Teori Kuantum
Teori kuantum dari Max Planck mencoba menerangkan radiasi karakteristik yang dipancarkan oleh benda mampat. Radiasi inilah yang menunjukan sifat partikel dari gelombang. Radiasi yang dipancarkan setiap benda terjadi secara tidak kontinyu (discontinue) dipancarkan dalam satuan kecil yang disebut kuanta (energi kuantum).
Planck berpendapat bahwa kuanta yang berbanding lurus dengan frekuensi tertentu dari cahaya, semuanya harus berenergi sama dan energi ini E berbanding lurus dengan . Jadi :
E = h V
E = Energi kuantum
h = Tetapan Planck = 6,626 x 10 -34 J.s
V = Frekuensi
Planck menganggap hawa energi elektromagnetik yang diradiasikan oleh benda, timbul secara terputus-putus walaupun penjalarannya melalui ruang merupakan gelombang elektromagnetik yang kontinyu.
Einstein mengusulkan bukan saja cahaya yang dipancarkan menurut suatu kuantum pada saat tertentu tetapi juga menjalar menurut kuanta individual. Hipotesis ini menerangkan efek fotolistrik, yaitu elektron yang terpancar bila frekuensi cahaya cukup tinggi, terjadi dalam daerah cahaya tampak dan ultraungu.
Hipotesa dari Max Planck dan Einstein menghasilkan rumusan empiris tentang
efek fotolistrik yaitu :
hV = Kmaks + hVo
hV = Isi energi dari masing-masing kuantum cahaya datang
Kmaks = Energi fotoelektron maksimum
hVo = Energi minimum yang diperlukan untuk melepaskan sebuah elektron dari permukaan logam yang disinari
Tidak semua fotoelektron mempunyai energi yang sama sekalipun frekuensi cahaya yang digunakan sama. Tidak semua energi foton (hv) bisa diberikan pada sebuah elektron. Suatu elektron mungkin akan hilang dari energi awalnya dalam interaksinya dengan elektron lainnya di dalam logam sebelum ia lenyap dari permukaan. Untuk melepaskan elektron dari permukaan logam biasanya memerlukan separuh dari energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron dari atom bebas dari logam yang bersangkutan.
Penafsiran Einstein mengenai fotolistrik dikuatkan dengan emisi termionik. Dalam emisi foto listrik, foton cahaya menyediakan energi yang diperlukan oleh elektron untuk lepas, sedangkan dalam emisi termionik kalorlah yang menyediakannya. Usul Planck bahwa benda memancarkan cahaya dalam bentuk kuanta tidak bertentangan dengan penjalaran cahaya sebagai gelombang. Sementara Einstein menyatakan cahaya bergerak melalui ruang dalam bentuk foton. Kedua hal ini baru dapat diterima setelah eksperimen Compton. Eksperimen ini menunjukan adanya perubahan panjang gelombang dari foton yang terhambur dengan sudut () tertentu oleh partikel bermassa diam (mo). Perubahan ini tidak bergantung dari panjang gelombang foton datang ( ).
Hasil pergeseran compton sangat kecil dan tidak terdeteksi. Hal ini terjadi karena
sebagian elektron dalam materi terikat lemah pada atom induknya dan sebagian
lainnya terikat kuat. Jika elektron d timbulkan oleh foton, seluruh atom bergerak, bukan hanya elektron tunggalnya.
Wednesday, July 20, 2011
MODEL ATOM RUTHERFORD
Teori Atom Rutherford
Rutherford ingin membuktikan kebenaran teori atom yang dikemukakan oleh Thomson dengan menggunakan sinar radioaktif. Pada saat itu ilmu tentang radioaktif sudah mulai berkembang terutama pada saat ditemukannya uranium yang dapat memancarkan sinar radioaktif.
Eksperimen Rutherford dilakukan dengan menembakkan partikel alfa yang kemudian diketahui sebagai inti atom Helium bermuatan positif pada lempengan tipis emas. Bila teori atom Thomson benar maka hampis semua berkas sinar alfa ini akan diteruskan dengan sedikit sekali sinar yang akan dibelokkan.
Akan tetapi hasil yang diperoleh Rutherford sungguh diluar prediksinya. Walaupun sebagian besar sinar alfa diteruskan, terdapat sejumlah besar sinar alfa yang dibelokkan dengan sudut yang besar, bahkan terdapat sinar alfa yang dikembalikan lagi tanpa pernah menyentuh detektor. Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa apabila partikel alfa ditembakkan pada lempeng emas yang sangat tipis, maka sebagian besar partikel alfa diteruskan (ada penyimpangan sudut kurang dari 1°), tetapi dari pengamatan Marsden diperoleh fakta bahwa satu diantara 20.000 partikel alfa akan membelok sudut 90° bahkan lebih.
Setelah merunut pola-pola partikel alfa yang ditembakkan ke lempeng logam emas, maka Rutherford mengambil kesimpulan bahwa sebagian besar ruang dalam atom adalah “ruang kosong”, dan terdapat massa yang terkonsentrasi pada pusat atom yang bermuatan positif dimana ukurannya 10.000 kali lebih kecil dibanding ukuran keseluruhan bagian atom, dan elektron mengelilingi inti atom tersebut seperti planet-planet kita mengelilingi matahari.
Dengan percobaan ini maka Rutherford menarik kesimpulan tentang teori atomnya:
• Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan;
Jika lempeng emas tersebut dianggap sebagai satu lapisanatom-atom emas, maka didalam atom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif;
Partikel tersebut merupakan partikelyang menyusun suatu inti atom, berdasarkan fakta bahwa 1 dari 20.000 partikel alfa akan dibelokkan. Bila perbandingan 1:20.000 merupakan perbandingan diameter, maka didapatkan ukuran inti atom kira-kira 10.000 lebih kecil daripada ukuran atom keseluruhan.
• Sebagian besar sinar alfa yang menembus pelat tipis emas terjadi disebabkan sebagian besar atom adalah ruang kosong (ruang terbuka).
• Sinar alfa yang dibelokkan dengan sudut besar terjadi karena mendekati inti atom.
• Sinar alfa yang dipantulkan kembali adalah sinar alfa yang menumbuk inti atom.
• Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan.
• Jika lempeng emas tersebut dianggap sebagai satu lapisanatom-atom emas, maka didalam atom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif.
• Partikel tersebut merupakan partikelyang menyusun suatu inti atom, berdasarkan fakta bahwa 1 dari 20.000 partikel alfa akan dibelokkan. Bila perbandingan 1:20.000 merupakan perbandingan diameter, maka didapatkan ukuran inti atom kira-kira 10.000 lebih kecil daripada ukuran atom keseluruhan.
Dengan asumsi ini maka Rutherford mengajukan bahwa atom bukan merupakan benda pejal seperti yang dikemukakan oleh Thomson akan tetapi atom memiliki inti atom yang sangat pejal (massive) dimana berat atom terletak dan elektron yang mengitari inti dengan jarak yang cukup besar jika dibandingkan dengan diameter inti atom. Itulah sebabnya mengapa atom sebagian besar adalah ruang kosong. Atau kita bisa mengatakan bahwa ukuran inti atom relative sangat kecil jika dibandingkan dengan keseluruhan atom itu sendiri.
Setelah penemuan Rutherford ini maka para ilmuwan menyadari bahwa atom bukan merupakan zat tunggal akan tetapi dibangun oleh subpartikel atom. Dengan penelitian selanjutnya mereka mengetahui bahwa inti atom bermuatan positif (dimana jumlah muatannya sama dengan nomor atom). Dan penelitian selanjutnya para ilmuwan menemukan bahwa jumlah electron adalah sama dengan nomor atom, dengan demikian atom bermuatan netral (muatan positif = muatan negatifnya).
Kelebihan teori atom Rutherford :
• Dapat menerangkan efek penghamburan sinar alfa pada lempeng tipis emas.
Kelemahan teori atom Rutherford :
• Bertentangan dengan teori elektrodinamika klasik Maxwell (elektron yang terus bergerak akan memancarkan energi yang pada akhirnya akan habis dan jatuh ke inti).
• Model Atom Rutherford tidak dapat menerangkan energi yang dilepaskan dalam bentuk cahaya, sebab pada setiap kali perputaran elektron dengan percepatan tetap, elektron kehilangan energi dan akhirnya tertarik ke inti. Perilaku seperti ini menimbulkan gerakan berbentuk spiral, dan berakhir dengan jatuhnya elektron ke inti. Pada kenyataanya, atom bersifat mantap dan stabil.
Rutherford ingin membuktikan kebenaran teori atom yang dikemukakan oleh Thomson dengan menggunakan sinar radioaktif. Pada saat itu ilmu tentang radioaktif sudah mulai berkembang terutama pada saat ditemukannya uranium yang dapat memancarkan sinar radioaktif.
Eksperimen Rutherford dilakukan dengan menembakkan partikel alfa yang kemudian diketahui sebagai inti atom Helium bermuatan positif pada lempengan tipis emas. Bila teori atom Thomson benar maka hampis semua berkas sinar alfa ini akan diteruskan dengan sedikit sekali sinar yang akan dibelokkan.
Akan tetapi hasil yang diperoleh Rutherford sungguh diluar prediksinya. Walaupun sebagian besar sinar alfa diteruskan, terdapat sejumlah besar sinar alfa yang dibelokkan dengan sudut yang besar, bahkan terdapat sinar alfa yang dikembalikan lagi tanpa pernah menyentuh detektor. Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa apabila partikel alfa ditembakkan pada lempeng emas yang sangat tipis, maka sebagian besar partikel alfa diteruskan (ada penyimpangan sudut kurang dari 1°), tetapi dari pengamatan Marsden diperoleh fakta bahwa satu diantara 20.000 partikel alfa akan membelok sudut 90° bahkan lebih.
Setelah merunut pola-pola partikel alfa yang ditembakkan ke lempeng logam emas, maka Rutherford mengambil kesimpulan bahwa sebagian besar ruang dalam atom adalah “ruang kosong”, dan terdapat massa yang terkonsentrasi pada pusat atom yang bermuatan positif dimana ukurannya 10.000 kali lebih kecil dibanding ukuran keseluruhan bagian atom, dan elektron mengelilingi inti atom tersebut seperti planet-planet kita mengelilingi matahari.
Dengan percobaan ini maka Rutherford menarik kesimpulan tentang teori atomnya:
• Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan;
Jika lempeng emas tersebut dianggap sebagai satu lapisanatom-atom emas, maka didalam atom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif;
Partikel tersebut merupakan partikelyang menyusun suatu inti atom, berdasarkan fakta bahwa 1 dari 20.000 partikel alfa akan dibelokkan. Bila perbandingan 1:20.000 merupakan perbandingan diameter, maka didapatkan ukuran inti atom kira-kira 10.000 lebih kecil daripada ukuran atom keseluruhan.
• Sebagian besar sinar alfa yang menembus pelat tipis emas terjadi disebabkan sebagian besar atom adalah ruang kosong (ruang terbuka).
• Sinar alfa yang dibelokkan dengan sudut besar terjadi karena mendekati inti atom.
• Sinar alfa yang dipantulkan kembali adalah sinar alfa yang menumbuk inti atom.
• Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan.
• Jika lempeng emas tersebut dianggap sebagai satu lapisanatom-atom emas, maka didalam atom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif.
• Partikel tersebut merupakan partikelyang menyusun suatu inti atom, berdasarkan fakta bahwa 1 dari 20.000 partikel alfa akan dibelokkan. Bila perbandingan 1:20.000 merupakan perbandingan diameter, maka didapatkan ukuran inti atom kira-kira 10.000 lebih kecil daripada ukuran atom keseluruhan.
Dengan asumsi ini maka Rutherford mengajukan bahwa atom bukan merupakan benda pejal seperti yang dikemukakan oleh Thomson akan tetapi atom memiliki inti atom yang sangat pejal (massive) dimana berat atom terletak dan elektron yang mengitari inti dengan jarak yang cukup besar jika dibandingkan dengan diameter inti atom. Itulah sebabnya mengapa atom sebagian besar adalah ruang kosong. Atau kita bisa mengatakan bahwa ukuran inti atom relative sangat kecil jika dibandingkan dengan keseluruhan atom itu sendiri.
Setelah penemuan Rutherford ini maka para ilmuwan menyadari bahwa atom bukan merupakan zat tunggal akan tetapi dibangun oleh subpartikel atom. Dengan penelitian selanjutnya mereka mengetahui bahwa inti atom bermuatan positif (dimana jumlah muatannya sama dengan nomor atom). Dan penelitian selanjutnya para ilmuwan menemukan bahwa jumlah electron adalah sama dengan nomor atom, dengan demikian atom bermuatan netral (muatan positif = muatan negatifnya).
Kelebihan teori atom Rutherford :
• Dapat menerangkan efek penghamburan sinar alfa pada lempeng tipis emas.
Kelemahan teori atom Rutherford :
• Bertentangan dengan teori elektrodinamika klasik Maxwell (elektron yang terus bergerak akan memancarkan energi yang pada akhirnya akan habis dan jatuh ke inti).
• Model Atom Rutherford tidak dapat menerangkan energi yang dilepaskan dalam bentuk cahaya, sebab pada setiap kali perputaran elektron dengan percepatan tetap, elektron kehilangan energi dan akhirnya tertarik ke inti. Perilaku seperti ini menimbulkan gerakan berbentuk spiral, dan berakhir dengan jatuhnya elektron ke inti. Pada kenyataanya, atom bersifat mantap dan stabil.
MODEL ATOM THOMSON
Teori Atom Thomson (1856-1940)
Dengan adanya teori atom yang dikemukakan oleh Dalton maka banyak sekali para ilmuwan yang ingin menyelidiki tentang atom. Salah satunya adalah J.J Thomson, dia melakukan percobaan dengan menggunakan tabung katoda. Dia menemukan bahwa apabila tabung katoda di beri tegangan tinggi maka suatu “sinar” yang dia sebut sebagai “sinar katoda” akan dihasilkan.
Disebabkan sinar ini muncul pada elektroda negatif dan sinar ini menolak kutub negatif dari medan listrik yang di aplikasikan ke tabung katoda maka Thomson menyatakan bahwa sinar katoda tersebut tak lain adalah aliran partikel bermuatan negatif yang di kemudian hari disebut sebagai elektron. Dengan mengganti katoda menggunakan berbagai macam logam maka Thomson tetap menghasilkan jenis sinar yang sama.
Berdasarkan hal ini maka Thomson menyatakan bahwa setiap atom pasti memiliki elektron, disebabkan atom bersifat netral maka dalam atom juga harus megandung sejumlah muatan positif. Sehingga dia meyataan bahwa: “Atom terdiri dari awan bermuatan positif yang terdistribusi sedemikian rupa dengan muatan negatif tersebar secara random di dalamnya”
Model atom ini kemudian disebut sebagai “plum pudding model” yang di Indonesai lebih dikenal sebagai model roti kismis.
Kelebihan teori atom Thomson :
• Dapat menerangkan adanya partikel yang lebih kecil dari atom
• Dapat menerangkan sifat listrik atom
Kelemahan teori atom Thomson :
• Tidak dapat menerangkan efek penghamburan cahaya pada lempeng tipis emas.
• Model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.
Dengan adanya teori atom yang dikemukakan oleh Dalton maka banyak sekali para ilmuwan yang ingin menyelidiki tentang atom. Salah satunya adalah J.J Thomson, dia melakukan percobaan dengan menggunakan tabung katoda. Dia menemukan bahwa apabila tabung katoda di beri tegangan tinggi maka suatu “sinar” yang dia sebut sebagai “sinar katoda” akan dihasilkan.
Disebabkan sinar ini muncul pada elektroda negatif dan sinar ini menolak kutub negatif dari medan listrik yang di aplikasikan ke tabung katoda maka Thomson menyatakan bahwa sinar katoda tersebut tak lain adalah aliran partikel bermuatan negatif yang di kemudian hari disebut sebagai elektron. Dengan mengganti katoda menggunakan berbagai macam logam maka Thomson tetap menghasilkan jenis sinar yang sama.
Berdasarkan hal ini maka Thomson menyatakan bahwa setiap atom pasti memiliki elektron, disebabkan atom bersifat netral maka dalam atom juga harus megandung sejumlah muatan positif. Sehingga dia meyataan bahwa: “Atom terdiri dari awan bermuatan positif yang terdistribusi sedemikian rupa dengan muatan negatif tersebar secara random di dalamnya”
Model atom ini kemudian disebut sebagai “plum pudding model” yang di Indonesai lebih dikenal sebagai model roti kismis.
Kelebihan teori atom Thomson :
• Dapat menerangkan adanya partikel yang lebih kecil dari atom
• Dapat menerangkan sifat listrik atom
Kelemahan teori atom Thomson :
• Tidak dapat menerangkan efek penghamburan cahaya pada lempeng tipis emas.
• Model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.
TEORI ATOM DALTON
Teori Atom John Dalton (1766-1844)
Dalton dilahirkan tahun 1766 di desa Eaglesfield di Inggris Utara. Sekolah formalnya berakhir tak kala umurnya cuma baru tujuh tahun, dan dia hampir sepenuhnya belajar sendiri dalam ilmu pengetahuan. Ketika umurnya meningkat lima belas tahun dia pindah ke kota Kendal, umur dua puluh enam ke Manchester dan menetap di situ hingga napas penghabisan keluar dari tenggorokannya tahun 1844.
Menjelang tahun 1804, Dalton sudah merumuskan dia punya teori atom dan menyiapkan daftar berat atom. John Dalton-lah ilmuwan Inggris yang di awal abad ke-19 mengedepankan hipotesa atom ke dalam kancah ilmu pengetahuan. Dia orang pertama yang beranggapan bahwa semua obyek material terdiri dari sejumlah besar partikel yang teramat kecil dan tak terusakkan yang disebut atom.
Dalton dengan jelas mengemukakan konsep tentang atom, molekul, elemen dan campuran kimia. Dia perjelas itu bahwa meski jumlah total atom di dunia sangat banyak, tetapi jumlah dari berbagai jenis yang berbeda agak kecil. Meskipun perbedaan tipe atom berlainan beratnya, Dalton tetap berpendapat bahwa tiap dua atom dari kelompok serupa adalah sama dalam semua kualitasnya, termasuk "mass" (kuantitas material dalam suatu benda diukur dari daya tahan terhadap perubahan gerak). Dalton memasukkan di dalam bukunya satu daftar yang mencatat berat relatif dari berbagai jenis atom yang berbeda-beda, daftar pertama yang pernah disiapkan orang dan merupakan kunci tiap teori kuantitatif atom.
Teori atom Dalton didasarkan pada dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum prouts). Lavosier mennyatakan bahwa "Massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi". Sedangkan Prouts menyatakan bahwa "Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap".
John Dalton seorang guru berkebangsaan Ingris menggunakan konsep atom untuk menjelaskan mengapa unsur selalu bereaksi dengan perbandingan angka bulat sederhana (selanjutnya lebih dikenal dengan hokum perbandingan berganda) dan mengapa gas lebih mudah larut dalam air dibandingkan yang lain. Dalton menyusun teori atomnya berdasarkan hukum kekekalan massa dan hokum perbandingan tetap. Dimana konsep atomnya adalah sebagai berikut:
• Setiap unsur tersusun dari partikel kecil yang disebut sebagai atom.
• Atom dari unsur yang sama adalah identik dan atom dari unsur yang tidak sama berbeda dalam beberapa hal dasar.
• Senyawa kimia dibentuk dari kombinasi atom. Suatu senyawa selalu memiliki perbandingan jumlah atom dan jenis atom yang sama.
• Reaksi kimia melibatkan reorganisasi atom yaitu berubah bagaimana cara mereka berikatan akan tetapi atom-atom yang terlibat tidak berubah selama reaksi kimia berjalan.
Model atom Dalton ini biasanya disebut sebagai model atom bola billiard dimana warna bola billiard yang berbeda-beda merupakan symbol atom unsur yang berbeda.
Kelebihan teori atom Dalton :
• Dapat menerangkan hukum kekelan massa (Lavoiser)
• Hukum perbandingan tetap (Proust).
kelemahan teori atom Dalton :
• Ternyata atom dari unsur lain dapat diubah
• Tidak menjelaskan bagaimana atom-atom berikatan
• Tidak dapat menerangkan sifat listrik atom
• Atom bukanlah bagian terkecil
• Model atom Dalton tidak dapat menjelaskan perbedaan antara atom unsur yang satu dengan unsur yang lain.
Dalton dilahirkan tahun 1766 di desa Eaglesfield di Inggris Utara. Sekolah formalnya berakhir tak kala umurnya cuma baru tujuh tahun, dan dia hampir sepenuhnya belajar sendiri dalam ilmu pengetahuan. Ketika umurnya meningkat lima belas tahun dia pindah ke kota Kendal, umur dua puluh enam ke Manchester dan menetap di situ hingga napas penghabisan keluar dari tenggorokannya tahun 1844.
Menjelang tahun 1804, Dalton sudah merumuskan dia punya teori atom dan menyiapkan daftar berat atom. John Dalton-lah ilmuwan Inggris yang di awal abad ke-19 mengedepankan hipotesa atom ke dalam kancah ilmu pengetahuan. Dia orang pertama yang beranggapan bahwa semua obyek material terdiri dari sejumlah besar partikel yang teramat kecil dan tak terusakkan yang disebut atom.
Dalton dengan jelas mengemukakan konsep tentang atom, molekul, elemen dan campuran kimia. Dia perjelas itu bahwa meski jumlah total atom di dunia sangat banyak, tetapi jumlah dari berbagai jenis yang berbeda agak kecil. Meskipun perbedaan tipe atom berlainan beratnya, Dalton tetap berpendapat bahwa tiap dua atom dari kelompok serupa adalah sama dalam semua kualitasnya, termasuk "mass" (kuantitas material dalam suatu benda diukur dari daya tahan terhadap perubahan gerak). Dalton memasukkan di dalam bukunya satu daftar yang mencatat berat relatif dari berbagai jenis atom yang berbeda-beda, daftar pertama yang pernah disiapkan orang dan merupakan kunci tiap teori kuantitatif atom.
Teori atom Dalton didasarkan pada dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum prouts). Lavosier mennyatakan bahwa "Massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi". Sedangkan Prouts menyatakan bahwa "Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap".
John Dalton seorang guru berkebangsaan Ingris menggunakan konsep atom untuk menjelaskan mengapa unsur selalu bereaksi dengan perbandingan angka bulat sederhana (selanjutnya lebih dikenal dengan hokum perbandingan berganda) dan mengapa gas lebih mudah larut dalam air dibandingkan yang lain. Dalton menyusun teori atomnya berdasarkan hukum kekekalan massa dan hokum perbandingan tetap. Dimana konsep atomnya adalah sebagai berikut:
• Setiap unsur tersusun dari partikel kecil yang disebut sebagai atom.
• Atom dari unsur yang sama adalah identik dan atom dari unsur yang tidak sama berbeda dalam beberapa hal dasar.
• Senyawa kimia dibentuk dari kombinasi atom. Suatu senyawa selalu memiliki perbandingan jumlah atom dan jenis atom yang sama.
• Reaksi kimia melibatkan reorganisasi atom yaitu berubah bagaimana cara mereka berikatan akan tetapi atom-atom yang terlibat tidak berubah selama reaksi kimia berjalan.
Model atom Dalton ini biasanya disebut sebagai model atom bola billiard dimana warna bola billiard yang berbeda-beda merupakan symbol atom unsur yang berbeda.
Kelebihan teori atom Dalton :
• Dapat menerangkan hukum kekelan massa (Lavoiser)
• Hukum perbandingan tetap (Proust).
kelemahan teori atom Dalton :
• Ternyata atom dari unsur lain dapat diubah
• Tidak menjelaskan bagaimana atom-atom berikatan
• Tidak dapat menerangkan sifat listrik atom
• Atom bukanlah bagian terkecil
• Model atom Dalton tidak dapat menjelaskan perbedaan antara atom unsur yang satu dengan unsur yang lain.
Friday, June 10, 2011
kode etik guru indonesia
KODE ETIK GURU INDONESIA (PGRI, 1989)
Guru Indonesia menyadari bahwa pendidikan adalah bidang pengabdian kepada Tuhan YME, Bangsa dan Negara. Guru Indonesia harus memiliki jiwa Pancasila dan Undang-Undang Dasar 1945 karena tanpa memiliki jiwa tesebut Guru Indonesia tidak akan bias tanggung jawab, Guru Indonesia Memiliki pedoman kepada dasar-dasar sebagai berikut ;
1. Guru berbakti membimbing peserta didik untuk membentuk manusia yang seutuhnya.
2. Guru Memiliki dan melaksanakan kejujura professional
3. Guru berusaha memperoleh informasi tentang peserta didik sebagai bahan melakukan bimbingan.
4. Guru harus dapat menciptakan suasana yang dapat diterima peserta didik untuk berhasinya proses belajar mengajar
5. Guru memelihara hubungan baik dengan orang tua murid dan masyarakat sekitar supaya terjalin hubungan dan kerjasama yang baik dalam pendidikan
6. Guru secara pribadi dan bersama-sama, mengembangkan dan meningkatkan mutu dan martabat profesinya.
7. Guru memelihara hubungan sprofesi, semangat kekeluargaan dan kesetiakawanan sosial.
8. Guru bersama-sama meningkatkan mutu dari organisasi PGRI sebagai sarana perjuangan
9. Guru melaksanakan segala kebijaksanaan pemerintah dalam bidang pendidikan.
Kode Etik Guru yang Pertama mengandung pengertian bahwa perhatian utama seorang guru adalah peserta didik. Perhatiannya semata-mata dicurahkan dengan tujuan terciptanya pembelajaran yang optimal edukatif.
Kode Etik Guru Kedua mengandung makna bahwa guru hanya sanggup menjalankan tugas dan profesi sesuai kemampuannya.
Kode Etik Guru Ketiga menunjukkan pentingnya seorang guru mendapatkan informasi peserta didik selengkap mungkin. Tentang kemampuan, maupun minat dan bakat karena akan berpengaruh terhadap perkembangan pola pikir dan kemajuan peserta didik.
Kode Etik Guru Keempat mengisyaratkan pentingnya guru menciptakan suasana sekolah yang aman dan nyaman sehingga membuat peserta didik betah akan belajar.
Kode Etik Guru Kelima mengingat pentingnya peran serta orang tua siswa dan masyarakat sekitar, yang bertujuan untuk membangun terwujudnya dan terjalinnya hubungan baik antara guru dengan peserta didik.
Kode Etik Guru Keenam Guru harus selalu meningkatkan dan mengembangkan mutu serta martabat profesinya dan ini dapat dilakukan secara pribadi ataupun kelompok.
Kode Etik Guru ketujuh Intinya menjalin kerja sama yang mutualisme dengan rekan seprofesi. Rasa senasib dan sepenanggungan.
Kode Etik Guru Kedelapan “ Guru bersama-sama memlihara dan meningkatkan mutu organisasi PGRI sebagai sarana dan prasarana dalam perjuangan, sehingga dalam pengurusan organisasi dengan seorang guru tidak adanya monopoli profesi. Sehingga dapat mengayomi para guru.
Kode Etik Guru kesembilan pada intinya kode etik ini di dasari oleh 2 asumsi yang sangat mengikat terciptanya guru yang professional dengan pemerintah yang ada.
Guru Indonesia menyadari bahwa pendidikan adalah bidang pengabdian kepada Tuhan YME, Bangsa dan Negara. Guru Indonesia harus memiliki jiwa Pancasila dan Undang-Undang Dasar 1945 karena tanpa memiliki jiwa tesebut Guru Indonesia tidak akan bias tanggung jawab, Guru Indonesia Memiliki pedoman kepada dasar-dasar sebagai berikut ;
1. Guru berbakti membimbing peserta didik untuk membentuk manusia yang seutuhnya.
2. Guru Memiliki dan melaksanakan kejujura professional
3. Guru berusaha memperoleh informasi tentang peserta didik sebagai bahan melakukan bimbingan.
4. Guru harus dapat menciptakan suasana yang dapat diterima peserta didik untuk berhasinya proses belajar mengajar
5. Guru memelihara hubungan baik dengan orang tua murid dan masyarakat sekitar supaya terjalin hubungan dan kerjasama yang baik dalam pendidikan
6. Guru secara pribadi dan bersama-sama, mengembangkan dan meningkatkan mutu dan martabat profesinya.
7. Guru memelihara hubungan sprofesi, semangat kekeluargaan dan kesetiakawanan sosial.
8. Guru bersama-sama meningkatkan mutu dari organisasi PGRI sebagai sarana perjuangan
9. Guru melaksanakan segala kebijaksanaan pemerintah dalam bidang pendidikan.
Kode Etik Guru yang Pertama mengandung pengertian bahwa perhatian utama seorang guru adalah peserta didik. Perhatiannya semata-mata dicurahkan dengan tujuan terciptanya pembelajaran yang optimal edukatif.
Kode Etik Guru Kedua mengandung makna bahwa guru hanya sanggup menjalankan tugas dan profesi sesuai kemampuannya.
Kode Etik Guru Ketiga menunjukkan pentingnya seorang guru mendapatkan informasi peserta didik selengkap mungkin. Tentang kemampuan, maupun minat dan bakat karena akan berpengaruh terhadap perkembangan pola pikir dan kemajuan peserta didik.
Kode Etik Guru Keempat mengisyaratkan pentingnya guru menciptakan suasana sekolah yang aman dan nyaman sehingga membuat peserta didik betah akan belajar.
Kode Etik Guru Kelima mengingat pentingnya peran serta orang tua siswa dan masyarakat sekitar, yang bertujuan untuk membangun terwujudnya dan terjalinnya hubungan baik antara guru dengan peserta didik.
Kode Etik Guru Keenam Guru harus selalu meningkatkan dan mengembangkan mutu serta martabat profesinya dan ini dapat dilakukan secara pribadi ataupun kelompok.
Kode Etik Guru ketujuh Intinya menjalin kerja sama yang mutualisme dengan rekan seprofesi. Rasa senasib dan sepenanggungan.
Kode Etik Guru Kedelapan “ Guru bersama-sama memlihara dan meningkatkan mutu organisasi PGRI sebagai sarana dan prasarana dalam perjuangan, sehingga dalam pengurusan organisasi dengan seorang guru tidak adanya monopoli profesi. Sehingga dapat mengayomi para guru.
Kode Etik Guru kesembilan pada intinya kode etik ini di dasari oleh 2 asumsi yang sangat mengikat terciptanya guru yang professional dengan pemerintah yang ada.
metode analisis potensio metri
Metode Analisis Potensiometri
a. Titrasi Manual
Dalam titrasi manual ini prinsipnya adalah dengan menambahkan kenaikan berurutan dari larutan titran, mengukur tegangan sel setelah tiap penambahan, setelah itu menyiapkan suatu volume titran dan nilai tegangan yang sesuai dan selanjutnya memplot suatu grafik, Sampai akhirnya menyatakan dimana grafik tersebut yang paling curam dan mengambil volume tersebut untuk titik ujung.
1. Potensiometri langsung
Teknik ini hanya memerlukan pengukuran potensial sebuah indikator elektron ketika dicelupkan dalam larutan yang mengandung konsentrasi yang tidak diketahui & diketahui dari sebuah analit. Elektroda indikator selalu dianggap sebagai katoda dan elektroda referensi sebagai anoda. Untuk pengukuran potensiometri langsung, potensial sel dapat diekspresikan sebagai perkembangan potensial oleh elektroda indikator, elektroda referensi, dan potensial jungsi.
2. Adisi standar
Teknik ini biasanya digunakan pada instrumentasi analisis seperti dalam atomic absorption spectroscopy and gas chromatography untuk mencari nilai konsentrasi substansi (analit) dalam sampel yang tidak diketahui dengan perbandingan untuk susunan sampel yang diketahui konsentrasinya.
3. Adisi sampel
Hampir sama dengan metoda adisi standar kecuali pada sejumlah kecil volume sampel. Pengukuran dibuat pada kekuatan ion standar dan slop elektroda yang dihasilkan lebih sesuai dibanding adisi standar. Baik digunakan pada saat jumlah sampel hanya sedikit, atau untuk sampel dengan konsentrasi yang besar, atau juga yang memiliki matriks kompleks.
4. Titrasi Potensiometri
Pada metoda ini dilakukan proses titrasi terhadap larutan asam oleh larutan bersifat basa atau sebaliknya. Bermacam reaksi titrasi dapat diikuti dengan pengukuran potensiometri. Reaksinya harus meliputi penambahan atau pengurangan beberapa ion yang sesuai dengan jenis elektrodenya. Potensial diukur setelah penambahan sejumlah kecil volume titran secara kontinu dengan perangkat automatik. Presisi dapat dipertinggi dengan el konsentrasi.
Reaksi dalam titrasi potensiometri meliputi penambahan atau pengurangan beberapa ion yang sesuai dengan jenis elektrodanya. Potensial diukur sesudah penambahan sejumlah kecil volume titran secara berturut-turut atau secara kontinu dengan perangkat automatik. Presisi dapat dipertinggi dengan sel konsentrasi.
a. Reaksi netralisasi: titrasi asam-basa dapat diikuti dengan elektroda indikatornya elektroda gelas. Gambar di bawah ini menunjukkan kurva titrasi khas titrasi asam-basa. Tetapan ionisasi harus kurang dari 10-8.
b. Reaksi pembentukan kompleks dan pengendapan: pembentukan endapan atau kompleks akan membebaskan ion terhidrasi dari larutan. Biasanya digunakan elektroda Ag dan Hg. Berbagai logam dapat dititrasi dengan EDTA.
c. Reaksi redoks: elektroda Pt atau inert dapat digunakan pada titrasi redoks. Oksidator kuat (KmnO4, K2Cr2O7, Co(NO3)3) membentuk lapisan logam-oksida yang harus dibebaskan dengan reduksi secara katoda dalam larutan encer.
b. Titrasi yang Diotomatiskan
Alat-alat sebelumnya
Metode-metode yang paling awal melibatkan perekaman otomatis dari kurva titrasi. Alat yang disebut potensiometer perekam akan memplot dengan pena dan tinta pada grafik yang bergerak memasukan tegangan sebagai fungsi waktu. Jika titran diberikan ke larutan analit pada laju tetap dan tegangan sel diberikan ke perekam, pena tersebut merekam suatu kurva titrasi.
Alat-alat yang Dikendalikan komputer
Komputer mengawasi tegangan tersebut sebagai fungsi waktu, dan bila komputer “memutuskan“ bahwa pengadukan dan reaksi telah mencapai kesetimbangan dalam sel, komputer memberitahu pompa untuk memberi porsi titran lainnya. Komputer juga mengendalikan volume kenaikan titran saat kurva menjadi curam dan memeriksa perbedaan tegangan untuk memutuskan dimana titik ujungnya.
2.6 Fungsi dan Manfaat Potensiometer
1. Persamaan Nernst dalam potensiometri memberikan hubungan antara potensial relatif suatu elektroda dan konsentrasi spesies ioniknya yang sesuai dalam larutan.
2. Dengan pengukuran potensial reversibel suatu elektrode dalam potensiometri, maka perhitungan aktivitas atau konsentrasi suatu komponen dapat dilakukan.
3. Model-model yang cocok untuk potensiometri langsung dilapangan yang jauh dari laboratorium sehingga harganya tidak mahal, kompak, kuat, dan pemakaiannya mudah.
4. Potensimetri pada dasarnya bersifat nondestruktif terhadap sampel dalam artian bahwa penyisipan elektroda tidak mengubah komposisi larutan uji (kecuali untuk sedikit kebocoran elektrolit dari elektroda acuan).
5. Potensiometri sangat bermanfaat untuk menetapkan tetapan kesetimbangan; juga bermanfaat untuk pemantauan yang kontinu dan tidak diawasi untuk sampel-sampel seperti sumber air umum, aliran proses industri, limbah cair yang mengalir untuk pH dan ion-ion lain seperti fluorida, nitrat, sulfida, dan sianida.
6. Pada saat potensial sel dibaca, tidak ada arus yang mengalir dalam larutan (arus residual akibat tatanan sel dan efek polarisasi dapat diabaikan). Sel standar yang biasanya digunakan untuk mengkalibrasi potensiometer adalah sel Weston jenuh, dengan potensial 1,01864V pada 20oC yang berkurang sebanyak 4x10-5V tiap kenaikan temperatur 1oC.
7. Cara potensiometri ini bermanfaat bila tidak ada indikator yang cocok untuk menentukan titik akhir titrasi, misalnya dalam hal larutan keruh atau bila daerah kesetaran sangat pendek dan tidak cocok untuk penetapan titik akhir titrasi dengan indikator.
a. Titrasi Manual
Dalam titrasi manual ini prinsipnya adalah dengan menambahkan kenaikan berurutan dari larutan titran, mengukur tegangan sel setelah tiap penambahan, setelah itu menyiapkan suatu volume titran dan nilai tegangan yang sesuai dan selanjutnya memplot suatu grafik, Sampai akhirnya menyatakan dimana grafik tersebut yang paling curam dan mengambil volume tersebut untuk titik ujung.
1. Potensiometri langsung
Teknik ini hanya memerlukan pengukuran potensial sebuah indikator elektron ketika dicelupkan dalam larutan yang mengandung konsentrasi yang tidak diketahui & diketahui dari sebuah analit. Elektroda indikator selalu dianggap sebagai katoda dan elektroda referensi sebagai anoda. Untuk pengukuran potensiometri langsung, potensial sel dapat diekspresikan sebagai perkembangan potensial oleh elektroda indikator, elektroda referensi, dan potensial jungsi.
2. Adisi standar
Teknik ini biasanya digunakan pada instrumentasi analisis seperti dalam atomic absorption spectroscopy and gas chromatography untuk mencari nilai konsentrasi substansi (analit) dalam sampel yang tidak diketahui dengan perbandingan untuk susunan sampel yang diketahui konsentrasinya.
3. Adisi sampel
Hampir sama dengan metoda adisi standar kecuali pada sejumlah kecil volume sampel. Pengukuran dibuat pada kekuatan ion standar dan slop elektroda yang dihasilkan lebih sesuai dibanding adisi standar. Baik digunakan pada saat jumlah sampel hanya sedikit, atau untuk sampel dengan konsentrasi yang besar, atau juga yang memiliki matriks kompleks.
4. Titrasi Potensiometri
Pada metoda ini dilakukan proses titrasi terhadap larutan asam oleh larutan bersifat basa atau sebaliknya. Bermacam reaksi titrasi dapat diikuti dengan pengukuran potensiometri. Reaksinya harus meliputi penambahan atau pengurangan beberapa ion yang sesuai dengan jenis elektrodenya. Potensial diukur setelah penambahan sejumlah kecil volume titran secara kontinu dengan perangkat automatik. Presisi dapat dipertinggi dengan el konsentrasi.
Reaksi dalam titrasi potensiometri meliputi penambahan atau pengurangan beberapa ion yang sesuai dengan jenis elektrodanya. Potensial diukur sesudah penambahan sejumlah kecil volume titran secara berturut-turut atau secara kontinu dengan perangkat automatik. Presisi dapat dipertinggi dengan sel konsentrasi.
a. Reaksi netralisasi: titrasi asam-basa dapat diikuti dengan elektroda indikatornya elektroda gelas. Gambar di bawah ini menunjukkan kurva titrasi khas titrasi asam-basa. Tetapan ionisasi harus kurang dari 10-8.
b. Reaksi pembentukan kompleks dan pengendapan: pembentukan endapan atau kompleks akan membebaskan ion terhidrasi dari larutan. Biasanya digunakan elektroda Ag dan Hg. Berbagai logam dapat dititrasi dengan EDTA.
c. Reaksi redoks: elektroda Pt atau inert dapat digunakan pada titrasi redoks. Oksidator kuat (KmnO4, K2Cr2O7, Co(NO3)3) membentuk lapisan logam-oksida yang harus dibebaskan dengan reduksi secara katoda dalam larutan encer.
b. Titrasi yang Diotomatiskan
Alat-alat sebelumnya
Metode-metode yang paling awal melibatkan perekaman otomatis dari kurva titrasi. Alat yang disebut potensiometer perekam akan memplot dengan pena dan tinta pada grafik yang bergerak memasukan tegangan sebagai fungsi waktu. Jika titran diberikan ke larutan analit pada laju tetap dan tegangan sel diberikan ke perekam, pena tersebut merekam suatu kurva titrasi.
Alat-alat yang Dikendalikan komputer
Komputer mengawasi tegangan tersebut sebagai fungsi waktu, dan bila komputer “memutuskan“ bahwa pengadukan dan reaksi telah mencapai kesetimbangan dalam sel, komputer memberitahu pompa untuk memberi porsi titran lainnya. Komputer juga mengendalikan volume kenaikan titran saat kurva menjadi curam dan memeriksa perbedaan tegangan untuk memutuskan dimana titik ujungnya.
2.6 Fungsi dan Manfaat Potensiometer
1. Persamaan Nernst dalam potensiometri memberikan hubungan antara potensial relatif suatu elektroda dan konsentrasi spesies ioniknya yang sesuai dalam larutan.
2. Dengan pengukuran potensial reversibel suatu elektrode dalam potensiometri, maka perhitungan aktivitas atau konsentrasi suatu komponen dapat dilakukan.
3. Model-model yang cocok untuk potensiometri langsung dilapangan yang jauh dari laboratorium sehingga harganya tidak mahal, kompak, kuat, dan pemakaiannya mudah.
4. Potensimetri pada dasarnya bersifat nondestruktif terhadap sampel dalam artian bahwa penyisipan elektroda tidak mengubah komposisi larutan uji (kecuali untuk sedikit kebocoran elektrolit dari elektroda acuan).
5. Potensiometri sangat bermanfaat untuk menetapkan tetapan kesetimbangan; juga bermanfaat untuk pemantauan yang kontinu dan tidak diawasi untuk sampel-sampel seperti sumber air umum, aliran proses industri, limbah cair yang mengalir untuk pH dan ion-ion lain seperti fluorida, nitrat, sulfida, dan sianida.
6. Pada saat potensial sel dibaca, tidak ada arus yang mengalir dalam larutan (arus residual akibat tatanan sel dan efek polarisasi dapat diabaikan). Sel standar yang biasanya digunakan untuk mengkalibrasi potensiometer adalah sel Weston jenuh, dengan potensial 1,01864V pada 20oC yang berkurang sebanyak 4x10-5V tiap kenaikan temperatur 1oC.
7. Cara potensiometri ini bermanfaat bila tidak ada indikator yang cocok untuk menentukan titik akhir titrasi, misalnya dalam hal larutan keruh atau bila daerah kesetaran sangat pendek dan tidak cocok untuk penetapan titik akhir titrasi dengan indikator.
potensiometri
POTENSIOMETER
Potensiometri adalah salah satu metode dari metode elektroanalitik. Potensiometri merupakan aplikasi langsung dari persamaan Nernst dengan cara pengukuran potensial dua elektroda tidak terpolarisasi pada kondisi arus nol. Persamaan Nernst memberikan hubungan antara potensial relatif suatu elektroda dan konsentrasi spesies ioniknya sesuai dalam larutan, dengan pengukuran potensial reversibel suatu elektroda, maka perhitungan aktivitas atau konsentrasi suatu komponen dapat dilakukan.
Potensiometri adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari pengukuran perubahan potensial dari elektroda untuk mengetahui konsentrasi dari suatu larutan. Dalam Potensiometer alat yang di gunakan di sebut potensiometer sedangkan metode yang digunakan disebut potensiometri.
Potensiometer merupakan alat yang di gunakan untuk mengukur potensial yang berdasarkan sifat-sifat kelistrikan, yang dapat digunakan untuk menentukan jumlah analit (kuantitatif) dengan menggunakan sinyal potensial. Potensiometer berupa resistor tiga terminal dengan sambungan geser yang membentuk pembagi tegangan dapat disetel. Jika hanya dua terminal yang digunakan (salah satu terminal tetap dan terminal geser), potensiometer berperan sebagai resistor variabel atau Rheostat
Potensiometri adalah salah satu metode dari metode elektroanalitik. Potensiometri merupakan aplikasi langsung dari persamaan Nernst dengan cara pengukuran potensial dua elektroda tidak terpolarisasi pada kondisi arus nol. Persamaan Nernst memberikan hubungan antara potensial relatif suatu elektroda dan konsentrasi spesies ioniknya sesuai dalam larutan, dengan pengukuran potensial reversibel suatu elektroda, maka perhitungan aktivitas atau konsentrasi suatu komponen dapat dilakukan.
Potensiometri adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari pengukuran perubahan potensial dari elektroda untuk mengetahui konsentrasi dari suatu larutan. Dalam Potensiometer alat yang di gunakan di sebut potensiometer sedangkan metode yang digunakan disebut potensiometri.
Potensiometer merupakan alat yang di gunakan untuk mengukur potensial yang berdasarkan sifat-sifat kelistrikan, yang dapat digunakan untuk menentukan jumlah analit (kuantitatif) dengan menggunakan sinyal potensial. Potensiometer berupa resistor tiga terminal dengan sambungan geser yang membentuk pembagi tegangan dapat disetel. Jika hanya dua terminal yang digunakan (salah satu terminal tetap dan terminal geser), potensiometer berperan sebagai resistor variabel atau Rheostat
konduktometri
KOULUMETRI
Koulometri adalah suatu metode analisis untuk mengukur konsentrasi yang tidak diketahui dari analit dalam larutan dengan menentukan jumlah materi yang berubah selama elektrolisis reaksi dengan mengukur jumlah listrik (dalam coulomb ) yang dikonsumsi atau diproduksi. Coulumb adalah unit untuk kuantitas listrik. Dalam kimia analitik, bentuk yang mengimplementasikan pengukuran jumlah coulumb terkait dengan proses transfer elektron yang terjadi secukupnya untuk penyelesaian akan dihitung secara kuantitatif. Kuantitas analit kemudian dihitung menggunakan hukum faraday. Satu coulumb (1C) adalah kuantitas listrik yang berhubungan dengan arus listrik sebesar satu ampere yang mengalir selama satu detik: C = A x s
Syarat yang fundamental untuk analisis kulometri adalah bahwa reaksi elektroda yang dipakai untuk penetapan berlangsung dengan efisiensi 100%, sehingga kuantitas zat yang bereaksi dapat diutarakan dengan memakai hukum faraday. Bobot yang sesuai dengan satu ekuivalen zat yang sedang dielektrolisis, adalah bobot atomnya atau bobot molekulnya, dibagi dengan jumlah (number) elektron yang terlibat dalam reaksi elektroda itu. Maka bobot W dari zat yang dihasilkan atau dipakai habis dalam suatu elektrolisis yang melibatkan Q coulomb, diberikan oleh rumus: W =
Dimana Wm adalah bobot atom atau bobot molekul dari zat yang sedang dielektrolisis, n adalah jumlah electron yang terlibat dalam reaksi elektroda itu, dan F adalah tetapan faraday, F = 96.485,31 C. Perlu diingat bahwa F bisa didefinisikan sebagai kuantitas listrik yang berhubungan dengan bilangan avogadro elektron. Metode analisis yang didasarkan pada pengukuran suatu kuantitas listrik, dan aplikasi dari persamaan di atas dinamakan metode kulometri, suatu istilah yang diturunkan dari coulomb.
Keuntungan metode ini adalah tetapan perbandingan antara jumlah arus yang diukur dan berat analit dapat diturunkan dari tetapan fisika, jadi pembakuan atau peneraan tidak diperlukan seperti biasanya (tidak memerlukan standar/kalibrasi curve). Selain itu metode koulometri sering seteliti cara gravimetri atau volumetri, dan lebih cepat dan lebih mudah dari cara gravimetri dan volumetric.
Contoh beberapa macam koulometer:
a) Koulometer iodium yaitu koulometer yang menghasilkan ketepatan yang tinggi
b) Koulometer tembaga akan tetapi hasilnya tidak terlalu akurat
c) Koulometer perak umumnya dipakai untuk pekerjaan-pekerjaan yang teliti
A. TEKNIK-TEKNIK METODE KULOMETRI
Ada dua kategori dasar teknik kulometri, yaitu koulometri potensiostatik (Koulometri Potensial Terkendali ) dan koulometri amperostatik (koulometri arus konstan/ titrasi koulometri).
a. Koulometri potensiostatik
Teknik ini melibatkan potensial listrik konstan selama reaksi menggunakan potensiostat. Dalam suatu analisis kulometri dengan potensial terkendali, arus umumnya berkurang secara eksponensial dengan waktu, menurut persamaan:
It = I0e-k’t atau It = I0 10-kt
Dimana I0 adalah arus awal, It arus pada waktu t, dan k (k’) adalah sebuah tetapan, k = 25,8 DA/ V. Sebuah kurva waktu yang khas diperlihatkan pada gambar, dimana arus berkurang, kurang lebih secara eksponensial sampai hampir nol.
Reaksi ini tepatnya tak pernah lengkap, meskipun demikian, bila angka banding It/ I0 mencapai suatu nilai yang cukup rendah (misal 0,001) analisis boleh diakhiri.
Dalam elektrolisis pada potensial terkendali, kuantitas listrik Q (coulomb) yang mengalir lewat dari awal penetapan sampai waktu t, diberikan oleh: Q = It dt
Dimana It adalah arus pada waktu t.
Alat yang digunakan dalam kulometri potensial terkendali, dapat ditinjau dalam tiga pokok pembahasan:
1. Kulometer atau metode lain untuk menetapkan kuantitas listrik
2. Sumber arus yang terkendalikan
3. Bejana elektrolisis
Suatu metode yang kadang-kadang digunakan untuk mengukur kuantitas listrik yang mengalir adalah dengan memasukkan sebuah resistor standar dalam rangkaian dan menghubungkan sebuah ‘alat’ pencatat potensiometrik melintang resistor itu. Sumber arus untuk elektrolisis berupa sebuah baterai aki yang besar atau sebuah unit pensuplai tenaga listrik yang dioperasikan dari saluran listrik pusat bersama-sama sebuah resistor besar secara seri. Sebuah sirkuit sederhana yang memperlihatkan bagaimana potensial elektroda dapat dikendalikan secara tak-otomatis, diperlihatkan pada gambar di bawah, tetapi kulometernya atau alat lain untuk mengukur kuantitaslistrik tidak ikut dimasukkan.
Elektroda yang potesialnya terkendali umumnya disebut elektroda kerja dari sel. Elektroda elektrolisis yang tak terkendali dinamakan elektroda pembantu, dan elektroda yang ketiga adalah elektroda pembanding (elektroda referensi), elektroda ini tidak menghantarkan arus elektrolisis, dan semata-mata berfungsi untuk memungkinkan diamatinya potensial elektroda-kerja.
Dua tipe sel elektrolisis, yang sesuai untuk analisis kulometri pada potensial terkendali, keduanya menggunakan sebuah elektroda merkurium. Pada yang pertama, sel itu mempunyai kapasitas kira-kira 100 cm3 dan dilengkapi dengan sebuah kran dua-arah untuk memasukkan merkurim katoda dari reservoir, dan juga untuk mengeluarkan larutan setelah elektrolisis lengkap. Sel ini ditutup dengan tutup dari Bakelit dan terdapat sebuah pipa penghantar gas untuk mengusir udara yang terlarut dengan nitrogen atau gas lamban lain, nitrogen yang kelebihan ke luar melalui pipa kaca yang secara longgar menyelubungi batang pengaduk kaca. Dua jenis anode, yang dicelupkan langsung dalam larutan uji, dapat digunakan yakni sebuah kawat perak berbentuk spiral yang besar atau sebuah kasa platinum.
Tipe sel katode merkurium yang kedua, mempergunakan pengadukan magnetik. Sebuah pyrex berfungsi sebagai sel elektrolisis
kontak listrik dengan merkurium katode dibuat dengan sepotong kawat platinum pendek yang disegel ke dalam sisi pada dasar, atau dengan memakai sepotong kawat platinum yang disegel ke dalam alas sebuah tabung kaca dan tercelup ke dalam katode merkurium itu. Batang pengaduk mengambang di atas merkurium dan menghasilkan pengadukan antar muka merkurium-larutan yang halus dan efisien. Anode adalah sepotong kawat platinum kekar yang dipilin menjadi spiral datar. Elektroda pembanding adalah sebuah elektroda perak-perak klorida dengan ujungnya hanya sekedar menyapu permukaan katode merkurium: puncaknya dipegangi oleh jepit-buret. Elektroda ini terdiri dari sebuah tabung kaca, yang dasarnya ditutup oleh cakram dari kaca masir. Setengah bagian tabung yang sebelah bawah terisi gel agar-agar 3 persen dalam kalium klorida jenuh, dan setengah bagian yang atas mengandung larutan kalium klorida jenuh yang telah dibubuhi setetes larutan perak nitrat molar untuk menjenuhinya dengan perak klorida. Elektroda yang sesuai adalah sepotong kawat perak murni, yang tercelup ke dalam larutan dan ditahan dalam sumbat karet.
Dengan menggunakan teknik potensial katode terkendali, adalah mungkin untuk melakukan pemisahan yang sulit seperti Cu, Bi, Cd, Zn, Ni, dan Co. Elektrolisis paling baik dilakukan dengan menggunakan sebuah potensiostat yang secara otomatis mengendalikan potensial katode merkurium pada nilai yang dikehendaki relatif terhadap sebuah elektroda pembanding kalomel jenuh atau perak-perak klorida. Teknik umum untuk melakukan penetapan kulometrik pada potensial terkendali dari katode merkurium adalah sebagai berikut. Elektroda penopang (50-60cm¬3) mula-mula ditaruh dalam sel, dan udara diusir keluar dengan mengalirkan arus nitrogen yang cepat
melalui larutan selama kira-kira 5 menit. Katode merkurium lalu dimasukkan melalui kran pada dasar sel (Gambar XIII.3) dengan menaikkan reservoir merkurium. Pengaduk dijalankan dan ujung jembatan dari elektroda pembanding disesuaikan, sehingga ia tepat menyentuh, atau terseret-seret sedikit dalam katode merkurium yang diaduk. Potensiostat disesuaikan untuk mempertahankan potensial kendali yang dikehendaki, dan larutan dielektrolisis, dengan nitrogen mengair terus-menerus, sampai arus berkurang sampai menjadi suatu nilai konstan yang sangat kecil. Elektrolisis pendahuluan ini menghilangkan runutan zat-zat pengotor yang tereduksikan, arus biasanya turun sampai menjali 1 MA atau kurang setelah kira-kira 10 menit. Kemudian suatu volume yang diketahui (misalnya 10-40cm¬3) dari larutan contoh dipipet ke dalam sel, dan elektrolisis dibiarkan berlangsung sampai arus berkurang menjadi nilai kecil yang sama yang diamati dengan elektrolit peopang sendirian saja. Elektrolisis biasanya lengkap dalam satu jam. Kulometer hydrogen-oksigen lalu dibaca, dan bobot W dari logam yang didepositkan, dibaca dari ungkapan: W =
Di mana M adalah bobot atom logam, Q kuantitas total listrik (Coulomb) yang didapat dari pembacaan kilometer (atau integrator arus waktu), Ib adalah arus latar belakang terakhir (ampere), t adalah waktu elektrolisis (detik), n adalah jumlah electron yang diperlukan untuk reduksi, dan F adalah tetapan Faraday.
Kulometri potensial terkontrol telah diaplikasikan pada penentuan sejumlah logam, seperti timah hitam, tembaga, kadmium, perak, dan uranium. Selain itu, teknik ini juga dapat digunakan untuk mengetahui keadaan oksidasi yang tidak dapat diamati melalui rute kimia. Pada teknik ini laju reaksi tidak ditentukan oleh konsentrasi larutan, tetapi lebih pada perpindahan massa dari substrat ke dalam larutan permukaan elektroda. Laju akan meningkat ketika voume larutan menurun dan larutan akan bergerak lebih cepat atau area kerja elektroda meningkat (Deford and Donald, 1960).
Aplikasi dari teknik koulometri potensiostatik adalah untuk penentuan jumlah arsenik dalam suatu sampel dari elektrolisis asam arsenous (H3Aso3) ke asam arsenic (H3Aso4) (Deford and Donald, 1960).
Keuntungan:
Lebih spesifik daripada titrasi kulometri
Dapat digunakan untuk lebih dari 55 elemen tanpa campur tangan yang serius
b. Koulometri amperostatik
Titrasi ini telah digunakan lebih luas dibandingkan kulometri potensial terkendali. Kulometri pada potensial terkendali hanya dapat diterapkan untuk sejumlah zat yang terbatas, yang mengalami reaksi kuantitatif pada sebuah elektroda selama elektrolisis. Dengan menggunakan kulometri pada arus terkendali atau konstan, ragam zat-zat yang bisa ditetapkan dapat diperluas banyak sekali, dan meliputi banyak zat yang tidak bereaksi secara kuantitatif ada sebuah elektroda. Elekrolisis arus konstan dipakai untuk membentuk suatu reagensia yang bereaksi secara stoikiometri dengan zat yang akan ditetapkan. Kuantitas zat yang bereaksi dihitung dengan bantuan hukum faraday, dan kuantitas listrik yang mengalir lewat dapat dievaluasi hanya dengan mengukur waktu elektrolisis saja pada arus konstan. Karena arus dapat diubah, misalnya dari 0,1 -100 mA, dapatlah ditetapkan banyaknya bahan yang sesuai dengan 1 x 10-9 sampai 1 x 10-6 ekuivalen per detik dari waktu elektrolisis.
Syarat-syarat fundamental dari suatu titrasi kulometri :
1. Reaksi katode yang membentuk reagensia berlangsung dengan efisiensi 100 %
2. Reagensia yang dibentuk bereaksi secara stoikiometri dan sebaiknya cepat dengan zat yang sedang ditetapkan. Reagensia itu dapat dibentuk langsung dalam larutan uji atau dalam suatu larutan luar yang diberi kesempatan untuk mengalir secara kontinu ke dalam larutan uji.
Karena suatu kuantitas kecil listrik dapat dengan mudah diukur dengan derajat ketepatan yang tinggi, metode ini mempunyai kepekatan yang tinggi. Titrimetri kulometri mempunyai beberapa keuntungan yang penting, yaitu:
1. Larutan-larutan standar tak diperlukan dan sebagai gantinya coulomb menjadi standar primer.
2. Reagensia yang tak stabil, seperti brom, klor, ion perak (II) (Ag2+), dan ion titanium(III) dapat dipergunakan, karena mereka dibentuk dan segera dipakai habis, tak ada kehilangan pada penyimpangan atau perubahan titer.
3. Bila perlu, titran-titran yang dalam jumlah sedikit dapat dibentuk. Hal ini menghilangkan kesukaran-kesukaran yang terlibat dalam menstandarkan dan menyimpan larutan-larutan encer. Prosedur ini dapat diataptasi dengan ideal untuk digunakan dalam skala mikro atau semimikro.
4. Larutan contoh tak diencerkan dalam prosedur pembentukan dalam itu.
5. Dengan melakukan pratitrasi (titrasi pendahuluan), larutan pembentuk sebelum penambahan contoh , dapat diperoleh hasil-hasil yang lebih tepat. Jadi, koreksi indikator titik akhir secara secara otimatis dapat dihapuskan dan efek dari zat-zat engotor dalam larutan pembentuk dikurangi sampai minimal.
6. Metode yang bagian terbesar bersifat elektris, mudah diadaptasi untuk pengendalian dari jarak jauh. Ini bermakna dalam titrasi bahan-bahan radioaktif atau berbahaya. Metode ini dapat pula diadaptasi untuk pengendalian otomatis, karena relative mudahnya pengendalian arus secara otomatis.
Beberapa metode tersedia untuk deteksi titik akhir dalam titrasi kulometri, yaitu :
1. Penggunaan indikator kimia
Zat-zat ini tak boleh elektroaktif. Contoh: meliputi jingga metal untuk brom. Kanji untuk iod, diklorofluoresein untuk klorida, dan eosin untuk bromide dan iodide.
2. Dengan pengamatan-pengamatan potensiometrik. Pembentukan secara elektrolitik diteruskan sampai e.m.f dari sebuah susunan elektroda pembanding-elektroda indikator yang ditaruh dalam larutan uji mencapai suatu nilai yang telah ditetapkan terlebih dahulu yang sesuai dengan titik ekivalen.
3. Dengan prosedur amperiostatik
Ini didasarkan pada menciptakan kondisi-kondisi sedemikian, titran mengalami reaksi pada sebuah elektroda indikator dengan menghasilkan suatu arus yang sebanding dengan konsentasi zat yang elektroaktif. Dengan potensial dari elektroda indikator dipertahankan konstan, titik akhir dapat ditetapkan dari jalannya perubahan arus selama titrasi. Voltase yang dikenakan pada elektroda indikator adalah cukup jauh dibawah ‘voltase penguraian’ elektrolit penopang murni tetapi dekat atau di atas ‘voltase penguraian’ dari elektrolit penopang ditambah titran bebas, akibatnya selama masih ada zat yang sedang ditetapkan untuk bereaksi dengan titran, arus indikator akan tetap sangat kecil, tetapi naik segera setelah titik akhir dilampaui dan terdapat titran bebas. Terdapatlah persediaan ion titran yang relatif tak dapat habis (misal, ion bromide dalam titrasi kulometri dalam brom), maka arus indikator sebuah titik ekivalen sebagian besar diatur oleh laju refuse titran bebas ( misalnya brom ke permukaan elektroda indikator). Akibatnya arus indikator adalah sebanding dengan konsentrasi titran bebas (misal brom) di bagian utama (bulk) larutan dan sebanding dengan luas indikator elektroda (katode untuk brom). Arus indikator akan naik dengan naiknya lju pengadukan, karena ini mengurangi tebal lapisan difusi pada elektroda, arus indikator juga agak bergantung pada temperature. Waktu pembentukan ada mana titik ekivalen dicapai, data ditetapkan dengan mengkalibrasi system elektroda indikator dengan elektrolit penopang sendirian saja dengan membentuk titran (missal, brom) selama berbagai waktu (missal 10-50 detik) untuk mengevaluasi tetapan dalam hubungan It = Kt, dimana It adalah arus indikator dan t adalah waktu. Waktu pembentukan sampai titik ekivalen lalu dapat diperoleh dari nilai akhir arus indikator yang diamatipada titrasi sesungguhnyadengan menghitung kelebihan waktu pembentukan dan mengurangkan ini dari waktu pembentukan total pada titrasi. Sebagai pilihan lain dan lebih sederhana, titik ekivalen dapat ditentukan tempaynya dengan mengukur tiga nilai arus indikator pada tiga waktu yang diukur sesudah titik ekivalen dan mengekstrapolasinya ke arus nol.
4. Dengan menetapkan metode biamperometri henti-mati
5. Dengan pengamatan spektrofotometri
Sel titrasi terdiri dari sebuah kuvet (tabung) spektrofotometri (lintasan cahaya 2 cm). Pengaduk baling-baling dari kaca yang digerakkan oleh motor dan elektroda kerja platinum ditaruh dalam sel sedemikian rupa sehingga berada di luar lintasan cahaya : sebuah elektroda platinum dari aam sulfat encer dalam suatu kuvet yang berdampingan yang juga ditaruh dalam pemegang sel, berfungsi sebagai elektroda pembantu dan dihunungkan dengan sel titrasi oleh sebuah jembatan garam dari pipa U terbalik. Sebelum titik akhir, absorbans hanya berubah lambat sekali, tetapi respon yang cepat dan linier terjadi selewat titik akhir. Contohnya : titrasi Fe(II) dalam asam sulfat encer dengan Ce(IV) yang dibentuk secara listrik pada 400 nm dan titrasi arsen(III) dengan iod yang dibentuk secara listrik pad 342 cm.
Persyaratan titrasi koulometri, yaitu tidak adanya interferensi antara reaksi pada anoda dan katoda. Interferensi ini dapat dihindarkan dengan menyelubungi anoda, misalkan dengan tabung gelas.
Arus-arus yang digunakan dalam titrasi kulometri biasanya adalah dalam jangka 1-50 mA. Arus-arus yang cukup konstan dengan mudah diperoleh dari baterai dengan suatu tahanan pengantar seri, tujuh baterai mobil atau aki 6 volt secara seri yang menghasilkan sebuah baterai 42 volt. Penyesuaian tahanan seri ini secara berkala mungkin diperlukan untuk menjaga agar arus konstan.
Titrasi kulometri ada dua, yaitu langsung dan tak langsung. Dimana untuk kulometri langsung analit sendiri menjadi satu-satunya reaktan pada elektroda dan cara ini jarang digunakan, yang lebih sering adalah kulometri tak langsung yang melibatkan pembentukan elektrolit reagen yang kembali bereaksi secara kimia dengan analit. Potensial elektroda kerja selalu dijaga konstan dengan mempertahankan konsentrasi tinggi substansi yang mengalami reaksi elektroda untuk menghasilkan titran.
Koulometri adalah suatu metode analisis untuk mengukur konsentrasi yang tidak diketahui dari analit dalam larutan dengan menentukan jumlah materi yang berubah selama elektrolisis reaksi dengan mengukur jumlah listrik (dalam coulomb ) yang dikonsumsi atau diproduksi. Coulumb adalah unit untuk kuantitas listrik. Dalam kimia analitik, bentuk yang mengimplementasikan pengukuran jumlah coulumb terkait dengan proses transfer elektron yang terjadi secukupnya untuk penyelesaian akan dihitung secara kuantitatif. Kuantitas analit kemudian dihitung menggunakan hukum faraday. Satu coulumb (1C) adalah kuantitas listrik yang berhubungan dengan arus listrik sebesar satu ampere yang mengalir selama satu detik: C = A x s
Syarat yang fundamental untuk analisis kulometri adalah bahwa reaksi elektroda yang dipakai untuk penetapan berlangsung dengan efisiensi 100%, sehingga kuantitas zat yang bereaksi dapat diutarakan dengan memakai hukum faraday. Bobot yang sesuai dengan satu ekuivalen zat yang sedang dielektrolisis, adalah bobot atomnya atau bobot molekulnya, dibagi dengan jumlah (number) elektron yang terlibat dalam reaksi elektroda itu. Maka bobot W dari zat yang dihasilkan atau dipakai habis dalam suatu elektrolisis yang melibatkan Q coulomb, diberikan oleh rumus: W =
Dimana Wm adalah bobot atom atau bobot molekul dari zat yang sedang dielektrolisis, n adalah jumlah electron yang terlibat dalam reaksi elektroda itu, dan F adalah tetapan faraday, F = 96.485,31 C. Perlu diingat bahwa F bisa didefinisikan sebagai kuantitas listrik yang berhubungan dengan bilangan avogadro elektron. Metode analisis yang didasarkan pada pengukuran suatu kuantitas listrik, dan aplikasi dari persamaan di atas dinamakan metode kulometri, suatu istilah yang diturunkan dari coulomb.
Keuntungan metode ini adalah tetapan perbandingan antara jumlah arus yang diukur dan berat analit dapat diturunkan dari tetapan fisika, jadi pembakuan atau peneraan tidak diperlukan seperti biasanya (tidak memerlukan standar/kalibrasi curve). Selain itu metode koulometri sering seteliti cara gravimetri atau volumetri, dan lebih cepat dan lebih mudah dari cara gravimetri dan volumetric.
Contoh beberapa macam koulometer:
a) Koulometer iodium yaitu koulometer yang menghasilkan ketepatan yang tinggi
b) Koulometer tembaga akan tetapi hasilnya tidak terlalu akurat
c) Koulometer perak umumnya dipakai untuk pekerjaan-pekerjaan yang teliti
A. TEKNIK-TEKNIK METODE KULOMETRI
Ada dua kategori dasar teknik kulometri, yaitu koulometri potensiostatik (Koulometri Potensial Terkendali ) dan koulometri amperostatik (koulometri arus konstan/ titrasi koulometri).
a. Koulometri potensiostatik
Teknik ini melibatkan potensial listrik konstan selama reaksi menggunakan potensiostat. Dalam suatu analisis kulometri dengan potensial terkendali, arus umumnya berkurang secara eksponensial dengan waktu, menurut persamaan:
It = I0e-k’t atau It = I0 10-kt
Dimana I0 adalah arus awal, It arus pada waktu t, dan k (k’) adalah sebuah tetapan, k = 25,8 DA/ V. Sebuah kurva waktu yang khas diperlihatkan pada gambar, dimana arus berkurang, kurang lebih secara eksponensial sampai hampir nol.
Reaksi ini tepatnya tak pernah lengkap, meskipun demikian, bila angka banding It/ I0 mencapai suatu nilai yang cukup rendah (misal 0,001) analisis boleh diakhiri.
Dalam elektrolisis pada potensial terkendali, kuantitas listrik Q (coulomb) yang mengalir lewat dari awal penetapan sampai waktu t, diberikan oleh: Q = It dt
Dimana It adalah arus pada waktu t.
Alat yang digunakan dalam kulometri potensial terkendali, dapat ditinjau dalam tiga pokok pembahasan:
1. Kulometer atau metode lain untuk menetapkan kuantitas listrik
2. Sumber arus yang terkendalikan
3. Bejana elektrolisis
Suatu metode yang kadang-kadang digunakan untuk mengukur kuantitas listrik yang mengalir adalah dengan memasukkan sebuah resistor standar dalam rangkaian dan menghubungkan sebuah ‘alat’ pencatat potensiometrik melintang resistor itu. Sumber arus untuk elektrolisis berupa sebuah baterai aki yang besar atau sebuah unit pensuplai tenaga listrik yang dioperasikan dari saluran listrik pusat bersama-sama sebuah resistor besar secara seri. Sebuah sirkuit sederhana yang memperlihatkan bagaimana potensial elektroda dapat dikendalikan secara tak-otomatis, diperlihatkan pada gambar di bawah, tetapi kulometernya atau alat lain untuk mengukur kuantitaslistrik tidak ikut dimasukkan.
Elektroda yang potesialnya terkendali umumnya disebut elektroda kerja dari sel. Elektroda elektrolisis yang tak terkendali dinamakan elektroda pembantu, dan elektroda yang ketiga adalah elektroda pembanding (elektroda referensi), elektroda ini tidak menghantarkan arus elektrolisis, dan semata-mata berfungsi untuk memungkinkan diamatinya potensial elektroda-kerja.
Dua tipe sel elektrolisis, yang sesuai untuk analisis kulometri pada potensial terkendali, keduanya menggunakan sebuah elektroda merkurium. Pada yang pertama, sel itu mempunyai kapasitas kira-kira 100 cm3 dan dilengkapi dengan sebuah kran dua-arah untuk memasukkan merkurim katoda dari reservoir, dan juga untuk mengeluarkan larutan setelah elektrolisis lengkap. Sel ini ditutup dengan tutup dari Bakelit dan terdapat sebuah pipa penghantar gas untuk mengusir udara yang terlarut dengan nitrogen atau gas lamban lain, nitrogen yang kelebihan ke luar melalui pipa kaca yang secara longgar menyelubungi batang pengaduk kaca. Dua jenis anode, yang dicelupkan langsung dalam larutan uji, dapat digunakan yakni sebuah kawat perak berbentuk spiral yang besar atau sebuah kasa platinum.
Tipe sel katode merkurium yang kedua, mempergunakan pengadukan magnetik. Sebuah pyrex berfungsi sebagai sel elektrolisis
kontak listrik dengan merkurium katode dibuat dengan sepotong kawat platinum pendek yang disegel ke dalam sisi pada dasar, atau dengan memakai sepotong kawat platinum yang disegel ke dalam alas sebuah tabung kaca dan tercelup ke dalam katode merkurium itu. Batang pengaduk mengambang di atas merkurium dan menghasilkan pengadukan antar muka merkurium-larutan yang halus dan efisien. Anode adalah sepotong kawat platinum kekar yang dipilin menjadi spiral datar. Elektroda pembanding adalah sebuah elektroda perak-perak klorida dengan ujungnya hanya sekedar menyapu permukaan katode merkurium: puncaknya dipegangi oleh jepit-buret. Elektroda ini terdiri dari sebuah tabung kaca, yang dasarnya ditutup oleh cakram dari kaca masir. Setengah bagian tabung yang sebelah bawah terisi gel agar-agar 3 persen dalam kalium klorida jenuh, dan setengah bagian yang atas mengandung larutan kalium klorida jenuh yang telah dibubuhi setetes larutan perak nitrat molar untuk menjenuhinya dengan perak klorida. Elektroda yang sesuai adalah sepotong kawat perak murni, yang tercelup ke dalam larutan dan ditahan dalam sumbat karet.
Dengan menggunakan teknik potensial katode terkendali, adalah mungkin untuk melakukan pemisahan yang sulit seperti Cu, Bi, Cd, Zn, Ni, dan Co. Elektrolisis paling baik dilakukan dengan menggunakan sebuah potensiostat yang secara otomatis mengendalikan potensial katode merkurium pada nilai yang dikehendaki relatif terhadap sebuah elektroda pembanding kalomel jenuh atau perak-perak klorida. Teknik umum untuk melakukan penetapan kulometrik pada potensial terkendali dari katode merkurium adalah sebagai berikut. Elektroda penopang (50-60cm¬3) mula-mula ditaruh dalam sel, dan udara diusir keluar dengan mengalirkan arus nitrogen yang cepat
melalui larutan selama kira-kira 5 menit. Katode merkurium lalu dimasukkan melalui kran pada dasar sel (Gambar XIII.3) dengan menaikkan reservoir merkurium. Pengaduk dijalankan dan ujung jembatan dari elektroda pembanding disesuaikan, sehingga ia tepat menyentuh, atau terseret-seret sedikit dalam katode merkurium yang diaduk. Potensiostat disesuaikan untuk mempertahankan potensial kendali yang dikehendaki, dan larutan dielektrolisis, dengan nitrogen mengair terus-menerus, sampai arus berkurang sampai menjadi suatu nilai konstan yang sangat kecil. Elektrolisis pendahuluan ini menghilangkan runutan zat-zat pengotor yang tereduksikan, arus biasanya turun sampai menjali 1 MA atau kurang setelah kira-kira 10 menit. Kemudian suatu volume yang diketahui (misalnya 10-40cm¬3) dari larutan contoh dipipet ke dalam sel, dan elektrolisis dibiarkan berlangsung sampai arus berkurang menjadi nilai kecil yang sama yang diamati dengan elektrolit peopang sendirian saja. Elektrolisis biasanya lengkap dalam satu jam. Kulometer hydrogen-oksigen lalu dibaca, dan bobot W dari logam yang didepositkan, dibaca dari ungkapan: W =
Di mana M adalah bobot atom logam, Q kuantitas total listrik (Coulomb) yang didapat dari pembacaan kilometer (atau integrator arus waktu), Ib adalah arus latar belakang terakhir (ampere), t adalah waktu elektrolisis (detik), n adalah jumlah electron yang diperlukan untuk reduksi, dan F adalah tetapan Faraday.
Kulometri potensial terkontrol telah diaplikasikan pada penentuan sejumlah logam, seperti timah hitam, tembaga, kadmium, perak, dan uranium. Selain itu, teknik ini juga dapat digunakan untuk mengetahui keadaan oksidasi yang tidak dapat diamati melalui rute kimia. Pada teknik ini laju reaksi tidak ditentukan oleh konsentrasi larutan, tetapi lebih pada perpindahan massa dari substrat ke dalam larutan permukaan elektroda. Laju akan meningkat ketika voume larutan menurun dan larutan akan bergerak lebih cepat atau area kerja elektroda meningkat (Deford and Donald, 1960).
Aplikasi dari teknik koulometri potensiostatik adalah untuk penentuan jumlah arsenik dalam suatu sampel dari elektrolisis asam arsenous (H3Aso3) ke asam arsenic (H3Aso4) (Deford and Donald, 1960).
Keuntungan:
Lebih spesifik daripada titrasi kulometri
Dapat digunakan untuk lebih dari 55 elemen tanpa campur tangan yang serius
b. Koulometri amperostatik
Titrasi ini telah digunakan lebih luas dibandingkan kulometri potensial terkendali. Kulometri pada potensial terkendali hanya dapat diterapkan untuk sejumlah zat yang terbatas, yang mengalami reaksi kuantitatif pada sebuah elektroda selama elektrolisis. Dengan menggunakan kulometri pada arus terkendali atau konstan, ragam zat-zat yang bisa ditetapkan dapat diperluas banyak sekali, dan meliputi banyak zat yang tidak bereaksi secara kuantitatif ada sebuah elektroda. Elekrolisis arus konstan dipakai untuk membentuk suatu reagensia yang bereaksi secara stoikiometri dengan zat yang akan ditetapkan. Kuantitas zat yang bereaksi dihitung dengan bantuan hukum faraday, dan kuantitas listrik yang mengalir lewat dapat dievaluasi hanya dengan mengukur waktu elektrolisis saja pada arus konstan. Karena arus dapat diubah, misalnya dari 0,1 -100 mA, dapatlah ditetapkan banyaknya bahan yang sesuai dengan 1 x 10-9 sampai 1 x 10-6 ekuivalen per detik dari waktu elektrolisis.
Syarat-syarat fundamental dari suatu titrasi kulometri :
1. Reaksi katode yang membentuk reagensia berlangsung dengan efisiensi 100 %
2. Reagensia yang dibentuk bereaksi secara stoikiometri dan sebaiknya cepat dengan zat yang sedang ditetapkan. Reagensia itu dapat dibentuk langsung dalam larutan uji atau dalam suatu larutan luar yang diberi kesempatan untuk mengalir secara kontinu ke dalam larutan uji.
Karena suatu kuantitas kecil listrik dapat dengan mudah diukur dengan derajat ketepatan yang tinggi, metode ini mempunyai kepekatan yang tinggi. Titrimetri kulometri mempunyai beberapa keuntungan yang penting, yaitu:
1. Larutan-larutan standar tak diperlukan dan sebagai gantinya coulomb menjadi standar primer.
2. Reagensia yang tak stabil, seperti brom, klor, ion perak (II) (Ag2+), dan ion titanium(III) dapat dipergunakan, karena mereka dibentuk dan segera dipakai habis, tak ada kehilangan pada penyimpangan atau perubahan titer.
3. Bila perlu, titran-titran yang dalam jumlah sedikit dapat dibentuk. Hal ini menghilangkan kesukaran-kesukaran yang terlibat dalam menstandarkan dan menyimpan larutan-larutan encer. Prosedur ini dapat diataptasi dengan ideal untuk digunakan dalam skala mikro atau semimikro.
4. Larutan contoh tak diencerkan dalam prosedur pembentukan dalam itu.
5. Dengan melakukan pratitrasi (titrasi pendahuluan), larutan pembentuk sebelum penambahan contoh , dapat diperoleh hasil-hasil yang lebih tepat. Jadi, koreksi indikator titik akhir secara secara otimatis dapat dihapuskan dan efek dari zat-zat engotor dalam larutan pembentuk dikurangi sampai minimal.
6. Metode yang bagian terbesar bersifat elektris, mudah diadaptasi untuk pengendalian dari jarak jauh. Ini bermakna dalam titrasi bahan-bahan radioaktif atau berbahaya. Metode ini dapat pula diadaptasi untuk pengendalian otomatis, karena relative mudahnya pengendalian arus secara otomatis.
Beberapa metode tersedia untuk deteksi titik akhir dalam titrasi kulometri, yaitu :
1. Penggunaan indikator kimia
Zat-zat ini tak boleh elektroaktif. Contoh: meliputi jingga metal untuk brom. Kanji untuk iod, diklorofluoresein untuk klorida, dan eosin untuk bromide dan iodide.
2. Dengan pengamatan-pengamatan potensiometrik. Pembentukan secara elektrolitik diteruskan sampai e.m.f dari sebuah susunan elektroda pembanding-elektroda indikator yang ditaruh dalam larutan uji mencapai suatu nilai yang telah ditetapkan terlebih dahulu yang sesuai dengan titik ekivalen.
3. Dengan prosedur amperiostatik
Ini didasarkan pada menciptakan kondisi-kondisi sedemikian, titran mengalami reaksi pada sebuah elektroda indikator dengan menghasilkan suatu arus yang sebanding dengan konsentasi zat yang elektroaktif. Dengan potensial dari elektroda indikator dipertahankan konstan, titik akhir dapat ditetapkan dari jalannya perubahan arus selama titrasi. Voltase yang dikenakan pada elektroda indikator adalah cukup jauh dibawah ‘voltase penguraian’ elektrolit penopang murni tetapi dekat atau di atas ‘voltase penguraian’ dari elektrolit penopang ditambah titran bebas, akibatnya selama masih ada zat yang sedang ditetapkan untuk bereaksi dengan titran, arus indikator akan tetap sangat kecil, tetapi naik segera setelah titik akhir dilampaui dan terdapat titran bebas. Terdapatlah persediaan ion titran yang relatif tak dapat habis (misal, ion bromide dalam titrasi kulometri dalam brom), maka arus indikator sebuah titik ekivalen sebagian besar diatur oleh laju refuse titran bebas ( misalnya brom ke permukaan elektroda indikator). Akibatnya arus indikator adalah sebanding dengan konsentrasi titran bebas (misal brom) di bagian utama (bulk) larutan dan sebanding dengan luas indikator elektroda (katode untuk brom). Arus indikator akan naik dengan naiknya lju pengadukan, karena ini mengurangi tebal lapisan difusi pada elektroda, arus indikator juga agak bergantung pada temperature. Waktu pembentukan ada mana titik ekivalen dicapai, data ditetapkan dengan mengkalibrasi system elektroda indikator dengan elektrolit penopang sendirian saja dengan membentuk titran (missal, brom) selama berbagai waktu (missal 10-50 detik) untuk mengevaluasi tetapan dalam hubungan It = Kt, dimana It adalah arus indikator dan t adalah waktu. Waktu pembentukan sampai titik ekivalen lalu dapat diperoleh dari nilai akhir arus indikator yang diamatipada titrasi sesungguhnyadengan menghitung kelebihan waktu pembentukan dan mengurangkan ini dari waktu pembentukan total pada titrasi. Sebagai pilihan lain dan lebih sederhana, titik ekivalen dapat ditentukan tempaynya dengan mengukur tiga nilai arus indikator pada tiga waktu yang diukur sesudah titik ekivalen dan mengekstrapolasinya ke arus nol.
4. Dengan menetapkan metode biamperometri henti-mati
5. Dengan pengamatan spektrofotometri
Sel titrasi terdiri dari sebuah kuvet (tabung) spektrofotometri (lintasan cahaya 2 cm). Pengaduk baling-baling dari kaca yang digerakkan oleh motor dan elektroda kerja platinum ditaruh dalam sel sedemikian rupa sehingga berada di luar lintasan cahaya : sebuah elektroda platinum dari aam sulfat encer dalam suatu kuvet yang berdampingan yang juga ditaruh dalam pemegang sel, berfungsi sebagai elektroda pembantu dan dihunungkan dengan sel titrasi oleh sebuah jembatan garam dari pipa U terbalik. Sebelum titik akhir, absorbans hanya berubah lambat sekali, tetapi respon yang cepat dan linier terjadi selewat titik akhir. Contohnya : titrasi Fe(II) dalam asam sulfat encer dengan Ce(IV) yang dibentuk secara listrik pada 400 nm dan titrasi arsen(III) dengan iod yang dibentuk secara listrik pad 342 cm.
Persyaratan titrasi koulometri, yaitu tidak adanya interferensi antara reaksi pada anoda dan katoda. Interferensi ini dapat dihindarkan dengan menyelubungi anoda, misalkan dengan tabung gelas.
Arus-arus yang digunakan dalam titrasi kulometri biasanya adalah dalam jangka 1-50 mA. Arus-arus yang cukup konstan dengan mudah diperoleh dari baterai dengan suatu tahanan pengantar seri, tujuh baterai mobil atau aki 6 volt secara seri yang menghasilkan sebuah baterai 42 volt. Penyesuaian tahanan seri ini secara berkala mungkin diperlukan untuk menjaga agar arus konstan.
Titrasi kulometri ada dua, yaitu langsung dan tak langsung. Dimana untuk kulometri langsung analit sendiri menjadi satu-satunya reaktan pada elektroda dan cara ini jarang digunakan, yang lebih sering adalah kulometri tak langsung yang melibatkan pembentukan elektrolit reagen yang kembali bereaksi secara kimia dengan analit. Potensial elektroda kerja selalu dijaga konstan dengan mempertahankan konsentrasi tinggi substansi yang mengalami reaksi elektroda untuk menghasilkan titran.
Sunday, May 29, 2011
Tata Nama Senyawa kimia
tatanama senyawa kimia
Tata Nama Senyawa Sederhana
1). Tata Nama Senyawa Molekul ( Kovalen ) Biner.
1). Tata Nama Senyawa Molekul ( Kovalen ) Biner.
Senyawa biner adalah senyawa yang hanya terdiri dari dua jenis unsur.
Contoh : air (H 2 O), amonia (NH 3 )
a). Rumus Senyawa
Unsur yang terdapat lebih dahulu dalam urutan berikut, ditulis di depan.
B-Si-C-Sb-As-P-N-H-Te-Se-S-I -Br-Cl-O-F
Contoh : ………(lengkapi sendiri)
Contoh : ………(lengkapi sendiri)
b). Nama Senyawa
Nama senyawa biner dari dua jenis unsur non logam adalah rangkaian nama kedua jenis unsur tersebut dengan akhiran –ida (ditambahkan pada unsur yang kedua).
Contoh : ………(lengkapi sendiri)
Catatan :
Catatan :
Jika pasangan unsur yang bersenyawa membentuk lebih dari sejenis senyawa, maka senyawa-senyawa yang terbentuk dibedakan dengan menyebutkan angka indeks dalam bahasa Yunani.
1 = mono 2 = di 3 = tri 4 = tetra
5 = penta 6 = heksa 7 = hepta 8 = okta
9 = nona 10 = deka
Angka indeks satu tidak perlu disebutkan, kecuali untuk nama senyawa karbon monoksida.
Contoh : ……….(lengkapi sendiri)
c). Senyawa yang sudah umum dikenal, tidak perlu mengikuti aturan di atas.
Contoh : ………(lengkapi sendiri)
2). Tata Nama Senyawa Ion.
Kation = ion bermuatan positif (ion logam)
Anion = ion bermuatan negatif (ion non logam atau ion poliatom)
a). Rumus Senyawa
Unsur logam ditulis di depan.
Contoh : ………(lengkapi sendiri)
Rumus senyawa ion ditentukan oleh perbandingan muatan kation dan anionnya.
Kation dan anion diberi indeks sedemikian rupa sehingga senyawa bersifat netral ( jumlah muatan positif = jumlah muatan negatif).
b). Nama Senyawa
Nama senyawa ion adalah rangkaian nama kation (di depan) dan nama anionnya (di belakang); sedangkan angka indeks tidak disebutkan.
Contoh : ………(lengkapi sendiri)
Catatan :
Catatan :
Ø Jika unsur logam mempunyai lebih dari sejenis bilangan oksidasi, maka senyawa-senyawanya dibedakan dengan menuliskan bilangan oksidasinya (ditulis dalam tanda kurung dengan angka Romawi di belakang nama unsur logam itu).
Contoh : ………(lengkapi sendiri)
Ø Berdasarkan cara lama, senyawa dari unsur logam yang mempunyai 2 jenis muatan dibedakan dengan memberi akhiran –o untuk muatan yang lebih rendah dan akhiran – i untuk muatan yang lebih tinggi.
Contoh : ………(lengkapi sendiri)
Cara ini kurang informatif karena tidak menyatakan bilangan oksidasi unsur logam yang bersangkutan.
3). Tata Nama Senyawa Terner.
Senyawa terner sederhana meliputi : asam, basa dan garam.
Reaksi antara asam dengan basa menghasilkan garam.
a). Tata Nama Asam.
Asam adalah senyawa hidrogen yang di dalam air mempunyai rasa masam.
Rumus asam terdiri atas atom H (di depan, dianggap sebagai ion H + ) dan suatu anion yang disebut sisa asam .
Catatan : perlu diingat bahwa asam adalah senyawa molekul, bukan senyawa ion.
Nama anion sisa asam = nama asam yang bersangkutan tanpa kata asam.
Contoh : H 3 PO 4
Nama asam = asam fosfat
Rumus sisa asam = PO 4 3- (fosfat)
b). Tata Nama Basa.
Basa adalah zat yang jika di dalam air dapat menghasilkan ion OH-
Pada umumnya, basa adalah senyawa ion yang terdiri dari kation logam dan anion
Nama basa = nama kationnya yang diikuti kata hidroksida .
Contoh : ………(lengkapi sendiri)
c). Tata Nama Garam.
Garam adalah senyawa ion yang terdiri dari kation basa dan anion sisa asam .
Rumus dan penamaannya = senyawa ion.
Contoh : ………(lengkapi sendiri)
4). Tata Nama Senyawa Organik.
Senyawa organik adalah senyawa-senyawa C dengan sifat-sifat tertentu.
Senyawa organik mempunyai tata nama khusus, mempunyai nama lazim atau nama dagang ( nama trivial ).
Saturday, May 28, 2011
Teori atom Niels Bohr
Teori Atom Niels Bohr (1885-1963)
Niels Henrik David Bohr yang lahir tahun 1885 di Kopenhagen. Di tahun 1911 dia raih gelar doktor fisika dari Universitas Copenhagen.
Tak lama sesudah itu dia pergi ke Cambridge, Inggris. Di situ dia belajar di bawah asuhan J.J. Thompson, ilmuwan kenamaan yang menemukan elektron. Hanya dalam beberapa bulan sesudah itu Bohr pindah lagi ke Manchester, belajar pada Ernest Rutherford yang beberapa tahun sebelumnya menemukan nucleus (bagian inti) atom Adalah Rutherford ini yang menegaskan (berbeda dengan pendapat-pendapat sebelumnya) bahwa atom umumnya kosong, dengan bagian pokok yang berat pada tengahnya dan elektron di bagian luarnya. Tak lama sesudah itu Bohr segera mengembangkan teorinya sendiri yang baru serta radikal tentang struktur atom.
Teori Bohr memperkenalkan atom sebagai sejenis miniatur planet mengitari matahari, dengan elektron-elektron mengelilingi orbitnya sekitar bagian pokok, tetapi dengan perbedaan yang sangat penting yaitu bilamana hukum-hukum fisika klasik mengatakan tentang perputaran orbit dalam segala ukuran, Bohr membuktikan bahwa elektron-elektron dalam sebuah atom hanya dapat berputar dalam orbitnya dalam ukuran spesifik tertentu.
Dimana teori Bohr ini tentang struktur atom yang menjelaskan bagaimana ukuran atom seperti adanya. Ditilik dari semua kejadian yang meyakinkan ini, pada tahun 1922 Bohr dapat hadiah Nobel untuk bidang fisika. Kendati teori orisinal Bohr tentang struktur atom sudah berlalu lima puluh tahun yang lampau, dia tetap merupakan salah satu dari tokoh besar di abad ke-20. Ada beberapa alasannya yaitu gagasannya bahwa atom dapat ada hanya pada tingkat energi yang cermat adalah merupakan bagian tak terpisahkan dari semua teori-teori struktur atom berikutnya. Hal lainnya lagi, gambaran Bohr tentang atom punya arti besar buat menemukan sesuatu untuk diri sendiri, meskipun ilmuwan modern tak menganggap hal itu secara harfiah benar. Yang paling penting dari semuanya itu, mungkin, adalah gagasan Bohr yang merupakan tenaga pendorong bagi perkembangan "teori kuantum." Meskipun beberapa gagasannya telah kedaluwarsa, namun jelas secara historis teori-teorinya sudah membuktikan merupakan titik tolak teori modern tentang atom dan perkembangan berikutnya bidang mekanika kuantum.
Menurut hukum mekanika klasik bentuk atom yang demikian itu memiliki kelemahan yaitu pada saat electron mengelilingi inti, elektron ini akan terus menerus mengeluarkan radiasi elektromagnetik. Dengan demikian elektron akan kehilangan energi dan gerakannya akan secara gradual menjadi spiral dan sampai akhirnya electron akan jatuh ke inti. Model atom seperti ini tidak dapat diterima disebabkan dengan teori ini maka semua atom yang ada di alam adalah tidak stabil.
Niels Bohr selanjutnya menyempurnakan model atom yang dikemukakan oeh Rutherford. Penjelasan Bohr didasarkan pada penelitiannya tentang spektrum garis atom hidrogen. Beberapa hal yang dijelaskan oleh Bohr adalah
· Elektron mengorbit pada tingkat energi tertentu yang disebut kulit.
· Tiap elektron mempunyai energi tertentu yang cocok dengan tingkat energi kulit.
· Dalam keadaan stasioner, elektron tidak melepas dan menyerap energi.
· Elektron dapat berpindah posisi dari tingkat energi tinggi menuju tingkat energi rendah dan sebaliknya dengan menyerap dan melepas energi.
Model Atom Niels Bohr
Kekurangan model Rutherford yang lain yaitu ketika elektron mulai bergerak spiral menuju inti, gerakan elektron akan semakin cepat dan frekuensi emisinnya akan bertambah besar karena orbit elektron semakin kecil. Hal ini akan menghasilkan spectrum emisi kontinu, padahal kenyatannya emisi atom yang telah diteliti pada saat itu hanya melibatkan emisi pada frekuensi-frekuensi tertentu (spektrum garis).
Kekurangan ini akhirnya disempurnakan oleh Niels Bohr yang mengajukan model atom sebagai berikut:
· Elektron mengelilingi inti atom dengan lintasan-lintasan tertentu. Lintasan-lintasan ini berjarak tertentu terhadap inti atom dan setiap lintasan memiliki tingkat energi yang tertentu pula.
· Elektron tidak kehilangan energi secara kontinu pada saat dia mengelilingi inti atom. Elektron akan mengeluarkan atau meyerap gelombang radiasi dengan frekuensi tertentu. Dimana besarnya energi dinyatakan dalam E = hv
Model atom Bohr merupakan model primitif atom hidrogen. Dan model ini hanya dapat diterapkan pada atom hidrogen dan atom atau ion lain yang mirip seperti atom hidrogen seperti atom helium yang terionisasi dan atom litium yang terionisasi dua kali.
Walaupun model atom Bohr memiliki kekurangan, namun karena kesederhanaan dan beberapa perhitungan pada sistem tertentu adalah benar maka sampai sekarang model atom Bohr masih diajarkan. Hal penting dari model atom Bohr adalah aplikasi hukum mekanika klasik pada elektron yang bergerak mengelilingi inti dapat diterapkan dengan batasan-batasan hukum kuantum. Seperti momentum angular (L) dinyatakan sebagai bilangan bulat dikalikan dengan suatu unit yang sudah tertentu pula:
L = n.h/2
Dengan “n” disebut sebagai bilangan kuantum utama. Dengan nilai n terkecil adalah 1 Bohr menghitung bahwa lintasan terkecil elektron adalah sekitar 0.0529 nm yang dikenal sebagai “jari-jari Bohr”. Dengan menggunakan persamaan momentum engular diatas Bohr juga mampu menghitung besarnya energi yang ada di setiap lintasan elektron pada atom hidrogen atau atom atom ion seperti hidrogen. Jumlah elektron dalam setiap lintasan dinyatakan dalam persamaan :
2n2
Yang dimana n adalah nomor kulit/lintasan atom. Untuk kulit pertama kita biasanya menyebut sebagai kulit K, L untuk kedua, M untuk ulit ketiga dan seterusnya.
Point-point penting lainnya adalah:
- Ketika sebuah elektron meloncat dari satu orbit ke orbit lainnya, perbedaan energi dibawa (atau dipasok) oleh sebuah kuantum tunggal cahaya (disebut sebagai foton) yang memiliki energi sama dengan perbedaan energi antara kedua orbit.
- Orbit-orbit yang diperkenankan bergantung pada harga-harga terkuantisasi (diskret) dari momentum sudut orbital, L menurut persamaan
dimana n = 1,2,3,… dan disebut sebagai bilangan kuantum utama, dan h adalah konstanta Plank.
Point (2) menyatakan bahwa harga terendah dari n adalah 1. Ini berhubungan dengan radius terkecil yang mungkin yaitu 0.0529 nm. Radius ini dikenal sebagai radius Bohr. Sekali elektron berada pada orbit ini, dia tidak akan mungkin bertambah lebih dekat lagi ke proton.
Kelebihan teori atom Neils Bohr :
· Dapat menjelaskan spektrum atom hidrogen
· Menjawab kesulitan teori atom Rutherford
Kelemahan teori atom Neils Bohr :
· Tidak dapat menjelaskan atom berelektron banyak
· Tidak bisa menjelaskan spektrum warna dari atom berelektron banyak.
Subscribe to:
Posts (Atom)