SISTEM PENDISPERSI KOLOID

Istilah koloid menurut Thomas Graham yaitu “kolla = lem” dan “oidos = seperti”. Istilah koloid menunjukkan ukuran partikel dan system campuran zat-zat. Ukuran partikel koloid berdiameter antara 10^-7 cm s/d 10^-5‑ (1 s/d 100 nm). System koloid merupakan system campuran zat-zat dimana ada zat tersebar merata pada zat lain dengan ukuran koloid.

Komponen koloid

1.      Fase terdispersi                       : zat yang tersebar merata

2.      Fase pendispersi                     : zat tempat partikel koloid tersebar merata.

System disperse di alam dibedakan 3 jenis yaitu

1.      Disperse kasar ( suspensi)

Partikel- partikel zat yyang didispersikan >100nm

2.      Disperse halus (koloid)

Partikel-partikel zat yang didispersikan berukuran 1 s/d 100 nm

3.      Disperse molekuler (larutan sejati)

Partikel-partikel yang didispersikan berukuran <1mm

Perbedaan larutan sejati, koloid, dan suspense

Larutan	koloid	suspensi
homogen	Tampaknya homogen	heterogen
Ukuran diameter partikel <1mm	Ukuran diameter partikel 1 s/d 100mm	Ukuran partikel diameter partikel >100mm
Satu fasa
stabil
Tidak memisah jika didiamkan	Tidak memisah jika didiamkan	Memisah tidak didiamkan
jernih	Tidak jernih	Tidak jernih

JENIS-JENIS KOLOID

            Dibedakan atas

1.      Berdasarkan fase terdispersi dan fase pendispersinya

2.      Berdasarkan gaya  tarik menarik molekul zat terdispersi dengan medium pendispersinya

3.      Berdasarkan fungsinya

Koloid Berdasarkan Fasa

FT	FP	Nama koloid	contoh
G G	C P	Buih busa	Buih sabun Batu apung, karet, spons.
C C C	G C P	Aerosol Emulsi Emulsi padat	Awan, kabut Susu, minyak ikan, santan Mentega, keju
P P P	G C P	Aerosol padat Sol Sol padat	Asap, debu Tinta, kanji Alloy, gelas berwarna

Koloid Berdasarkan Gaya Tarik Menarik

1.      Koloid liofil

Yaitu koloid yang senang terhadap pelarutnya. Pada koloid liofil partikel koloid akan mengadsorpsi molekul pendispersinya dengan kuat. Jika molekul pendispersinya air maka disebut koloid hidrofil, jika alcohol maka disebut alkofil, jika benzene maka disebut benzofil.

Contoh: kanji, agar-agar, gelatin, lem, cat, protein, sabun dll.

Sol liofil lebih kental dari pada mediumnya dan tidak terkoagulasi jika ditambahkan sedikit elektrolit. Untuk menggumpalkan koloid liofil diperlukan elektrolit dalam jumlah banyak sebab selubung molekul-moleku cairan yang berfungsi sebagai pelindung harus dipecahkan lebih dulu.

Untuk memisahkan mediumnya dari koloid liofil dapat dilakukan dengan cara pengendapan atau penguapan.

2.      Koloid liofob

Yaitu koloid yang tidak senang terhadap pelarutnya. Pada koloid liofob partikel koloid kurang mengdsorpsi molekul pendispersinya. Jika medium pendispersinya. Jika medium pendispersinya air koloid disebut hidrofob, jika alcohol disebut alkofob, jika benzene disebut benzofob.

Koloid Berdasarkan Sifatnya

1.      Koloid pelindung

Adalah koloid yang ditambahkan ke dalam koloid lain agar menjadi stabil, karena koloid pelindung ini akan menutupi permukaan koloid lain. Koloid pelindung tidak mengalami penggumpalan.

Contoh : tinta dan cat akan membentuk endapan jika tidak ditambah koloid pelindung.

2.      Koloid pengemulsi

Adalah koloid pelindung yang menstabilkan suatu emulsi

Contoh : sabun/ detergen dapat mengangkat kotoran dari pakaian yang dicuci, yaitu minyak/lemak dapat diemulsikan oleh sabun/detergen.

SIFAT-SIFAT KOLOID

1.      Gerak Brown

Adalah gerak lurus secara acak dari partikel koloid terhadap medium pendispersinya yang berlangsung terus menerus, akibatnya gerak brown koloid bersifat stabil

2.      Efek Tyndall

Adalah peristiwa penghamburan cahaya oleh partikel koloid

Contoh : berkas sinar masuk ke ruang gelap melalui celah misalnya pada dapur rumah. Hal ini diakibatkan adanya partikel debu pada dapur tersebut.

3.      Adsorpsi

Adalah peristiwa penyerapan suatu molekul/ion pada permukaan partikel koloid. Akibatnya koloid memiliki muatan dan koloid akan menjadi stabil. Sol Fe(OH)₃ merupakan koloid yang bermuatan positif dan As₂S₃ merupakan kolid yang bermuatan negative

Kegunaan: pemutihan tebu oleh karbon/tanah diatom, penyembuhan sakit perut oleh norit, penjernihan air oleh tawas, deodorant

4.      Koagulasi

Adalah peristiwa penggumpalan koloid.

Cara terjadinya penggumpalan :

a.       Cara mekanik (cara fisika) à pengadukan, pemanasan, pendinginan

b.      Cara kimia à - penambahan elektrolit (misal lateks dapat digunakan dengan asam asetat atau asam formiat), - mencampurkan dua koloid yang beda muatan (misal campuran Fe(OH)3 dan As2S3

Kegunaan sifat koagulasi : penjernihan air tawas, pembentukan delta pada muara sungai, penggumpalan darah pada tubuh yang terluka.

5.      Elektroforesis

Adalah peristiwa penggerakan partikel koloid dalam medan listrik. Peristiwa elektroforesis dapat mengenal muatan dari koloid karena dua macam koloid yang berbeda muatannya jika bercampur dapat dipisahkan dengan elektroforesis. Peristiwa koagulasi juga diterangkan dengan melalui proses elektroforesiss. Koloid yang bermuatan positif bergerak ke katoda(muatan -) sedangkan koloid yang bermuatan negative bergerak keanoda(muatan +).

Kegunaan : mengurangi pencemaran udara yang dikeluarkan melalui cerobong asap, pada industry, pembuatan bahan-bahan yang terbuat dari karet seperti boneka, sarung tangan.

PEMBUATAN KOLOID

Dengan 2 cara yaitu kondensasi dan dispersi.

Kondensasi dilakukan dengan 3 reaksi yaitu

a.      Reaksi redoks

Pembuatan sol belerang          : 2H2S_(g) + SO_2(g) à 2H₂O_(l) + 3S

Pembuatan sol emas                : 2AuCl_3(g) + 3HCHO_(aq) + 3H₂O_(l) à6HCl_(aq) +3HCOOH_(aq) +2Au_(koloid)

b.      Reaksi Hidrolisis

Pembuatan sol Fe(OH)₃          : FeCl₃ +H₂O_(l) à Fe(OH)_3(koloid) + 3HCl _(aq)

Pembuatan sol Al(OH)₃          : AlCl₃ + 3H₂O à Al(OH)_3(koloid) + 3HCl

c.       Reaksi pengendapan

Pembuatan sol As2S3             : As₂O_3(aq) + 3H₂S_(g) à As₂S_3(koloid) + 3 H₂O

Pembuatan sol AgCl               : AgNO_3(aq) + NaCl_(aq) àAgCl_(kol) + NaNO_3(aq)

Cara dispersi

a.       Cara mekanik              : penggilingan cth pembuatan sol belerang

b.      Cara peptisasi              : dilakukan dengan penambahan eektrolit yang sejenis cth Fe(OH)₂ tambah FeCl₃

c.       Cara busur bredig        : biasaanya pada pembuatan sol logam, dimana logam digunakan sebagai elektroda dan dialiri listrik dan terjadi lonacatan bunga api sehingga atom-atom logam masuk ke medium pendispersinya. Setelah mengalami kondensasi terbentuklah partikel-partikel koloid. 

HYDROGEN

Berasal dari bahasa latin Hydrogenium, Yunani (Hyrdo : air, genes : membentuk). Unsure yang paling melimpah dengan 75%.  Hydrogen adalah komponen utama planet Jupiter dan planet-planaet gas raksasa lainnya, karena tekanan yang luar biasa di dalam planet-planet tegrsebut. Bentuk padat hydrogen molekuler dikonversi menjadi hydrogen metalik.

Ciri-ciri hydrogen:

1.       Tidak bewarna

2.       Tidak berbau

3.       Bersifat nonlogam

4.       Bervalensi tunggal

5.       Entalpi pembakaran hydrogen -286 kj/mol

6.       Merupakan gas diatomic yang sangat mudah terbakar pada konsentrasi 4% H2

Contoh pembakaran hydrogen : meledaknya pesawat Hidenburg

7.       Massa atom  1.00794 amu

Hidrogen dapat diperoleh dengan berbagai cara yaitu:

1.       Uap dari elemen karbon yang dipanaskan

2.       Dekomposisi beberapa jenis hidrokarbon dengan energy kalor

3.       Reaksi-reaksi natrium atau kalium hidroksida pada aluminium

4.       Elektrolisis air

5.       Pergeseran asam-asam oleh logam-logam tertentu

Isotop- isotop hydrogen

Ada 3 bentuk isotop hydrogen yaitu. : protium, deuterium, tritium.

Isotop hydrogen  yang normal disebut protium, dimana isotop ini tidak memiliki neutron. Isotop lainnya adalah deuterium, memiliki 1 proton dan 1 neutron dan yang terakhir  tritium memiliki 1 proton dan 2 neutron. Deuterium dan tritium digunakan sebagai bahan bakar reactor fusi nuklir.  1 atom deuterium ditemukan disekitar 6000 atom-atom hydrogen. Deuterium juga digunakan memeperlamabat neutron. Tritium diproduksi dengan mudah di reactor-reaktor nuklir dan digunakan pada produksi bom hydrogen (Fusi).

IKATAN KIMIA

Ringkasan

1. Ikatan ion (elektrovalen) terjadi melalui perpindahan electron
2. Ikatan kovalen terjadi karena pemakaian PE (dari ke 2 atom) secara bersama-sama
3. Ikatan kovalen koordinasi terjadi karena apabila Pt yang digunakan bersama hanya berasal dari 1 atom saja
4. Ikatan kovalen nonpolar bila atom-atom yang berkaitan sama seperti H-H, O=O, N≡N
5. Ikatan polar bila atom-atom yang berikatan berbeda (kecuali C-H : nonpolar) seperti O-H, N-H, S-H, P-H, C=O, C-Cl, Be-Cl
6. Makin besar selisih keelektronegatifan (∆EN) 2 atom ikatannya maka makin polar
7. Molekul akan bersifat nonpolar apabila semua ikatan nonpolar, seperti S8, P4, O3, O2, H2, N2, F2
8. Molekul akan bersifat nonpolar apabila ikatan polar namun atom pusat tidak memiliki PEB
9. Molekul akan bersifat polar apabila ikatan polar dan atom pusat memiliki PEB
10. Ikatan hydrogen terjadi antara atom H dengan atom F atau O atau N dari 2 molekul yang berbeda
11. Senyawa yang memiliki ikatan hydrogen memiliki titik didih yang lebih tinggi dari seharusnya anomaly terjadi pada NH3, H2O dan HF

IKATAN KIMIA merupakan gaya tarik menarik antar atom-atom dalam suatu senyawa. Dasar dalam ikatan kimia yaitu "mencapai susunan yang stabil"

cara mencapai elektron stabil yaitu :

• melepas elektron --> ion + (bila elektron valensi 1 sampai 3 kecuali H dan B
• menerima elektron --> ion - ( bila elektron valensi 4 sampai 7)

JENIS IKATAN

IKATAN SIGMA (IKATAN Σ)

adalah sejenis ikatan kimia kovalen yang paling kuat. Ikatan sigma dapat dijelaskan dengan jelas untuk molekul diatomik menggunakan konsep grup simetri. Dalam pendekatan formal ini, ikatan σ adalah simetris terhadap rotasi di sumbu ikat. Dengan definisi ini, bentuk ikatan sigma yang umum adalah s+s, p_z+p_z, s+p_z, dan d_z²+d_z² (z ditentukan sebagai sumbu ikat). Teori kuantum juga mengatakan bahwa orbital molekul (MO) yang bersimetri sama akan bercampur. Konsekuensi dari percampuran molekul diatomik ini adalah fungsi gelombang orbital molekul s+s dan p_z+p_z menyatu. Ruang lingkup percampuran ini tergantung pada energi relatif dari MO yang bersimetri.

Untuk molekul homodiatomik. orbital σ yang berikatan tidak memiliki bidang simpul di antara atom-atom yang berikatan. Antiikat atau orbital σ* ditentukan dengan keberadaan sebuah bidang simpul antara dua atom yang berikatan ini.

Oleh karena ikatan sigma adalah jenis ikatan kovalen yang paling kuat, elektron-elektron dalam ikatan ini kadang-kadang dirujuk sebagai elektron sigma.

Simbol σ adalah huruf Yunani untuk s. Ketika ikatan ini dilihat dari atas, MO σ mirip dengan orbital atom s.

Ikatan Sigma Dalam Senyawa Poliatomik

Ikatan sigma ini didapatkan dari orbital-orbital atom yang tumpang tindih. Konsep ikatan sigma diperluas untuk menjelaskan interaksi ikatan yang melibatkan ketumpangtindihan cuping tunggal sebuah orbital dengan cuping tunggal lainnya. Sebagai contoh, propana dideskripsikan mengandung 10 ikatan sigma, masing-masing untuk dua ikatan C-C dan delapan ikatan C-H. Ikatan σ pada molekul poliatomik ini sangat ter-delokalisasi dan berlawanan dengan konsep dua orbital satu ikatan. Terlepas dari masalah ini, konsep ikatan σ sangatlah berguna, sehingga digunakan secara luas.

Ikatan Sigma Yang Berikatan Rangkap Banyak

Senyawa-senyawa yang memiliki ikatan rangkap, seperti etilena dan kromium(II) asetat memiliki ikatan sigma di antara ikatan rangkap tersebut. Ikatan sigma ini ditambahi dengan ikatan π seperti pada etilena dan bahkan dengan ikatan &delta seperti pada kasus kromium(II) asetat untuk membentuk ikatan rangkap.

IKATAN PI

Ikatan pi biasanya lebih lemah dari ikatan sigma karena rapatan elektronnya lebih jauh dari inti atom yang bermuatan positif, sehingga memerlukan lebih banyak energi. Dari sudut pandang mekanika kuantum, kelemahan ikatan ini dijelaskan oleh ketumpangtindihan yang sangat sedikit di antara orbital p oleh karena orientasinya yang paralel.

Walaupun ikatan pi lebih lemah dari ikatan sigma, ikatan pi seringkali merupakan komponen dari ikatan rangkap bersamaan dengan ikatan sigma. Kombinasi dari ikatan sigma dan pi lebih kuat dari ikatan pi dan sigma yang berdiri sendiri. Kekuatan ikatan yang bertambah dari ikatan rangkap diindikasikan oleh banyak pengamatan, namun yang paling menonjol adalah kontraksi panjang ikatan. Sebagai contoh, dalam kimia organik, panjang ikat karbon-karbon pada etana adalah 154 pm, etilena 133 pm, dan asetilena 120 pm.

Selain ikatan sigma, sebuah pasangan atom yang dihubungkan dengan ikatan rangkap dua memiliki satu ikatan pi dan ikatan rangkap tigamemiliki dua ikatan pi. Ikatan pi dihasilkan dari tumpang tindih orbital-orbital. Ikatan pi memiliki sifat yang lebih baur dari ikatan sigma. Elektron-elektron pada ikatan pi kadang kala dirujuk sebagai elektron pi. Fragmen molekul yang dihubungkan dengan ikatan pi tidak dapat diputar tanpa memutuskan ikatan pi tersebut, karena perputaran akan merusak orientasi paralel dari orbital-orbital p yang membentuk ikatan pi.

IKATAN ION

1. Terjadi jika atom unsur yang memiliki energi ionisasi kecil/rendah melepaskan elektron valensinya (membentuk kation) dan atom unsur lain yang mempunyai afinitas elektron besar/tinggi menangkap/menerima elektron tersebut (membentuk anion).
2. Kedua ion tersebut kemudian saling berikatan dengan gaya elektrostatis (sesuai hukum Coulomb).
3. Unsur yang cenderung melepaskan elektron adalah unsur logam sedangkan unsur yang cenderung menerima elektron adalah unsur non logam.

Sifat umum senyawa ionik :

1)       Titik didih dan titik lelehnya tinggi

2)       Keras, tetapi mudah patah

3)       Penghantar panas yang baik

4)       Lelehan maupun larutannya dapat menghantarkan listrik (elektrolit)

5)       Larut dalam air

6)       Tidak larut dalam pelarut/senyawa organik (misal : alkohol, eter, benzena)

Senyawa yang mempunyai ikatan ion antara lain :

a)       Golongan alkali (IA) [kecuali atom H] dengan golongan halogen (VIIA)

Contoh : NaF, KI, CsF

b)       Golongan alkali (IA) [kecuali atom H] dengan golongan oksigen (VIA)

Contoh : Na₂S, Rb₂S,Na₂O

c)        Golongan alkali tanah (IIA) dengan golongan oksigen (VIA)

Contoh : CaO, BaO, MgS

IKATAN KOVALEN

1.        Adalah ikatan yang terjadi karena pemakaian pasangan elektron secara bersama oleh 2 atom yang berikatan.

2.        Ikatan kovalen terjadi akibat ketidakmampuan salah 1 atom yang akan berikatan untuk melepaskan elektron (terjadi pada atom-atom non logam).

3.        Ikatan kovalen terbentuk dari atom-atom unsur yang memiliki afinitas elektron tinggi serta beda keelektronegatifannya lebih kecil dibandingkan ikatan ion.

4.        Atom non logam cenderung untuk menerima elektron sehingga jika tiap-tiap atom non logam berikatan maka ikatan yang terbentuk dapat dilakukan dengan cara mempersekutukan elektronnya dan akhirnya terbentuk pasangan elektron yang dipakai secara bersama.

5.        Pembentukan ikatan kovalen dengan cara pemakaian bersama pasangan elektron tersebut harus sesuai dengan konfigurasi elektron pada unsur gas mulia yaitu 8 elektron (kecuali He berjumlah 2 elektron).

IKATAN LOGAM

1. 1.    Adalah ikatan yang terbentuk akibat adanya gaya tarik-menarik yang terjadi antara muatan positif dari ion-ion logam  
2.       dengan muatan negatif dari elektron-elektron yang bebas bergerak.
3. 2.    Atom-atom logam dapat diibaratkan seperti bola pingpong yang terjejal rapat 1 sama lain.
4. 3.   Atom logam mempunyai sedikit elektron valensi, sehingga sangat mudah untuk dilepaskan dan membentuk ion positif.
5. 4.   Maka dari itu kulit terluar atom logam relatif longgar (terdapat banyak tempat kosong) sehingga elektron dapat berpindah dari 
6.      1 atom ke atom lain.
7. 5.    Mobilitas elektron dalam logam sedemikian bebas, sehingga elektron valensi logam mengalami delokalisasi yaitu suatu 
8.      keadaan dimana elektron valensi tersebut tidak tetap posisinya pada 1 atom, tetapi senantiasa berpindah-pindah dari 1 atom 
9.      ke atom lain.
10. 6.   Elektron-elektron valensi tersebut berbaur membentuk awan elektron yang menyelimuti ion-ion positif logam.
11. 7.   Struktur logam seperti gambar di atas, dapat menjelaskan sifat-sifat khas logam yaitu :

a.       berupa zat padat pada suhu kamar, akibat adanya gaya tarik-menarik yang cukup kuat antara elektron valensi (dalam awan elektron) dengan ion positif logam.

b.      dapat ditempa (tidak rapuh), dapat dibengkokkan dan dapat direntangkan menjadi kawat. Hal ini akibat kuatnya ikatan logam sehingga atom-atom logam hanya bergeser sedangkan ikatannya tidak terputus.

c.     penghantar / konduktor listrik yang baik, akibat adanya elektron valensi yang dapat bergerak bebas dan berpindah-pindah. Hal ini terjadi karena sebenarnya aliran listrik merupakan aliran elektron.

POLARITAS IKATAN

merupakan beda keelektronegatifan antara tom-atom dalam suatu ikatan kimia

pengelompokkannya :

• ikatan polar (beda keelektronegatifan besar)

contoh : semua ikatan ion (NaCl, Na2S, MgBr2, CaF2, dst)
              ikatan kovalen (HCl, H2O, NH3, HBr)

• ikatan non polar ( beda keelektronegatifan kecil)

contoh : molekul sejenis (H2, Cl2, O2, N2 dsb)
             molekul simetris (CH4, CO2,C6H6 dst)


catt : penentuan ikatan bersifat polar atau nonpolar dengan membedakan bentuk molekul

• molekul tidak simetris merupakan polar ( ciri : pada atom terdapat elektron bebas, cth H2O, NH3, dst)
• molekul simetris merupakan nonpolar ( ciri pada atom pusat tidak terdapat elektron bebas, cth CH4, CO2, C6H6 dst)