Menghitung Panas Pembakaran Permol Asam Laktat
0.5865 g sample asam laktat, HC3H5O3 dibakar dalam sebuah bom kalorimeter yang memiliki kapasitas panas 4.812 Kj/C. Temperatur naik dari 23.1 C menjadi 24.95 C. Hitunglah berapa panas pembakaran per mol asam laktat tersebut?Jawab:
Panas yang dihasilkan adalah sebagai berikut (q)
= C dT
= (4.812 kj/celsius)(1.85 C)
= 8.9022 kJ
jadi dH = -q = – 8.9022 kJ
Mole asam laktat
= massa / Mr
= 0.5865 g / 90.08 g/mol =
= 0.006511 mole
Panas pembakaran per mol adalah
= entalpi / mole
= – 8.9022 kJ / 0.006511 mole
= 1367 KJ/mol (dengan pembulatan)
Menentukan Letak Unsur Di Dalam Sistem Periodik
Tentukanlah periode dan golongan dari unsur-unsur berikut ini dalam sistem periodik unsur?a. Unsur dengan NA 52
b. Unsur dengan NA 20
c. unsur dengan NA 23
d. Unsur dengan NA 58
e. Unsur dengan NA 98
Jawab:
Untuk menentukan tempat suatu unsur didalam sistem periodik yaitu golongan dan periodenya maka kita harus menentukan elektron valensinya, dengan menggunakan elektron valensi maka kita dapat menentukan suatu unsur berada di blok s, blok p, blok d, atau blok f. Dan bilangan kuantum utama elektron valensinya menentukan periode unsur tersebut.
a. Unsur dengan nomor atom 52 memiliki konfigurasi elektron sebagai berikut, 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p4, elektron valensi unsur tersebut terletak di bagian orbital 5s2 5p4 dimana rumus ini adalah sesuai untuk golongan 6A atau golongan 16, karena bilangan kuantum utamanya ada di 5 maka atom tersebut terletak diperiode 5.
b. Unsur dengan nomor atom 20 memiliki konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2, karena elektron valensinya ada 2 dan terletak di 4s2 maka dia adalah golongan IIA dan karena bilangan kuantum utamanya adalah 4 (pada 4s2) maka unsur ini berada diperiode ke 4.
c. Unsur ini memiliki konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3, karena elektron valensinya ada di 3d3 4s2 maka dia berada di periode 4 (ditandai dengan bilangan kuantum terbesar) dan golongannya adalah VB.
d. Konfigurasi elektronnya adalah 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f1 5s2 5p6 5d1 6s2, elektron valensinya tereltak di 6s2 maka periode unsur ini adalah periode 6, karena dia memiliki orbital di 4f1 maka dia adalah golongan Lantanida.
e. Konfigurasi elektronnya adalah sebagai berikut, 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 5f10 6s2 6p6 7s2, elektron valensinya ada di 7s2 maka dia terletak diperiode 7 dan golongannya adalah actinida disebabkan unsur ini sudah memiliki orbital 5f.
Mencari Bilangan Kuantum Jika Energi Diketahui
Berapakah bilangan kuantum utama dari suatu elektron atom hidrogen yang memiliki tingkat energi yang sama dengan -2.420x10exp-19 J dan -2.689x10exp-20 J?Jawab:
Sesuai dengan persamaan yang dihasilkan oleh Schrodinger bahwa tingkat energi yang terdapat dalam suatu atom adalah tertentu dan dinyatakan dalam,
maka dengan memasukann nilai yang diketahui dalam soal ke persamaan diatas diperoleh,
En = -13.6 eV/nexp2
-2.420x10exp-19 = -13.6 x 1.602exp-19/n^2
n^2 = 9
n= 3
En = -13.6 eV/nexp2
-2.689x10exp-20 = -13.6 x 1.602exp-19/n^2
n^2 = 81
n = 9
Menentukan Jumlah Elektron Jika Bilangan Kuantum Diketahui
Berapakah jumlah elektron maksimum yang dapat ditampung oleh orbital yang memiliki bilangan kuantum berikut ini,- a. 4p
- b. n=3, l=1, m=+1
- c. n=2, l=0
- d. 5d
- e. n=4 dan l=3
a. Untuk orbital 4p maka nilai bilangan kuantum azimutnya adalah 1 dimana nilai bilangan kuantum magnetiknya adalah +1, 0, -1 jadi terdapat 3 orbital sehingga jumlah elektronnya adalah 6.
b. bilangan kuantum utamanya adalah n=3, bilangan kuantum azimutnya adalah l=1 ini merujuk pada orbital p, jadi terdapat 3 orbital karena bilangan kuantum magnetiknya adalah m+1 maka jumlah orbital maksimum adalah 2.
c. bilangan kuantum utamanya adalah n=2 dan bilangan kuantum azimutnya adalah 0 ini berarti elektron berada diorbital s, jadi jumlah elektron maksimal adalah 2.
d. 5d, menunjukkan bahwa orbital adalah d dimana orbital d memiliki 5 kamar jadi elektron maksimalnya adalah 10 elektron.
e. Bilangan kuantum utamanya adalah n=4 dan bilangan azimutnya adalah l=3 ini menunjukkan orbital f, orbital f memiliki 7 kamar sehingga jumlah elektron maksimal adalah 14.
Tekanan Osmotik
Apa itu Osmosis dan Tekanan Osmotik?Osmosis merupakan suatu proses dimana suatu liquid dapat melewati suatu membrane semi permeable secara langsung. Apabila terdapat dua buah liquid yang dipisahkan dengan suatu membrane semipermeabel (lihat gambar dibawah ini) dimana pada salah satu kaki berisi pelarut murni misalnya air, dan satu kaki yang lain berisi larutan NaCl dalam air.
Dalam kasus ini maka molekul air dari larutan maupun dari pelarut murni secara random dapat melewati membrane semipermeable. Laju pergerakan molekul air dari air-larutan dengan laju pergerakan molekul air dari larutan-air ditentukan oleh besarnya entropi dan tekanan yang diaplikasikan ke salah satu kaki.
Karena entropi larutan adalah lebih besar dibandingkan dengan entropi pelarut murni maka secara spontan laju molekul air yang melewati air-larutan akan lebih cepat dibandingkan dengan laju molekul air dari larutan-air. Oleh sebab itu bila kita membiarkan kedua larutan untuk selang waktu tertentu maka ketinggian permukaan larutan pada salah satu kaki akan mengalamai kenaikan. Proses ini akan terus berlangsung sampai ketinggian “h” mencapai tinggi tertentu dimana pada ketinggian ini larutan memiliki tekanan yang dapat menyeimbangkan laju pergerakan molekul air dari larutan-air dan air-larutan. Tekanan inilah yang disebut sebagai “tekanan osmotik“. Tekanan osmotik merupakan salah satu sifat koligatif larutan.
tekananosmotik
Tekanan osmotik suatu larutan encer adalah mematuhi hukum persamaan gas ideal yaitu:
PV = nRT
Karena kita mengukur dalam sistem yang berupa larutan maka lebih mudah kita menggunakan satuan konsentrasi molaritas M.PV = nRT
P = nRT/V
karena M=n/V makaP = nRT/V
P = MRT
Tekanan osmotik biasa dilambangkan dengan lambag phi (phi) maka rumus diatas cenderung ditulis sebagai:
phi = tekanan osmotik
M = molaritas larutan
T = temperature dalam kelvin
R = tetapan gas, nilainya 0.082 L.atm/K.mol
i = faktor Van’t Hoff
Manfaat Belajar Tekanan Osmotik
Tekanan osmotik berpegaruh terhadap sel didalam tubuh, pengaruh tekanan osmotik berhubungan dengan “osmoregulasi” yaitu mekanisme homeostatis suatu sel organisme untuk mencapai kesetimbangan tekanan osmotik dengan lingkungannya. Jika tekanan osmotik didalam sel dengan luar sel seimbang maka dikatakan sebagai keadaan isotonik pada keadaan ini volume sel tidak mengalami perubahan volume. Jika tekanan osmotik didalam sel lebih besar maka cairan dalam sel bisa keluar sehingga sel akan mengkerut, sebaliknya disebut hipotonik yaitu liquid diluar sel akan masuk ke sel sehingga sel akan bertambah besar.
Reverse Osmosis/Osmosis Balik
Bila tekanan yang diaplikasikan terhadap larutan adalah melebihi tekanan osmotiknya maka yang terjadi adalah molekul air akan mengalir melewati membrane semipermiable menuju ke air (pelarut). Osmosis balik bayak digunakan untuk membuat air minum dari air laut dan mengurangi kesadahan air minum. Proses osmosis balik digambarkan dalam gambar berikut:
Kenaikan Titik Didih Larutan
Berlawanan dengan penurunan titik beku larutan. Kenaikan titik didih larutan merupakan fenomena meningkatkan titik didih suatu pelarut disebabkan adanya zat terlarut didalam pelarut tersebut. Ini berarti bahwa titik didih pelarut akan lebih kecil jika dibandingkan dengan titik larutan. Sebagai contoh titik didih air murni adalah 100 C jika kita melarutkan gula atau garam dapur ke dalam air maka titik didihnya akan lebih dari 100 C.Bagaimana Kita Mengukur Kenaikan Titik Didih Larutan?
Kenaikan titik didih larutan merupakan salah satu sifat koligatif larutan, Untuk menghitung perubahan titik didih larutan maka kita bisa menggunakan persamaan berikut ini:
?Tb = Kb. m . i
sedangkang titik didih larutan dicari dengan persamaan,Tb = Tpelarut + ?Tb
dimana :
?Tb = penurunan titik beku larutan
Tb = titik beku larutan
m = molalitas larutan
Kb = konstanta titik beku pelarut
i = Faktor Van’t Hoff
Di bidang themodinamika konstanta titik beku pelarut, Kb lebih dikenal dengan istilah “Konstanta Ebulioskopik“. Ebulioskopik berasal dari bahasa Yunani yang artinya “mendidih”.
Faktor Van’t Hoff (i) adalah parameter untuk mengukur seberapa besar zat terlarut berpengaruh terhadap sifat koligatif (penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik). Faktor Van’t Hoff dihitung dari besarnya konsentrasi sesunguhnya zat terlarut yang ada di dalam larutan dibanding dengan konsentrasi zat terlarut hasil perhitungan dari massanya. Untuk zat non elektrolit maka vaktor Van’t Hoffnya adalah 1 dan nonelektrolit adalah sama dengan jumlah ion yang terbentuk didalam larutan. Faktor Van’t Hoff secara teori dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
i = 1 + (n-1)?)
dengan ? adalah derajat ionisasi zat terlarut dan n jumlah ion yang terbentuk ketika suatu zat berada didalam larutan. Untuk non elektrolit maka alfa = o dan n adalah 1 dan untuk elektrolit dicontohkan sebagai berikut:C6H12O6 -> C6H12O6 n = 1
NaCl -> Na+ + Cl- n = 2
CaCl2 -> Ca2+ + 2Cl- n = 3
Na3PO4 -> 3Na+ + PO4- n = 4
Cu3(PO4)2 -> 3Cu2+ + 2PO43- n = 5
Data nilai Kf beberapa pelarut adalah sebagai berikut:NaCl -> Na+ + Cl- n = 2
CaCl2 -> Ca2+ + 2Cl- n = 3
Na3PO4 -> 3Na+ + PO4- n = 4
Cu3(PO4)2 -> 3Cu2+ + 2PO43- n = 5
Penurunan Titik Beku Larutan
Penurunan titik beku larutan mendiskripsikan bahwa titik beku suatu pelarut murni akan mengalami penurunan jika kita menambahkan zat terlarut didalamnya. Sebagai contoh air murni membeku pada suhu 0 C akan tetapi jika kita melarutkan contoh sirup atau gula didalamnya maka titik bekunya akan menjadi dibawah 0 C. Sebagai contoh larutan garam 10% NaCl akan memiliki titik beku -6 C dan 20% NaCl akan memiliki titik beku -16 C.Mengapa Kita Belajar Mengenai Fenomena Penurunan Titik Beku Larutan?
Fenomena penurunan titik beku larutan sangat menarik perhatian para ilmuwan karena hal ini bersinggungan langsung dengan kehidupan manusia contohnya, penggunaan etilen glikol sebagai agen “antibeku” yang dipakai di radiator mobil sehingga air ini tidak beku saat dipakai dimusim dingin. beberapa ikan didaerah artik mampu melepaskan sejumlah senyawa untuk menghindari darahnya beku, atau dengan menggunakan teknik penurunan titik beku kita dapat menentukan massa molar atau menentukan derajat disosiasi suatu zat.
Bagaimana Mengukur Penurunan Titik Beku Larutan?
Penurunan titik beku larutan adalah salah satu sifat koligatif larutan. Untuk mengukur besarnya titik beku larutan kita membutuhkan dua hal berikut:
- Konsentrasi molal suatu larutan dalam molalitas.
- Konstanta penurunan titik beku pelarut atau Kf.
?Tf = m. Kf. i
dan titik beku larutan dicari,Tf = Tpelarut murni – Tf
dimana:?Tf = penurunan titik beku larutan
Tf = titik beku larutan
m = molalitas larutan
Kf = konstanta titik beku pelarut
i = Faktor Van’t Hoff
Di bidang themodinamika konstanta titik beku pelarut, Kf lebih dikenal dengan istilah “Konstanta Krioskopik“. Krioskopik berasal dari bahasa Yunani yang artinya “mengukur titik beku”.
Faktor Van’t Hoff (i) adalah parameter untuk mengukur seberapa besar zat terlarut berpengaruh terhadap sifat koligatif (penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmotik). Faktor Van’t Hoff dihitung dari besarnya konsentrasi sesunguhnya zat terlarut yang ada di dalam larutan dibanding dengan konsentrasi zat terlarut hasil perhitungan dari massanya. Untuk zat non elektrolit maka vaktor Van’t Hoffnya adalah 1 dan nonelektrolit adalah sama dengan jumlah ion yang terbentuk didalam larutan. Faktor Van’t Hoff secara teori dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
i = 1 + (n-1)?)
dengan ? adalah derajat ionisasi zat terlarut dan n jumlah ion yang terbentuk ketika suatu zat berada didalam larutan. Untuk non elektrolit maka alfa = o dan n adalah 1 dan untuk elektrolit dicontohkan sebagai berikut:C6H12O6 -> C6H12O6 n = 1
NaCl -> Na+ + Cl- n = 2
CaCl2 -> Ca2+ + 2Cl- n = 3
Na3PO4 -> 3Na+ + PO4- n = 4
Cu3(PO4)2 -> 3Cu2+ + 2PO43- n = 5
Data nilai Kf beberapa pelarut adalah sebagai berikut:
Jika dilihat persamaan ?Tf = m.Kf.i maka kita bisa menentukan besarnya Faktor Van’t Hoff dari suatu zat terlarut dalam suatu pelarut dengan menggambar grafik antara ?Tf dengan m maka kita akan mendapatkan slope (gradien garis) yang setara dengan ixKf. Bila harga Kf pelarut diketahui maka kita pun dapat mencari nilai i-nya.
http://belajarkimia.com/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar