponen yang menguap dalam larutan sama dengan tekanan uap komponen murni dikalikan fraksimol komponen yang menguap dalam larutan pada suhu yang sama. Kesetimbangan fasa cair uap tercapai apabila kecepatan pengupan suatu cairan sama dengan kecepatan pengembunannya.
Prinsip destilasi adalah penguapan cairan dan pengembunan kembali uap tersebut pada suhu titik didih. Titik didih suatu cairan adalah suhu dimana tekanan uapnya sama dengan tekanan atmosfer. Tujuan destilasi adalah pemurnian zat cair pada titik didihnya, dan memisahkan cairan tersebut dari zat padat yang terlarut atau dari zat cair lainnya yang mempunyai perbedaan titik didih cairan murni.
Pada destilasi sederhana, zat-zat yang ingin dipisahkan memiliki perbedaan titik didih yang besar. Untuk memisahkan zat-zat dengan titik didih yang berdekatan, digunakan destilasi fraksinasi atau destilasi bertingkat.
Pada percobaan ini akan dipisahkan campuran yang terdiri dari air dan etanol. Titik didih air adalah 100 oC, sedangkan etanol memilki titik didih 78 oC. karena kedua zat tersebut memiliki perbedaan titik didih yang cukup besar, maka destilasi yang digunakan adalah destilasi sederhana. Pada saat campuran dipanaskan, suhu campuran akan meningkat dan akan ditunjukkan oleh termometer. Ketika temperatur berada di sekitar 78 oC, yakni titik didih etanol, temperatur tersebut dijaga agar tetap berada pada titik didih etanol. Hal ini menunjukkan bahwa pada temperatur 78 oC ini, tekanan uap etanol sama dengan tekanan atmosfer., sehingga etanol akan menguap sedangkan air akan tetap berada pada labu destilasi karena pada temperatur tersebut belum mencapai titik didih air. Akibatnya air akan tetap berada pada fasa cair dan tidak ikut menguap bersama etanol. Hal ini karena tekanan uap air belum mencapai tekanan atmosfer.
Uap etanol akan bergerak ke atas dan melalui kondensor. Pada kondensor dialirkan air secara terus-menerus yang berfungsi sebagai pendingin, sehingga pada kondensor ini terjadi peristiwa kondensasi atau pengembunan dimana uap etanol didinginkan sehingga mengembun dan menjadi cairan kembali. Etanol cair kemudian akan mengalir dari kondensor melalui adaptor, lalu ditampung pada erlenmeyer, dan disebut destilat.
Pada percobaan ini, destilat yang diperoleh adalah 22 ml dari volume etanol awal dalam campuran 50 ml. Jadi, diperoleh efisiensi kadar etanol sebanyak 44%. Artinya, dari 100% etanol yang didestilasi, diperoleh 44% sebagai destilat.
Keberhasilan suatu proses destilasi dipengaruhi oleh beberapa faktor. Salah satunya yaitu penempatan posisi termometer pada alat destilasi. Penempatan posisi yang salah dapat menyebabkan uap cairan misalnya etanol akan menempel pada termometer dan tidak melewati kondensor untuk melalui proses pengembunan, tetapi akan kembali pada labu destilasi yang berisi campuran cairan. Akibatnya, jumlah destilat yang diperoleh tidak maksimal.
Selain itu, suhu pada termometer juga harus diperhatikan selama proses destilasi. Suhu termometer harus selalu dijaga agar tetap berada pada suhu titik didih cairan yang ingin dipisahkan yakni pada suhu titik didih yang lebih rendah yang akan diperoleh sebagai destilat.
G.Kesimpulan
Kesimpulan dari praktikum ini yaitu prinsip dasar proses destilasi secara sederhana adalah penguapan cairan dan pengembunan kembali uap tersebut pada suhu titik didih, dimana perbedaan titik didih zat-zat yang ingin dipisahkan cukup besar.
Kesimpulan dari praktikum ini yaitu prinsip dasar proses destilasi secara sederhana adalah penguapan cairan dan pengembunan kembali uap tersebut pada suhu titik didih, dimana perbedaan titik didih zat-zat yang ingin dipisahkan cukup besar.
DAFTAR PUSTAKA
Armid. 2009. Penuntun Praktikum Metode Pemisahan Kimia. Unhalu. Kendari.
Bahti. 1998. Teknik Pemisahan Kimia dan Fisika. Universitas Padjajaran. Bandung.
Harahap. 2003. ‘Karya Ilmiah Produksi Alkohol’:6.
Hernani. 2006. ‘Peningkatan Mutu Minyak Atsiri Melalui Proses Pemurnian’ :2-3.
Sahidin. 2008. Penuntun Praktikum Kimia Organik I. Unhal
Armid. 2009. Penuntun Praktikum Metode Pemisahan Kimia. Unhalu. Kendari.
Bahti. 1998. Teknik Pemisahan Kimia dan Fisika. Universitas Padjajaran. Bandung.
Harahap. 2003. ‘Karya Ilmiah Produksi Alkohol’:6.
Hernani. 2006. ‘Peningkatan Mutu Minyak Atsiri Melalui Proses Pemurnian’ :2-3.
Sahidin. 2008. Penuntun Praktikum Kimia Organik I. Unhal