Tugas Kimia qt-Qt

Sifat koligatif Larutan
Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang tidak tergantung pada macamnya zat terlarut tetapi semata-mata hanya ditentukan oleh banyaknya zat terlarut (konsentrasi zat terlarut).
Sifat koligatif meliputi:
1.Penurunan tekanan uap jenuh2. Kenaikan titik didih3. Penurunan titik beku4. Tekanan osmotik
Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat Larutan itu sendiri. Jumlah partikel dalam larutan non elektrolit tidak sama dengan jumlah partikel dalam larutan elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama. Hal ini dikarenakan larutan elektrolit terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion-ion. Dengan demikian sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan elektrolit. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa larutan elektrolit di dalam pelarutnya mempunyai kemampuan untuk mengion. Hal ini mengakibatkan larutan elektrolit mempunyai jumlah partikel yang lebih banyak daripada larutan non elektrolit pada konsentrasi yang sama
Contoh:
Larutan 0.5 molal glukosa dibandingkan dengan iarutan 0.5 molal garam dapur.- Untuk larutan glukosa dalam air jumlah partikel (konsentrasinya) tetap, yaitu 0.5 molal.- Untuk larutan garam dapur: NaCl(aq) --> Na+ (aq) + Cl- (aq) karena terurai menjadi 2 ion, maka konsentrasi partikelnya menjadi 2 kali semula = 1.0 molal.
Yang menjadi ukuran langsung dari keadaan (kemampuannya) untuk mengion adalah derajat ionisasi.Besarnya derajat ionisasi ini dinyatakan sebagai:
= jumlah mol zat yang terionisasi/jumlah mol zat mula-mula
Untuk larutan elektrolit kuat, harga derajat ionisasinya mendekati 1, sedangkan untuk elektrolit lemah, harganya berada di antara 0 dan 1 (0 <  < 1).
Atas dasar kemampuan ini, maka larutan elektrolit mempunyai pengembangan di dalam perumusan sifat koligatifnya.
1. Untuk Kenaikan Titik Didih dinyatakan sebagai:
Tb = m . Kb [1 + (n-1)] = W/Mr . 1000/p . Kb [1+ (n-1)]
n menyatakan jumlah ion dari larutan elektrolitnya.
2. Untuk Penurunan Titik Beku dinyatakan sebagai:
Tf = m . Kf [1 + (n-1)] = W/Mr . 1000/p . Kf [1+ (n-1)]
3. Untuk tekanan osmotik dinyatakan sebagai :
= C R T [1+ (n-1)]
Contoh:
Hitunglah kenaikan titik didih dan penurunan titik beku dari larutan 5.85 gram garam dapur (Mr = 58.5) dalam 250 gram air ! (bagi air, Kb= 0.52 dan Kf= 1.86)
Jawab:
Larutan garam dapur, NaCl(aq) --> NaF+ (aq) + Cl- (aq) Jumlah ion = n = 2.
Tb = 5.85/58.5 x 1000/250 x 0.52 [1+1(2-1)] = 0.208 x 2 = 0.416oC
Tf = 5.85/58.5 x 1000/250 x 0.86 [1+1(2-1)] = 0.744 x 2 = 1.488oC
Catatan: Jika di dalam soal tidak diberi keterangan mengenai harga derajat ionisasi, tetapi kita mengetahui bahwa larutannya tergolong elektrolit kuat, maka harga derajat ionisasinya dianggap 1.




APLIKASI SIFAT KOLIGATIF
Dibalik Lembutnya Es Krim
Membayangkan es krim akan terbayang kelembutan dan ke-yummy-an rasanya. Untuk membuat dan menyimpan es krim sehingga kelembutan dan rasa yummy-nya terpelihara, kuncinya adalah kimia. Tanpa sifat koligatif larutan atau sifat-sifat koloid tidak mungkin es krim lezat bisa diproduksi.
Struktur dan kandungan es krim
Es krim tidak lain berupa busa (gas yang terdispersi dalam cairan) yang diawetkan dengan pendinginan. Walaupun es krim tampak sebagai wujud yang padu, bila dilihat dengan mikroskop akan tampak ada empat komponen penyusun, yaitu padatan globula lemak susu, udara (yang ukurannya tidak lebih besar dari 0,1 mm), kristal-kristal kecil es, dan air yang melarutkan gula, garam, dan protein susu (Gambar 1).
Berbagai standar produk makanan di dunia membolehkan penggelembungan campuran es krim dengan udara sampai volumenya menjadi dua kalinya (disebut dengan maksimum 100 persen overrun). Es krim dengan kandungan udara lebih banyak akan terasa lebih cair dan lebih hangat sehingga tidak enak dimakan.
Bila kandungan lemak susu terlalu rendah, akan membuat es lebih besar dan teksturnya lebih kasar serta terasa lebih dingin. Emulsifier dan stabilisator dapat menutupi sifat-sifat buruk yang diakibatkan kurangnya lemak susu dan dapat memberi rasa lengket.
Alat pembuat es krim
Nancy Johnson dari Philadelphia adalah orang yang pertama menciptakan alat pembuat es krim. Alat yang ia ciptakan adalah ember dari kayu yang di dalamnya ada wadah lebih kecil dari logam. Wadah logam ini dapat diputar dengan menggunakan pedal. Ruang di antara wadah kecil dan ember kayu diisi dengan campuran es dan garam. Alat-alat yang modern saat ini pun masih menggunakan prinsip yang sama (Gambar 2).
Pembuatan es krim sebenarnya sederhana saja, yakni mencampurkan bahan-bahan dan kemudian mendinginkannya. Air murni pada tekanan 1 atmosfer akan membeku pada suhu 0°C. Namun, bila ke dalam air dilarutkan zat lain, titik beku air akan menurun. Jadi, untuk membekukan adonan es krim pun memerlukan suhu di bawah 0°C. Misalkan adonan es krim dimasukkan dalam wadah logam, kemudian di ruang antara ember kayu dan wadah logam dimasukkan es.
Awalnya, suhu es itu akan kurang dari 0°C (coba cek hal ini dengan mengukur suhu es yang keluar dari lemari pendingin). Namun, permukaan es yang berkontak langsung dengan udara akan segera naik suhunya mencapai 0°C dan sebagiannya akan mencair. Suhu campuran es dan air tadi akan tetap 0°C selama esnya belum semuanya mencair. Seperti disebut di atas, jelas campuran es krim tidak membeku pada suhu 0°C akibat sifat koligatif penurunan titik beku.
Bila ditaburkan sedikit garam ke campuran es dan air tadi, kita mendapatkan hal yang berbeda. Air lelehan es dengan segera akan melarutkan garam yang kita taburkan. Dengan demikian, kristal es akan terapung di larutan garam. Karena larutan garam akan mempunyai titik beku yang lebih rendah dari 0°C, es akan turun suhunya sampai titik beku air garam tercapai. Dengan kata lain, campuran es krim tadi dikelilingi oleh larutan garam yang temperaturnya lebih rendah dari 0°C sehingga adonan es krim itu akan dapat membeku.
Tetapi, tunggu dulu! Kalau campuran itu hanya dibiarkan saja mendingin tidak akan dihasilkan es krim, melainkan gumpalan padat dan rapat berisi kristal-kristal es yang tidak akan enak kalau dimakan. Bila diinginkan es krim yang enak di mulut, selama proses pembekuan tadi adonan harus diguncang-guncang. Pengocokan atau pengadukan campuran selama proses pembekuan merupakan kunci dalam pembuatan es krim yang baik.
Proses pengguncangan ini bertujuan ganda. Pertama, untuk mengecilkan ukuran kristal es yang terbentuk; semakin kecil ukuran kristal esnya, semakin lembut es krim yang terbentuk. Kedua, dengan proses ini akan terjadi pencampuran udara ke dalam adonan es krim. Gelembung-gelembung udara yang tercampur ke dalam adonan inilah yang menghasilkan busa yang seragam (homogen).
Peran emulsifier
Metode sederhana pengadukan dan pendinginan secara serempak ini ternyata menimbulkan masalah lain. Krim pada dasarnya terdiri atas globula kecil lemak yang tersuspensi dalam air. Globula-globula ini tidak saling bergabung sebab masing-masing dikelilingi membran protein yang menarik air, dan airnya membuat masing-masing globula tetap menjauh. Pengadukan akan merusak membran protein yang membuat globula lemak tadi kemudian dapat saling mendekat. Akibatnya, krim akan naik ke permukaan. Hal seperti ini diinginkan bila yang akan dibuat adalah mentega atau minyak, tetapi jelas tidak diinginkan bila yang akan dibuat es krim.
Penyelesaian sederhananya adalah dengan menambahkan emulsifier pada campuran. Molekul emulsifier akan menggantikan membran protein, satu ujung molekulnya akan melarut di air, sedangkan ujung satunya akan melarut di lemak. Lecitin, molekul yang terdapat dalam kuning telur, adalah contoh emulsifier sederhana. Oleh karena itu, salah satu bahan pembuat es krim adalah kuning telur. Selain itu, dapat digunakan mono- atau di-gliserida atau polisorbat yang dapat mendispersikan globula lemak dengan lebih efektif.
Dapat dibuat di wadah meriam
Karena prinsip pembuatan yang sangat sederhana itulah, maka pernah ada kejadian yang lucu dalam pembuatan es krim. Pilot Angkatan Udara Amerika pada saat Perang Dunia II (zaman itu di medan perang tentu sukar untuk mendapatkan es krim) kreatif membuat es krim dengan menggunakan wadah meriam! Para penerbang ini mengamati dan mendapatkan bahwa wadah meriam ternyata mempunyai suhu dan tingkat getaran yang cocok untuk menghasilkan es krim. Jadi, setiap kali mereka berangkat menyerang lawan, tak lupa mereka menempatkan satu wadah besar berisi adonan es krim. Hasilnya dalam perjalanan pulang dari penyerangan mereka akan dapat menikmati es krim yang sedap.
Penyimpanan es krim
Bila es krim tidak disimpan dengan baik, sebagian es krim yang mencair akan membentuk kristal es yang lebih besar dan ketika kembali dimasukkan ke pendingin kristal esnya akan tumbuh membesar. Hal ini akan mengakibatkan teksturnya menjadi semakin kasar dan tidak enak di mulut. Selain itu, sebenarnya pengasaran tekstur ini bisa juga diakibatkan karena laktosa (gula susu) akan mengkristal dari larutan dan sukar melarut kembali.
Untuk mengatasi hal ini, bila selesai makan (sebelum menyimpan kembali), dapat ditaburkan sedikit gum atau serbuk selulosa di atas es krim. Serbuk-serbuk itu akan menyerap kuat air yang mencair sehingga pembentukan kristal es yang besar dapat dicegah.
Gambar :
Es krim bila dilihat dengan mikroskop, lihat skala di gambar kiri 100 mikrometer. Di gambar kanan dalam skala yang lebih besar diperlihatkan komponen-komponennya: kristal es (warna biru-C), gelembung udara (A), gumpalan lemak (F), dan larutan yang mengandung gula, garam, dan protein susu (S, kuning).
Alat pembuat es krim konvensional (kiri) dan yang modern (kanan).
Osmosis terbalik
Osmosis terbalik adalah sebuah istilah teknologi yang berasal dari osmosis. Osmosis adalah sebuah fenomena alam dalm sel hidup di mana molekul "solvent" (biasanya air) akan mengalir dari daerah "solute" rendah ke daerah "solute" tinggi melalui sebuah membran "semipermeable". Membran "semipermeable" ini menunjuk ke membran sel atau membran apa pun yang memiliki struktur yang mirip atau bagian dari membran sel. Gerakan dari "solvent" berlanjut sampai sebuah konsentrasi yang seimbang tercapai di kedua sisi membran.
Reverse osmosis adalah sebuah proses pemaksaan sebuah solvent dari sebuah daerah konsentrasi "solute" tinggi melalui sebuah membran ke sebuah daerah "solute" rendah dengan menggunakan sebuah tekanan melebihi tekanan osmotic. Dalam istilah lebih mudah, reverse osmosis adalah mendorong sebuah solusi melalui filter yang menangkap "solute" dari satu sisi dan membiarkan pendapatan "solvent" murni dari sisi satunya.
Proses ini telah digunakan untuk mengolah air laut untuk mendapatkan air tawar, sejak awal 1970-an.
Pembersih Air Ultraviolet versus Reverse Osmosis
Dua teknologi pembersih air dikembangkan untuk sistem pembersihan air. Mana yang lebih unggul. Tak mudah mendapatkan air tanah yang memenuhi syarat kesehatan. Kualitas air tanah cenderung menurun. Demikian dengan sumber-sumber air baku yang lain, seperti sungai, danau dan sebagainya.
Suatu studi yang dilakukan Badan Pengendali Lingkungan Hidup (BPLHD) DKI Jakarta menyebutkan sampai akhir Tahun 2004, air tanah di DKI Jakarta sebanyak 63 persen mengandung bakteri coliform. Sementara 75 persen di antaranya diduga tercemar fecal coli yang melebihi baku mutu aman. Kesimpulan ini didapat BPLHD DKI setelah melakukan uji sampel baku mutu air tanah terhadap 48 sumur yang tersebar di seluruh DKI Jakarta.
Hal serupa juga ditemukan BPLDH terhadap kualitas air di 13 sungai yang merupakan bagian dari hulu Sungai Ciliwung. BPLDH menyebutkan air sungai yang biasanya dipakai sebagai air baku itu, telah mengandung kadar BOD rata-rata 8,79 mg perliter dan COD rata-rata 35,22 mg perliter. Padahal, berdasarkan standar kesehatan, baku mutu kadar BOD seharusnya tidak boleh melebihi 10 mg perliter dan COD 20 mg perliter. Perlu dicatat bahwa dampak air tercemar terhadap kesehatan tubuh, seringkali baru terasa dalam rentang waktu cukup lama. Kasus pencemaran sungai Buyat di Kalimantan adalah salah satu buktinya.
Salah satu solusi yang paling masuk akal mengatasi problem air bersih adalah dengan memanfaatkan teknologi pembersih air. Alat ini bisa didapat dengan mudah di pusat-pusat perbelanjaan. Secara umum, sistem pembersih air terbagi dalam dua kategori, yakni menggunakan sistem sterilisasi dan filter penjernih.
Sistem sterilisasi biasanya digunakan untuk air minum dan kebutuhan memasak. Sementara filterisasi dipakai untuk kebutuhan nonkonsumsi seperti mandi dan mencuci pakaian. Sistem sterilisasi terbagi lagi dalam dua jenis, yaitu teknologi ultraviolet (UV) dan reverse osmosis (RO). Teknologi UV mengandalkan sinar ultraviolet untuk membunuh kuman dan bakteri yang terkandung dalam air. Sementara teknologi RO mengandalkan media filter berupa membran dengan diameter pori-pori 0,02 micron untuk virus dan 0,001 untuk bakteri.
Benny Winata, staf PT Air Mas Jakarta--salah satu distributor pembersih air--, menyebutkan dari sisi teknologi, sistem RO lebih praktis dibandingkan UV. Sebab, sistem RO menggabungkan kemampuan menyaring partikel-partikel air dengan sterilisasi kuman dan bakteri. Sementara teknologi UV hanya mampu membunuh kuman dan bakteri tapi tidak bisa berbuat apa-apa terhadap partikel air seperti kapur dan zat besi.
''Cara kerja UV itu kan sistem tembak. Posisi air itu berada di atas lampu ultraviolet. Sinar lampu itulah yang kemudian menembaki kuman dan bakteri. Tapi, kalau yang namanya zat besi dan kapur, mau ditembak sekencang apapun, tetap saja lolos, sebab dia bukan makhluk hidup,'' jelasnya. Selain itu, kata Beny, meskipun kuman dan bakteri itu sudah mati, namun karena bangkainya masih terbawa dalam air, banyak pihak yang mencemaskan dalam rentang waktu cukup panjang, akan berdampak terhadap kesehatan tubuh. Meski begitu, Beny menganggap teknologi UV tetap penting dalam rangka memberikan kepastian tidak ada lagi bakteri dan virus yang tersisa.
Namun, syaratnya teknologi ini harus ditempatkan pada posisi finishing dalam jaringan pembersih air.''Kalau mau aman, memang lebih baik menggabungkan keduanya. Jadi, pada fase pertama menggunakan RO dan setelah itu diakhir prosesnya ditambahkan UV,'' ujarnya. Saat ini, sistem pembersih air yang beredar di pasaran cukup beragam. Salah satu merek terkenal adalah water purifier Yamaha. Alat ini menerapkan sistem penyaringan ganda. Tabung filter pertama berisi pasir silika yang berfungsi menyaring partikel-partikel besar yang terkandung dalam air. Tabung kedua sebagai finishing menggunakan media serbuk karbon aktif dan cloth filter yang mampu menyaring partikel dalam air sampai ukuran 1 mikron.
Dengan alat ini, partikel air seperti besi, unsur mangan, bahan-bahan organik, karat besi, bau klorin, deterjen dan kotoran lain dalam air dipastikan lenyap atau berada di atas baku mutu air bersih layak konsumsi. Namun, mengingat kapasitasnya yang terbilang besar, alat ini lebih tepat diterapkan untuk korporasi. Sementara untuk kebutuhan rumah tangga, Beny menyarankan menggunakan RO dengan kapasitas maksimal rata-rata 180 liter perhari.
Salah satu produk dengan platform RO adalah Etech buatan Taiwan. Alat yang dilengkapi dengan lima tabung filter ini menerapkan sistem filter berlapis hingga lima tahap. Terdiri dari, filter sedimen yang berfungsi menyerap partikel besar seperti pasir dan kotoran, kemudian filter pre karbon pertama dan kedua yang berfungsi menghilangkan zat organik berupa warna, bau dan rasa.
Setelah itu dilanjutkan dengan tahap keempat melalui media membran untuk menyaring bakteri dan kuman hingga 0,01 micron. Sebagai finishingnya RO Etech menambahkan filter terakhir yakni post carbon. ''Dibandingkan merek lain, RO Etech jauh lebih unggul. Sebab, membran filter RO Etech memiliki diameter lebih kecil yakni 0,01 micron,'' ujar Benny mempromosikan produknya.
Sementara untuk pembersih air yang menggunakan teknologi UV, terdapat beberapa merek seperti Megatron dan Sanitron. Pembersih air dengan platdorm UV, tidak dilengkapi dengan sistem filter partikel air secara detil seperti RO. Sebetulnya, ada beberapa pembersih air UV yang juga menyertakan filter partikel seperti Biologic. Namun tabung filternya hanya dua buah. Cukup jauh bila dibandingkan dengan teknologi RO yang mengaplikasikan sistem filter empat hingga lima level

KAMUS UMUM

Absisi : Proses pengguguran organ tumbuhan yang diatur oleh beberapa hormon (auksin,etilen dan absisat)

Enzim : Katalis protein yang dihasilkan oleh organisme

Fermentasi : Proses perombakan anaerobic suatu senyawa organic oleh organisme

Fotosistem : Sekelompok pigmen perangkap cahaya pada memmbran fotosintetik

Karotenoid : Kelompok pigmen kunimg (oranye) pada tumbuhan

Koleoptil : Selubung pelindung yang membungkus plumula kecambah

Stroma : Cairan padat diantara system membrane tilakoid dan dua membrane luar kloroplas

Vernalisasi : Proses perlakuan dengan suhu rendah pada tumbuhan muda untuk merangsang pendewasaan secara fisiologi,kemudian mempercepat pembungaan

Zimogen : Enzim inaktif (tidak aktif)

Stoikiometri : Bidang ilmu kimia yang mempelajari hubungan kuantitatif zat-zat yang terlibat dalam suatu reaksi

R.empiris : Rumus perbandingan terkecil atom-atom penyusun suatu molekul

Larutan : Campuran 2 zat atau lebih yang bersifat homogen

Konsentrasi : Hubungan kuantitatif zat terlarut dan pelarut

Buffer : Campuran asam atau basa lemahdengan asam atau basa konjugasinya

Elektrokimia : Bagian dari ilmu kimia yang mempelajari tentang penggunaan arus listrik untuk perubahan kimia dan pembangkitanarus listrik oleh peristiwa kimia