Elektrokimia

Kata Kunci: deret elektrokimia, elektroda hidrogen, elektrokimia, potensial reduksi standar, Reaksi Redoks

Ditulis oleh Taro Saito pada 18-10-2009

Keadaan standar didefinisikan sebagai keadaan pada 25^o C (298.15 K), pada keaktifan satu untuk semua zat dalam sel elektrokimia pada sel dengan arus nol pada tekanan 1 bar (105 Pa). Untuk reaksi yang melibatkan ion H⁺, keadaan standar adalah pH = 0 (sekitar konsentrasi asam 1 molar).

Dalam kasus elektrode hidrogen digunakan sebagai potensial elektrode standar, gas hidrogen 1 atm (aH2 = 1) dikontakkan perlahan dengan elektroda platinum-hitam yang dibenamkan dalam larutan asam kuat dengan keaktifan, aH+ = 1. Potentialnya diungkapkan sebagai:

dan menurut definisi E⁰ = 0 dalam keadaan standar. Elektroda hidrogen dalam keadaan standar disebut sebagai elektrode hidrogen standar atau NHE. Walaupun potensial reduksi biasanya diungkapkan dengan rujukan NHE standar, elektrode hidrogen sukar ditangani. Oleh karena itu elektrode kalomel jenuh atau Ag/AgCl digunakan sebagai elektroda rujukan untuk pengukuran elektrokimia sehari-hari dan potensial percobaan diukur terhadap elektroda ini atau dikonversi pada nilai NHE. Bila nilai NHE diset menjadi 0, nilai SCE 0.242 V, dan Ag/AgCl adalah 0.199 V.

Reaksi redoks terjadi hanya bila pasangan redoks ada dan reaktannya dapat berupa oksidator atau reduktor bergantung pasangan reaksinya. Kemampuan relatif redoksnya dapat diungkapkan secara numerik dengan memberikan potensial reduksi setengah reaksinya, E⁰ (Tabel 3.1). Perubahan energi bebas reaksi berhubungan dengan E⁰,

n adalah jumlah elektron yang diserahterimakan dan f adalah konstanta Faraday, 96500 C.mol^-1.

Misalnya, untuk dua reaksi

Tidak berlangsung bebas, tetapi bila H⁺ (aq) dan Zn(s) ada, reaksi redoks akan berlangsung. Persamaan yang menyatakan reaksi yang berlangsung didapat bila reaksi ke-2 dikurangi dengan persamaan reaksi pertama

Perubahan energi bebas reaksi redoks keseluruhan adalah selisih perubahan energi masing-masing setengah reaksi.

Karena setengah sel pada dasarnya hanya imajiner dan umumnya digunakan sebagai pasangan, perubahan energi bebas ∆G⁰₁ untuk H⁺ diset 0. Dalam hal ini karena didapat hasil percobaan ∆G⁰ sebesar -147 kJ, maka ∆G⁰₂ bernilai 147 kJ. Potensial E⁰ yang berkaitan dengan ∆G⁰ setengah reaksi disebut potensial reduksi standar.

Maka

Potensial standar berbagai setengah reaksi ditentukan dengan menggunakan prosedur yang mirip dengan yang disebutkan tadi (Tabel 3.1). E⁰ reaksi redoks dapat dihitung dengan mengkombinasikan E⁰ setengah reaksi ini.

Bila E⁰ reaksi redoks positif, ∆G⁰ bernilai negatif dan reaksi berlangsung spontan. Akibatnya selain menggunakan perubahan energi bebas potensial reduksi juga dapat digunakan untuk menentukan kespontanan reaksi. Semakin besar potensial reduksi semakin kuat kemampuan oksidasinya. Nilai positif atau negatif berdasarkan nilai potensial reduksi proton adalah 0, dan harus dipahami bahwa nilai positif tidak harus berarti mengoksidasi, dan nilai negatif bukan berarti mereduksi. Deretan yang disusun berdasarkan kekuatan redoks disebut deret elektrokimia.

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-anorganik-universitas/reaksi-anorganik/elektrokimia/?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+chem-is-try+%28Chem-Is-Try.Org+|+Situs+Kimia+Indonesia+|%29&utm_content=Yahoo!+Mail

Bertiuplah Gelembung di Udara

Kata Kunci: sabun, tegangan permukaan

Ditulis oleh 齊爾長 pada 19-10-2009

Mengapa gelembung sabun berbentuk bulat?

Coba kita pikir begini, Tidak akan terkejutkah Anda bila bentuk gelembung itu persegi? Itu karena semua pengalaman kita sejak bayi mengatakan bahwa hukum alam lebih menyukai bentuk-bentuk yang mulus. Memang tidak banyak benda alami yang memiliki ujung tajam atau membentuk sudut ganjil. Pengecualian yang penting dalam hal ini adalah kristal-kristal mineral tertentu, yang cantik justru karena memiliki bentuk-bentuk geometris serba tajam. Itu mungkin sebabnya mengapa sebagian orang percaya bahwa kristal-kristal dan piramida memiliki supranatural.

Akan tetapi itu metafisika, bukan sains. Gelembung-gelembung bundar–berbentuk bola–karena ada suatu gaya tarik menarik yang disebut tegangan permukaan yang menarik molekul-molekul air sekuat mungkin antara sejumlah partikel adalah ketika mereka membentuk sebuah bola. Di antara semua bentuk yang mungkin, kubus, piramida, bongkahan tak beraturan–bola memiliki luas sebelah luar paling kecil.

Segera setelah Anda melepaskan sebuah gelembung dari pipa tiup atau dari salah satu peralatan lebih modern, tegangan permukaan membuat lapisan tipis air sabun mencari luas permukaan yang sekecil mungkin. Maka terjadilah sebuah bola. Andaikata Anda tidak dengan sengaja memerangkapkan udara didalamnya, air sabun akan terus menyusut membentuk sebuah titik bola padat, seperti yang terjadi pada air hujan.

Akan tetapi udara di dalam mendorong ke arah luar, menahan selaput air. Semua gas memberikan tekanan pada wadah penyimpanan mereka karena mereka terdiri atas molekul-molekul terbang bebas yang terus membentur apa pun yang menghalangi. Dalam sebuah gelembung, gaya-gaya tegangan permukaan ke arah dalam pada selaput air diseimbangkan dengan tepat oleh gaya mendorong keluar oleh udara dari dalam. Jika ada perbedaan sedikit saja, gelembung entah akan mengeceil atau mengembang sampai keduanya sama besar.

Cobalah meniupkan udara lebih banyak untuk membuat gelembung lebih besar. Itu sama dengan menambahkan tekanan udara di sebelah dalam. Yang dapat diperbuat oleh selaput air untuk mengimbangi kenaikan tekanan ke luar adalah memperluas permukaannya. Ini dapat menyebabkan bertambah besarnya gaya-gaya tegangan permukaan ke arah dalam. Maka gelembung itu secara serentak memperbesar ukurannya. Namun dalam proses tersebut selaput air semakin tipis, pasalnya persediaan air memang terbatas. Apabila Anda terus menambahkan udara ke dalamnya, akhirnya selaput tadi tidak memiliki cadangan air lagi untuk memperluas permukaan. Akibat buruknya mulai ditebak. Gelembung-pun meletus.

Hal yang tepat sama juga terjadi pada permen karet, kecuali bahwa ahli-ahli tegangan permukaan ke arah dalam, gaya yang cenderung memperkecil gelembung atau balon berasal dari elastisitas karet dalam permen Anda. Elastisitas, seperti tegangan permukaan, seolah-olah berkata: “Kalau boleh, aku ingin menjadi bola yang sekecil mungkin”.

http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_fisika/bertiuplah-gelembung-di-udara/?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+chem-is-try+%28Chem-Is-Try.Org+|+Situs+Kimia+Indonesia+|%29&utm_content=Yahoo!+Mail

Termodinamika

Kata Kunci: elektrokimia, energi bebas Gibbs, entalpi, entropi, termodinamika

Ditulis oleh Taro Saito pada 17-10-2009

Reaksi anorganik dapat dideskripsikan dengan konsep redoks atau asam basa. Termodinamika dan elektrokimia sangat erat kaitannya dengan analisis reaksi redoks dan asam basa. Walaupun nampaknya teori termodinamika dan elektrokimia dideskripsikan dengan sejumlah persamaan dan rumus yang rumit, hanya beberapa persamaan dan parameter yang diperlukan untuk pemahaman yang layak. Pemahaman yang baik tentang tanda dan kecenderungan parameter dalam persamaan-persamaan penting ini akan sangat membantu pemahaman. Pemahaman lebih detail di luar bahasan di sini dapat diperoleh dengan memperluas kosep-konsep dasar ini.

3.1 Termodinamika

Parameter termodinamika untuk perubahan keadaan diperlukan untuk mendeskripsikan ikatan kimia, sruktur dan reaksi. Hal ini juga berlaku dalam kimia anorganik, dan konsep paling penting dalam termodinamika dipaparkan di bagian ini. Pengetahuan termodinamika sederhana sangat bermanfaat untuk memutuskan apakah struktur suatu senyawa akan stabil, kemungkinan kespontanan reaksi, perhitungan kalor reaksi, penentuan mekanisme reaksi dan pemahaman elektrokimia.

Entalpi Karena entalpi adalah kandungan kalor sistem dalam tekanan tetap, perubahan ∆H bernilai negatif untuk reaksi eksoterm, dan positif untuk reaksi endoterm. Entalpi reaksi standar, ∆H⁰, adalah perubahan entalpi dari 1 mol reaktan dan produk pada keadaan standar (105 Pa dan 298.15 K). Entalpi pembentukan standar, ∆Hf⁰, suatu senyawa adalah entalpi reaksi standar untuk pembentukan senyawa dari unsur-unsurnya. Karena entalpi adalah fungsi keadaan, entalpi reaksi standar dihitung dengan mendefinisikan entalpi pembentukan zat sederhana (unsur) bernilai nol. Dengan demikian:

Entropi Entropi adalah fungsi keadaan, dan merupakan kriteria yang menentukan apakah suatu keadaan dapat dicapai dengan spontan dari keadaan lain. Hukum ke-2 termodinamika menyatakan bahwa entropi, S, sistem yang terisolasi dalam proses spontan meningkat. Dinyatakan secara matematis

∆S > 0

Proses yang secara termodinamika ireversibel akan menghasilkan entropi. Entropi berkaitan dengan ketidakteraturan sistem dalam termodinamika statistik, menurut persamaan:

S = klnW .

k adalah tetapan Boltzmann, dan W adalah jumlah susunan atom atau molekul dalam sistem dengan energi yang sama, dan berhubungan dengan besarnya ketidakteraturan. Dengan meningkatnya entropi, meningkat pula ketidakteraturan sistem.

Energi bebas Gibbs Kuantitas ini didefinisikan dengan:

∆G = ∆H – T∆S

reaksi spontan terjadi bila energi Gibbs reaksi pada suhu dan tekanan tetap negatif. Perubahan energi bebas Gibbs standar berhubungan dengan tetapan kesetimbangan reaksi A = B melalui:

∆ G⁰ = -RT ln K.

K bernilai lebih besar dari 1 bila ∆G⁰ negatif, dan reaksi berlangsung spontan ke kanan.

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-anorganik-universitas/reaksi-anorganik/termodinamika/?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+chem-is-try+%28Chem-Is-Try.Org+|+Situs+Kimia+Indonesia+|%29&utm_content=Yahoo!+Mail

Stephanie Kwolek, Kimiawati Sang Penemu Kevlar

Kata Kunci: Medali Perkin, Polimer Kevlar

Ditulis oleh Diah FI pada 18-10-2009

Stephanie Kwolek dilahirkan pada tanggal 31 Juli 1923 di New Kensington, Pensylvania, anak dari John dan Nellie Zajdel Kwolek. Ayah Stephanie wafat ketika ia berusia 10 tahun, dan ibunya mendapatkan pekerjaan dengan Perusahaan Aluminum Amerika untuk mendukung kelanjutan hidup Stephanie dan saudara laki-lakinya.

Kwolek kuliah di Institut Tekhnologi Carnegie (kampus wanita , yang sekarang dikenal sebagai Universitas Carnegie Mellon) di Pittsburgh pada tahun 1942, lulus dengan gelar sarjana di bidang kimia pada tahun 1946. Tak lama kemudian, ia memulai karirnya di Departemen serat tekstil DuPont di Buffalo, New York.

Ketika di DuPont, Kwolek ditugaskan untuk meneliti serat baru berkinerja tinggi yang bersifat tahan asam dan basa, dan stabil pada suhu tinggi. Setelah penelitian dan percobaan yang cukup lama, ia menciptakan polimer cair, yang setelah digulung, lebih kuat lima kali dari baja dan memiliki kerapatan serat kaca. Polimer ini disebut Kevlar® dan didaftarkan sebagai paten milik DuPont.

Ia mendapat penghargaan Medali Perkin 1997 dari Himpunan Kimia Amerika (American Chemical Society) untuk pencapaian yang luar biasa dalam kimia terapan, sebagai wanita kedua yang menerima penghargaan ini.

Kwolek menerima Penghargaan Kilby, Medali Tekhnologi Nasional, dan penghargaan dari Himpunan Kimia Amerika untuk Penemuan Kreatif. Pada tahun 1995, ia termasuk ke dalam Hall of Fame Penemu Nasional.

Stephanie Kwolek pensiun dari DuPont pada tahun 1986 dan tinggal di Delaware.

http://www.chem-is-try.org/tokoh_kimia/stephanie-kwolek-kimiawati-sang-penemu-kevlar/?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+chem-is-try+%28Chem-Is-Try.Org+|+Situs+Kimia+Indonesia+|%29&utm_content=Yahoo!+Mail

Stephanie Kwolek, kimiawati sang penemu Kevlar

Kata Kunci: Medali Perkin, Polimer Kevlar

Ditulis oleh Diah FI pada 18-10-2009

Stephanie Kwolek dilahirkan pada tanggal 31 Juli 1923 di New Kensington, Pensylvania, anak dari John dan Nellie Zajdel Kwolek. Ayah Stephanie wafat ketika ia berusia 10 tahun, dan ibunya mendapatkan pekerjaan dengan Perusahaan Aluminum Amerika untuk mendukung kelanjutan hidup Stephanie dan saudara laki-lakinya.
Kwolek kuliah di Institut Tekhnologi Carnegie (kampus wanita , yang sekarang dikenal sebagai Universitas Carnegie Mellon) di Pittsburgh pada tahun 1942, lulus dengan gelar sarjana di bidang kimia pada tahun 1946. Tak lama kemudian, ia memulai karirnya di Departemen serat tekstil DuPont  di Buffalo, New York.
Ketika di DuPont, Kwolek ditugaskan untuk meneliti serat baru berkinerja tinggi yang bersifat tahan asam dan basa, dan stabil pada suhu tinggi. Setelah penelitian dan percobaan yang cukup lama, ia menciptakan polimer cair, yag setelah digulung, lebih kuat lima kali dari baja dan memiliki kerapatan serat kaca. Polimer ini disebut Kevlar® dan didaftarkan sebagai paten milik DuPont.
Ia mendapat penghargaan Medali Perkin 1997 dari Himpunan Kimia Amerika (American Chemical Society) untuk pencapaian yang luar biasa dalam kimia terapan, sebagai wanita kedua yang menerima penghargaan ini.
Kwolek menerima Penghargaan Kilby, Medali Tekhnologi Nasional, dan penghargaan dari Himpunan Kimia Amerika untuk Penemuan Kreatif. Pada tahun 1995, ia termasuk ke dalam Hall of Fame Penemu Nasional.
Stephanie Kwolek pensiun dari DuPont pada tahun 1986 dan tinggal di Delaware.

Teori Besar dan Evaluasi

Kata Kunci: ikatan kovalen, teori elektron valensi Lewis, teori Eyring

Ditulis oleh Taro Saito pada 16-10-2009

Teori elektron valensi Lewis mengusulkan bahwa ikatan kovalen dibentuk dengan pasangan elektron dan bahwa ada delapan elektron valensi di sekitar setiap atom.  Teori ini merupakan konsep yang sangat penting yang memungkinkan kita memahami ikatan antar unsur-unsur golongan utama.  Namun, teori ini tidak ditempatkan cukup tinggi untuk memungkinkan Lewis dianugerahi hadiah Nobel.
Salah satu alasan nampaknya adalah, di tanah kelahiran Lewis, US, teori ini diabaikan; dan pemenang Nobel, Langmuir mengembangkan teori ini, yang kemudian dikenal dengan teori Lewis-Langmuir.  N. Bohr, fisikawan ternama yang memiliki pengaruh besar pada pemilihan  pemenang Nobel, mengevaluasi teori adsorpsi Langmuir lebih tinggi, yang menyarankan bahwa fisikawan menganggap teori Lewis terlalu sederhana.
Ada juga cerita yang mirip tentang teori keadaan transisi H. Eyring.  Fisikawan dan kimiawan teori, yang menyukai penanganan matematis fenomena kimia, menganggap teori Eyring terlalu sederhana.  Dengan alasan ini, konsep yang paling penting dalam kinetika kimia tidak dipertimbangkan untuk mendapatkan hadiah  Nobel.  Ini adalah episode dalam sejarah kimia yang mengingatkan kita pada komentar R. Hoffmann, yang menyatakan konsep sederhana lebih penting dari teori yang secara matematik sangat rumit sehingga menjerumuskan.

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-anorganik-universitas/ikatan-dan-struktur/teori-besar-dan-evaluasi/?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+chem-is-try+%28Chem-Is-Try.Org+|+Situs+Kimia+Indonesia+|%29&utm_content=Yahoo!+Mail

Cerpen Kimia : Kecemburuan Tembaga

Ditulis oleh Halimah Pakot pada 17-10-2009

“Selalu saja begitu…! Kenapa sih kalau aku sama Aurum (Emas) selalu saja tak berharga padahal aku ini kan cantik, bahkan dalam Metodologi aku selalu saja dikaitkan dengan Dewi Aprodithe/ Dewa Venus, ah…dah nasib kali, mendingan aku gabung aja ma si Besi, di sana kan aku selalu terlihat berharga”
“Nasib…nasib mengapa harus begini, kenapa tiap jalan dengan Aurum (emas) selalu saja Aurum yang pertama dipilih bahkan dia dapat julukan logam mulia”
“Tapi Aurum kan adikku? masa sama adik sendiri harus cemburu?wajar aja kan, Aurumkan paling bungsu sedang aku kakaknya yang paling tua dan di dongeng-dongeng juga anak bungsu selalu yang paling cantik tapi… aku sama adik yang kedua Perak, lebih cantk siapa ya?hmm….aku aja deh!”
Apa sih?ha…ha…I love you full kata Mbah Surip. Aku cuma sedang membanding-bandingkan diriku yang cantik ini dengan adik-adikku Emas (Au)dan Perak (Ag) yang tentunya mereka lebih cantik daripada aku. Meskipun kami memiliki kecantikan yang jauh berbeda tapi kami sekeluarga yang tinggal di nomor rumah 29 gang 4 blok 1B di kota kami sistem periodik unsur dikenal sebagai keturunan unsur cantik-cantik di bandingkan unsur-unsur yang lain.Membanggakan sekali bukan? yee…pasti ngiri
Apa sih yang membuat kalian tidak iri padaku?bayangkan saja selain cantik aku juga punya satu keahlian yang orang lain belum tentu memiliki apa yang aku miliki, salah satu keahlianku aku dapat memantulkan cahaya merah dan jingga dan dapat menyerap frekuensi-frekuensi lain dalam spectrum, dan yang penting aku tuh bersifat faramagnetik . Tapi perlu kalian ketahui meskipun aku dan adik keduaku Perak(Ag) iri juga sama Aurum (emas) tapi kami tidak pernah bertengkar malah di Alam kalau lagi jalan-jalan dimana ada adik keduaku Perak disana aku dan Aurum selalu ada
“Kakakku Cu…,ngapain bercermin terus?sudah di tungguin unsur-unsur lain tuh di luar” kata Aurum adikku sambil masuk kekamarku. (Cu adalah nama panggilan kecilku tapi sekarang aku sering di panggil Cuprum atau orang Indonesia bilang Tembaga)
“Hai…,Aurum, kakak lagi mengamati wajah kakak yang cantik ini, jadi jangan ganggu dulu?”
“Cantik..?cantikan aku kali”
“Buktinya..?”
“Buktinya, aku selalu di cari manusia sebagai perhiasan bagi mereka, bukan kayak kakak di cari cuma untuk peralatan listrik mereka.”
“Duh sombongnya, siapa yang ngajarin tuh?”
“He..he…bukan sombong. Tapi melihat kenyataan”
“Eh jelek-jelek gini juga kakakmu ini sangat bermanfaat, kalau gak ada kakak gak mungkin manusia itu membuat generator, kabel transmisi, instalasi listrik rumah dan industri, kendaraan bermotor, konduktor listrik, kabel dan tabung coaxial, tabung mikro wave, sakelar, reaktifier transistor, bidang telekomunikasi,serta tabung-tabung dan klep di pabrik penyulingan lagian gini-gini juga ya…kakaklah yang menguasai pasar kawat berukuran kecil, peralatan industri yang berhubungan dengan larutan, industri konstruksi, pesawat terbang dan kapal laut, atap, pipa ledeng, campuran kuningan dengan perunggu, dekorasi rumah, mesin industri non elektris, peralatan mesin, pengatur temperatur ruangan, serta mesin-mesin pertanian”
“Iya deh..iya deh..kakaku unsur yang paling cantik di negeriku Indonesia, sudah di tungguin tuh, katanya mau membantu enzim Sitokrom oksidasi pada manusia buat membantu proses metabolisme”
“Iya…iya adikku yang manis”
“Eh tapi niatnya mo bantu gimana kalau jadi penyakit Wilson lagi”
“Nyantai…percaya deh sama kakak”
“Eh kakak jangan jadi oksidasi Alcohol (Cu/CuO) ya, aku gak mau kakak jadi bahan pembuatan Formalin lagi”
“Iya…cantik,kakak pergi dulu ya daaah…”

http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/tips_dan_opini/cerpen-kimia-kecemburuan-tembaga/?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+chem-is-try+%28Chem-Is-Try.Org+|+Situs+Kimia+Indonesia+|%29&utm_content=Yahoo!+Mail