JUDUL : LARUTAN DAN GAYA ANTARMOLEKUL

TUJUAN : 

1. Mengetahui sifat Gas, Cairan, dan Padatan

2. Mengetahui struktur Kristal

ALAT DAN BAHAN :

1.  Buku Chemistry, Twelfth edition

2. Cairan, Gas, Padatan

DASAR TEORI :

11.1 Teori Molekuler Kinetik dari Cairan dan Padatan

Cairan dan padatan adalah dua yang berbeda. Perbedaan utama antara keadaan terkondensasi (cairan dan padatan) dan keadaan gas adalah jarak antara molekul. Dalam cairan, molekulnya sangat berdekatan sehingga jumlahnya sangat sedikit ruang kosong. Jadi, cairan jauh lebih sulit untuk dikompres daripada gas, dan memang begitu juga jauh lebih padat dalam kondisi normal. Molekul dalam cairan disatukan oleh satu atau lebih jenis gaya tarik, sebuah cairan juga memiliki volume yang pasti, karena molekul dalam cairan tidak pecah dari kekuatan yang menarik.

Sifat Gas, Cairan dan Padatan

Keadaan materi

Volume/bentuk

Massa jenis

Kompresibilitas

Gerakan molekul

Gas

Mengikuti bentuk wadahnya

Rendah

Sangat kompresibel

Sangat bebas

Cair

Mengikuti bentuk wadahnya

Tinggi

Hanya sedikit yang bisa dimampatkan

Bebas

Padat

Tetap

Tinggi

Hamper tidak bisa dimampatkan

Rapat dan sulit untuk bergerak

11.2 Gaya Antarmolekul

Gaya tarik di antara molekul-molekul, disebut gaya antarmolekul (intermolecular forces), menyebabkan perilaku gas non ideal, dan menentukan keberadaan materi terkondensasi, berupa cairan dan padatan. Ketika suhu gas turun, energi kinetik rata-rata molekulnya turun. Akhirnya, pada suhu cukup rendah, molekul-molekul itu tidak lagi memiliki cukup energi untuk memisahkan diri dari tarikan molekul lainnya. Pada titik ini, molekul-molekul mengelompok untuk membentuk tetes-tetes cairan yang kecil. Fenomena perubahan wujud gas menjadi cair dikenal sebagai pengembunan.

Gaya intramolekul (intramolecular forces) adalah gaya yang mengikat atom-atom dalam molekul.

Berbagai jenis gaya antarmolekul, yaitu: gaya dipol-dipol (dipol permanen), gaya dipol-dipol terinduksi, dan gaya antar dipol-terinduksi (disebut juga gaya dispersi atau gaya London) tercakup dalam gaya van der Walls, kecuali Gaya ion-dipol dan ikatan hydrogen.

Gaya Dipol-Dipol

Gaya dipol-dipol (dipole-dipole forces) merupakan gaya yang bekerja antara molekul-molekul polar, yaitu antara molekul-molekul yang memiliki momen dipol. Asal gaya ini adalah gaya elektrostatik. Gambar 1.1.1 menunjukkan orientasi molekul polar dalam suatu padatan.


Gambar 1.1.1

Gaya Ion-Dipol

Interaksi elektrostatik juga menjelaskan gaya ion-dipol (ion-dipole forces) yang terjadi antara suatu ion (bisa kation atau anion) dengan suatu molekul polar (Gambar 1.2.1).

Kekuatan interaksi ini bergantung pada muatan dan ukuran ion dan pada besarnya momen dipol dan ukuran molekul. Muatan kation umumnya lebih terpusat, karena kation biasanya lebih kecil daripada anion. Jadi untuk muatan yang sama, kation berinteraksi lebih kuat daripada anion.


 

Gambar 1.2.1 Dua jenis interaksi ion-dipol

Hidrasi adalah salah satu contoh interaksi ion-dipol. Dalam larutan NaCl dalam air, ion-ion Na+ dan Cl- dikelilingi oleh molekul air, yang memiliki momen dipol yang besar (1,87 D). Bila senyawa ionik seperti NaCl dilarutkan, molekul-molekul air bertindak sebagai isolator listrik yang mempertahankan ion-ion saling berjauhan. Di sisi lain, karbon tetraklorida (CCl4) adalah molekul nonpolar, dan karena itu tidak memiliki kemampuan untuk terlibat dalam interaksi ion-dipol. Yang kita temukan dalam prakteknya adalah bahwa karbon tetraklorida merupakan pelarut yang buruk untuk senyawa ionik, seperti kebanyakan cairan nonpolar lainnya.


Gambar 1.2.2 Interaksi ion-dipol antara ion Na+ dan Mg2+ dengan molekul air

Gaya Dispersi

perhatikan susunan yang ditunjukkan oleh Gambar 1.3.1. Jika kita menempatkan ion atau molekul polar di dekat suatu atom (atau molekul nonpolar), maka distribusi elektron pada atom (atau molekul) itu akan terganggu dengan gaya yang dilakukan oleh ion atau molekul polar tersebut. Dipol yang dihasilkan dalam atom (atau molekul) itu disebut dipol terinduksi (induced dipole) sebab pemisahan muatan positif dan negatif dalam atom (atau molekul nonpolar) itu disebabkan oleh kedekatannya dengan suatu ion atau molekul polar. Interaksi tarik-menarik antara ion dan dipol terinduksi disebut interaksi ion-dipol terinduksi, dan interaksi tarik antara dipol dan dipol terinduksi disebut interaksi dipol-dipol terinduksi.


 

 

Gambar 1.3.1 (a) Distribusi muatan bola pada atom helium, (b) Gangguan yang disebabkan oleh mendekatnya kation, (c) Gangguan yang disebabkan oleh mendekatnya suatu dipol

Keterpolaran (polarizability) adalah kemudahan terganggunya distribusi elektron dalam suatu atom (atau molekul). Umumnya, semakin banyak jumlah elektron dan semakin menyebar awan elektron dalam suatu atom atau molekul, akan semakin besar keterpolarannya.


Gambar 1.3.2 Dipol terinduksi yang berinteraksi satu sama lain. Pola tersebut hanya ada sesaat; susunan baru terbentuk pada saat berikutnya. Jenis interaksi ini menyebabkan pengembunan gas-gas nonpolar

Tabel 1.3.1 membandingkan titik leleh beberapa zat yang terdiri atas molekul-molekul nonpolar. Titik leleh meningkat dengan bertambahnya ukuran molekul. Karena semuanya adalah molekul nonpolar, satu-satunya gaya tarik-menarik antarmolekul yang ada adalah gaya dispersi.


Tabel 1.3.1 Titik leleh senyawa-senyawa nonpolar yang serupa

Ikatan Hidrogen

Pada Gambar 1.4.2, senyawa hidrogen unsur-unsur golongan 5A, 6A, dan 7A tidak mengikuti kecenderungan ini. Dalam setiap deret ini, senyawa yang paling ringan (NH3, H2O, dan HF) memiliki titik didih tertinggi. Alasannya adalah adanya ikatan hidrogen yang meluas antara molekul-molekul dalam senyawa ini.


Gambar 1.4.2 Titik didih senyawa hidrogen untuk unsur-unsur golongan 5A, 6A, dan 7A

Ikatan hidrogen (hydrogen bond) adalah jenis khusus interaksi dipol-dipol antara atom hidrogen dalam ikatan polar, seperti N―H, O―H, atau F―H, dengan atom elektronegatif O, N, atau F (Gambar 1.4.1).


Gambar 1.4.1. Garis tidak putus-putus mewakili ikatan kovalen, dan garis putus-putus mewakili ikatan hidrogen.

Jenis Larutan


 

Larutan ialah campuran homogen dari dua zat atau lebih. Larutan yang mengandung jumlah maksimum zat terlarut di dalam pelarut, pada suhu tertentu, dinamakan larutan jenuh (saturated solution). Sebelum titik jenuh tercapai, larutannya disebut larutan tak jenuh (unsaturated solution). Jenis ketiga, larutan lewat jenuh (supersaturated solution), mengandung lebih banyak zat terlarut dibandingkan yang terdapat di dalam larutan jenuh, walaupun keadaan ini sulit untuk dicapai.

Tabel 2.1 Jenis-jenis larutan

 

11.3 Sifat Cairan

Tegangan permukaan

Molekul di dalam cairan ditarik ke segala arah oleh gaya antarmolekul; tidak ada kecenderungan bagi mereka untuk ditarik dengan satu cara. Namun, molekul di permukaan ditarik ke bawah dan ke samping oleh molekul lain, tetapi tidak menjauh dari permukaan


(Gambar 11.8)

Tegangan permukaan adalah jumlah energi yang dibutuhkan untuk meregangkan atau meningkatkan permukaan zat cair sebesar satuan luas (misalnya sebesar 1 cm2). karena ikatan hidrogen, air memiliki tegangan permukaan yang jauh lebih besar daripada kebanyakan cairan lainnya.


Gambar 11.10 (a), isi tabung akan ditarik ke atas. Proses ini berlanjut hingga gaya perekat seimbang dengan berat air di dalam tabung. Tindakan ini sama sekali tidak universal di antara zat cair, seperti yang ditunjukkan Gambar 11.10 (b). Pada merkuri, kohesi lebih besar dari pada adhesi antara merkuri dan gelas, sehingga ketika tabung kapiler dicelupkan ke dalam merkuri, hasilnya adalah penurunan atau penurunan, pada level merkuri yaitu, ketinggian cairan dalam tabung kapiler adalah di bawah permukaan merkuri

Viskositas

Viskositas adalah ukuran ketahanan fluida untuk mengalir. Semakin besar viskositasnya, semakin lambat cairan mengalir. Viskositas cairan biasanya menurun dengan meningkatnya suhu

Cairan

Viskositas (N s/m2)

Aseton (C3H6O)

3,16×10-4

Benzene (C6H6)

6,25×10-4

Darah

4×10-3

Karbon tetraklorida (CCl4)

9,69×10-4

Dietil eter (C2H5OC2H5)

2,33×10-4

Ethanol (C2H5OH)

1,20×10-3

Gliserol (C3H8O3)

1,49

Merkuri (Hg)

1,55×10-3

Air (H2O)

1,01×10-3

 

Struktur dan Sifat Air

Air adalah pelarut yang sangat baik untuk banyak senyawa ionik, serta zat lain yang mampu membentuk ikatan hidrogen dengan air. Air memiliki kalor jenis yang tinggi, alasannya adalah untuk menaikkan suhu air (yaitu, untuk meningkatkan energi kinetik rata-rata molekul air). Sifat yang paling mencolok dari air adalah bahwa bentuk padatnya kurang padat daripada bentuk cairnya, es mengapung di permukaan air cair. Massa jenis hampir semua zat lain lebih besar dalam bentuk padat daripada dalam bentuk cair


 

11.4 Struktur Kristal

Sel satuan adalah satuan dasar struktural berulang dari padatan kristal. Gambar 11.14 menunjukkan sel satuan dan ekstensinya dalam tiga dimensi. Setiap bola mewakili atom, ion, atau molekul dan disebut titik kisi. Setiap titik kisi ditempati oleh sebuah atom


Gambar 11.14

Setiap padatan kristal dapat dijelaskan dalam salah satu dari tujuh jenis sel satuan yang ditunjukkan pada Gambar 11.15. Geometri sel satuan kubik sangat sederhana karena semua sisi dan semua sudut adalah sama. Salah satu sel satuan, bila diulang di ruang tiga dimensi, membentuk karakteristik struktur kisi dari padatan kristal.


Gambar 11.15

Pengemasan Bola


Gambar 11.16 Susunan bola identik dalam sel kubus sederhana.

a)      Tampilan atas dari satu lapisan bola.

b)      Gambar sel kubus sederhana.

c)      Karena setiap bola dibagi oleh delapan sel satuan dan ada delapan sudut dalam kubus, ada ekivalen dengan satu bola utuh di dalam sel satuan kubus sederhana.

 

 

 

Pengemasan Terdekat


 

a.       Dalam lapisan tertutup, setiap bola bersentuhan dengan enam bola lainnya.

b.      Bola di lapisan kedua masuk ke dalam cekungan di antara bola lapisan pertama.

c.       Dalam struktur rapat-rapat heksagonal, setiap bola lapisan ketiga berada tepat di atas bola lapisan pertama.

d.      Dalam struktur kubus padat, setiap bola lapisan ketiga masuk ke dalam cekungan yang secara langsung di atas cekungan di lapisan pertama.

 


Hubungan antara jari-jari atom r dan panjang tepi a sel kubus sederhana, sel kubus berpusat badan, dan sel kubus berpusat muka. Hubungan ini dapat digunakan untuk menentukan jari-jari atom bola jika kerapatan kristal diketahui,

Kerapatan = Massa ÷ Volume

 

11.5 Difraksi sinar X oleh kristal

Sinar X adalah salah satu bentuk radiasi Elektromagnetik.

fisikawan Jerman Max von Laue dengan tepat menyarankan bahwa, panjang gelombang sinar X sebanding dengan besarnya jarak antara titik kisi dalam sebuah kristal, kisi tersebut harus dapat mendifraksi sinar X. Pola difraksi sinar-X merupakan hasil interferensi gelombang yang terkait dengan sinar-X.


Atom-atom dalam kristal menyerap sebagian radiasi yang masuk dan kemudian memancarkannya kembali, proses ini disebut hamburan sinar-X


Refleksi sinar X dari dua lapisan atom. Gelombang bawah menempuh jarak 2d sin 𝛳 lebih panjang dari gelombang atas. Agar kedua gelombang berada dalam satu fasa lagi setelah refleksi, harus benar bahwa 2d sin 𝛳 = n𝜆, dimana 𝜆 adalah panjang gelombang sinar-X dan n = 1, 2, 3…, 𝛳 adalah sudut antara sinar-X dan bidang kristal dan d adalah jarak antara bidang yang berdekatanTitik tajam pada gambar tersebut diamati hanya jika kristal cukup besar untuk terdiri dari ratusan lapisan parallel.

 

 

 

 

11.6 Jenis Kristal

1.      Kristal Ionik

Memiliki 2 karakteristik : Tersusun dari spesi bermuatan dan, anion dan kation yang umumnya berukuran sangat berbeda

2.      Kristal Kovalen

Sebuah kristal kovalen memiliki benar ikatan kovalen antara semua atom dalam kristal. Banyak kristal kovalen memiliki titik leleh yang sangat tinggi. Contoh kristal kovalen termasuk berlian dan seng sulfida kristal. 

Kristal kovalen lainnya adalah kuarsa (SiO₂) 

3.      Kristal Molekul

Kristal molekul cenderung lembut dengan titik leleh yang relatif rendah

4.      Kristal Logam

Struktur kristal logam adalah yang paling sederhana karena setiap titik kisi dalam kristal ditempati oleh atom dari logam yang sama. Umumnya berbentuk kubus berpusat badan, kubus berpusat muka, atau heksagonal. Akibatnya, unsur logam biasanya sangat padat.


 

Jenis Kristal dan Sifat Umumnya

Jenis Kristal

Gaya yang menyatukan

Sifat Umum

Contoh

Ionik

Tarik menarik elektrostatis

Keras, rapuh, titik leleh tinggi, konduktor panas dan listrik yang buruk

NaCl, LiF, MgO, CaCO₃

Kovalen

Ikatan kovalen

Keras, titik leleh tinggi, konduktor panas dan listrik yang buruk

C (berlian), SiO₂ (kuarsa)

Molekul

Gaya disperse, gaya dipol-dipol, ikatan hidrogen

Lunak, titik leleh rendah, konduktor panas dan listrik yang buruk

Ar, CO₂, I₂, H₂O, C₁₂H₂₂O₁₁ (sukrosa)

Logam

Ikatan logam

Lembut hingga keras, titik leleh rendah hingga tinggi, konduktor panas dan listrik yang baik

Semua unsur logam; misalnya, Na, Mg, Fe, Cu

11.7 Padatan Amorf

Adalah padatan paling stabil dalam bentuk kristal. Jika zat padat terbentuk dengan cepat, atom atau molekulnya tidak punya waktu untuk menyelaraskan diri dan mungkin terkunci pada posisi selain kristal biasa, padatan tersebut dikatakan Amorf. Kaca termasuk zat padat Amorf yang tidak memiliki susunan atom tiga dimensi yang teratur

Komposisi dan Sifat Tiga Jenis Kaca

Nama

Komposisi

Sifat dan Kegunaan

Kaca Kuarsa Murni

100% SiO₂

Ekspansi termal rendah, transparan untuk berbagai panjang gelombang. Digunakan dalam penelitian optik.

Kaca Pyrex

SiO₂ (60-80%), B₂O₃ (10-25%), Al₂O₃ (sedikit)

Ekspansi termal rendah; transparan untuk terlihat dan inframerah, tetapi tidak untuk UV, radiasi. Digunakan terutama di laboratorium dan gelas memasak rumah tangga.

Kaca Soda-Kapur

SiO₂ (75%), Na₂O (15%), CaO (10%)

Mudah terserang bahan kimia dan peka terhadap guncangan termal. Mengirimkan cahaya tampak, tetapi menyerap radiasi UV. Digunakan terutama di jendela dan botol.

11.8 Perubahan Fasa

Perubahan fase adalah perubahan fisik yang ditandai dengan perubahan keteraturan molekul molekul dalam fase padat memiliki keteraturan terbesar, dan molekul dalam fase gas memiliki keacakan terbesar.

Kesetimbangan Uap-Cair

Cairan lebih padat daripada gas, laju tumbukan antar molekul jauh lebih tinggi di fase cair daripada di fase gas. Evaporasi, atau penguapan adalah proses di mana zat cair diubah menjadi gas.


Kurva distribusi energi kinetik untuk molekul dalam cairan (a) pada suhu T₁ dan (b) pada suhu T₂ yang lebih tinggi. Perhatikan bahwa pada suhu yang lebih tinggi, kurva menjadi rata. Area yang diarsir menunjukkan jumlah molekul yang memiliki energi kinetik sama dengan atau lebih besar dari energi kinetik tertentu E₁. Semakin tinggi suhunya, semakin banyak jumlah molekul dengan energi kinetik yang tinggi.

Tekanan Uap

Alat untuk mengukur tekanan uap cairan. (a) Awalnya cairan dibekukan sehingga tidak ada molekul dalam fase uap. (b) Pada pemanasan, fase cair terbentuk dan penguapan dimulai. Pada kesetimbangan, jumlah molekul yang meninggalkan cairan sama dengan jumlah molekul yang kembali ke cairan. Perbedaan ketinggian merkuri (h) memberikan tekanan uap kesetimbangan cairan pada suhu yang ditentukan.

tekanan uap kesetimbangan adalah tekanan uap maksimum suatu zat cair pada suhu tertentu dan konstan pada suhu konstan (Ini tidak tergantung pada jumlah cairan selama ada cairan) tekanan uap suatu cairan meningkat seiring peningkatan suhu.


Kalor penguapan molar dan titik didih

Ukuran kekuatan gaya antarmolekul dalam cairan adalah kalor penguapan molar (𝛥Hvap), yang didefinisikan sebagai energi yang dibutuhkan untuk menguapkan 1 mol cairan. Jika tarikan antarmolekul kuat, dibutuhkan banyak energi untuk membebaskan molekul dari fasa cair dan kalor penguapan molar akan semakin tinggi.


 

R adalah konstanta gas (8,314 J/K.mol)

C adalah konstanta


Suhu dan Tekanan Kritis

Kebalikan dari penguapan adalah kondensasi.


Kesetimbangan Cair-Padat

Transformasi dari cairan menjadi padat disebut pembekuan, dan proses sebaliknya disebut peleburan, atau mencair.

Kesetimbangan cair-padat yang paling dikenal adalah air dan es. Pada 0°C dan 1 atm, kesetimbangan dinamis diwakili oleh

H₂O(s) H₂O(l)

 


Hubungan keseluruhan antara fase padat, cair, dan uap paling baik disajikan dalam satu grafik yang dikenal sebagai diagram fase. Diagram fase meringkas kondisi di mana suatu zat ada sebagai padatan, cairan, atau gas. Pada bagian ini kita akan membahas secara singkat diagram fase air dan karbon dioksida.

Kalor fusi molar (𝚫Hfus) adalah energi (biasanya dalam kilojoule) yang dibutuhkan untuk melebur 1 mol zat padat. Perbandingan data pada kedua tabel tersebut menunjukkan bahwa untuk masing-masing zat 𝚫Hfus lebih kecil dari 𝚫Hvap

 

Kesetimbangan Padat-Uap
Zat padat juga mengalami penguapan dan karena itu memiliki tekanan uap. Pertimbangkan kesetimbangan dinamis berikut:

Padat Uap

Sublimasi adalah proses di mana molekul diubah langsung dari padat ke fase uap. Deposisi adalah proses kebalikannya, yaitu molekul melakukan transisi dari uap menjadi padat secara langsung. Naftalena, yaitu zat yang digunakan untuk membuat kapur barus, memiliki tekanan uap (kesetimbangan) yang cukup tinggi untuk zat padat (1 mmHg pada 53°C); dengan demikian, uapnya yang menyengat dengan cepat menembus ruang tertutup. Yodium juga menyublim. Di atas suhu kamar, warna ungu uap yodium mudah terlihat dalam wadah tertutup.

Kalor molar sublimasi (𝚫Hsub) suatu zat adalah energi (biasanya dalam kilojoule) yang dibutuhkan untuk menyublim 1 mol zat padat. Ini sama dengan jumlah kalor molar fusi dan penguapan:

𝚫Hsub = 𝚫Hfus + 𝚫Hvap

Persamaan diatas adalah ilustrasi hukum Hess.

 

Gambar diatas merangkum jenis-jenis perubahan fase yang dibahas di bagian ini. Saat suatu zat dipanaskan, suhunya akan naik dan pada akhirnya akan mengalami transisi fase.


11.9 Diagram Fasa

Hubungan keseluruhan antara fase padat, cair, dan uap paling baik disajikan dalam satu grafik yang dikenal sebagai diagram fase. Diagram fase meringkas kondisi di mana suatu zat ada sebagai padatan, cairan, atau gas. Pada bagian ini kita akan membahas secara singkat diagram fase air dan karbon dioksida.

Air
Gambar 11.40 (a) menunjukkan diagram fasa air. Grafik dibagi menjadi tiga wilayah, yang masing-masing mewakili fasa murni. Garis yang memisahkan dua wilayah menunjukkan kondisi di mana kedua fasa ini dapat berada dalam kesetimbangan. Sebagai contoh, kurva antara fasa cair dan fasa uap menunjukkan variasi tekanan uap dengan temperatur. (Bandingkan kurva ini dengan Gambar 11.35.) Dua kurva lainnya secara serupa menunjukkan kondisi keseimbangan antara es dan air cair dan antara es dan uap air. (Perhatikan bahwa garis batas padat-cair memiliki kemiringan negatif.) Titik di mana ketiga kurva bertemu disebut titik rangkap tiga, yang merupakan satu-satunya kondisi di mana ketiga fasa dapat berada dalam kesetimbangan satu sama lain. Untuk air, titik ini berada pada 0,01°C dan 0,006 atm.

Diagram fasa memungkinkan kita untuk memprediksi perubahan titik leleh dan titik didih suatu zat sebagai akibat dari perubahan tekanan eksternal; kita juga dapat mengantisipasi arah perubahan fasa yang disebabkan oleh perubahan suhu dan tekanan. Titik leleh normal dan titik didih air pada 1 atm masing-masing adalah 0°C dan 100°C. Apa yang akan terjadi jika peleburan dan pendidihan dilakukan pada beberapa tekanan lain? Gambar 11.40 (b) menunjukkan bahwa peningkatan tekanan di atas 1 atm akan menaikkan titik didih dan menurunkan titik leleh. Penurunan tekanan akan menurunkan titik didih dan meningkatkan titik leleh.

Karbon Dioksida
Diagram fasa karbon dioksida (Gambar 11.41) secara umum mirip dengan air, dengan satu pengecualian penting — kemiringan kurva antara padat dan cair adalah positif. Faktanya, ini berlaku untuk hampir semua zat lainnya. Air berperilaku berbeda karena es kurang padat dari air cair. Titik tripel karbon dioksida berada pada 5,2 atm dan 257 °C.

Pengamatan yang menarik dapat dilakukan tentang diagram fasa pada Gambar 11.41. Seperti yang Anda lihat, seluruh fasa cair berada jauh di atas tekanan atmosfer; oleh karena itu, tidak mungkin karbon dioksida padat meleleh pada 1 atm. Sebaliknya, ketika CO₂ padat dipanaskan hingga 278 °C pada 1 atm, ia menyublim. Padahal, karbon dioksida padat disebut dry ice atau es kering karena bentuknya seperti es dan tidak mencair (Gambar 11.42). Karena khasiatnya inilah, es kering bermanfaat sebagai refrigerant.

 

 

 

PERCOBAAN :

A. Gaya antar molekul

1. Apa jenis gaya antarmolekul yang ada di antara pasangan berikut: (a) HBr dan H₂S, (b) Cl₂ dan CBr₄?

             a. Baik HBr dan H₂S adalah molekul polar


Oleh karena itu, gaya antarmolekul yang ada adalah gaya dipol-dipol, serta gaya dispersi.

            b. Baik Cl₂ dan CBr₄ adalah nonpolar, jadi hanya ada gaya dispersi di antara molekul-molekul ini.


2. Manakah dari berikut ini yang dapat membentuk ikatan hidrogen dengan air? CH₃OCH₃, CH₄, F₋, HCOOH, Na⁺.

= Tidak ada unsur elektronegatif (F, O, atau N) di CH₄ atau Na⁺. Oleh karena itu, hanya CH₃OCH₃, F⁻, dan HCOOH yang dapat membentuk ikatan hidrogen dengan air

                                     

B. Struktur krista

Emas (Au) mengkristal dalam struktur kubus padat (sel satuan kubus berpusat muka) dan memiliki massa jenis 19,3 g/cm³. Hitung jari-jari atom emas dalam pikometer!

Langkah 1: diketahui massa jenis, jadi untuk menentukan volume, menggunakan massa sel satuan. Setiap sel satuan memiliki delapan sudut dan enam muka

(8 x 1/8) + (6 x1/2) = 4

Massa sel satuan dalam gram adalah


Dari definisi massa jenis (d = m / V), dapat dihitung volume sel satuan sebagai berikut:


Langkah 2: Karena volume adalah panjang pangkat tiga (kubik), maka diambil akar pangkat tiga dari volume sel satuan untuk mendapatkan panjang tepi (a) sel satuan 


Langkah 3: Dari Gambar 11.22 dapat dilihat bahwa jari-jari (r) bola Au berhubungan dengan panjang tepi oleh a = √8r

sehingga

  

C. Difraksi sinar-X oleh kristal

Sinar X dengan panjang gelombang 0,154 nm menabrak kristal aluminium; sinar tersebut dipantulkan pada sudut 19,3°. Dengan asumsi bahwa n = 1, hitung jarak antara bidang atom aluminium (dalam pm) yang bertanggung jawab atas sudut refleksi ini. Faktor konversi diperoleh dari 1 nm = 1000 pm

D. jenis kristal

    1. Berapa ion Na⁺ dan Cl⁻ di setiap sel satuan NaCl?

NaCl memiliki struktur berdasarkan kisi kubus berpusat muka, satu ion Na⁺ utuh berada di tengah sel satuan, dan ada dua belas ion Na⁺ di tepinya. Karena setiap ion Na⁺ tepi dibagi oleh empat sel satuan, jumlah total ion Na⁺ adalah 1 + (12 x 1/4) = 4. Demikian pula, ada enam ion Cl⁻ di pusat muka dan delapan Ion Cl⁻ di sudut. Setiap ion berpusat muka dibagi oleh dua sel satuan, dan setiap ion sudut dibagi oleh delapan sel satuan, sehingga jumlah total ion Cl⁻ adalah (6 x 1/2) + (8 x 1/8) = 4. Jadi, ada empat ion Na⁺ dan empat ion Cl⁻ di setiap sel satuan NaCl. menunjukkan bagian ion Na⁺ dan Cl⁻ di dalam sel satuan.

    2. Panjang tepi sel satuan NaCl adalah 564 pm. Berapa massa jenis NaCl dalam g/cm³?

Diketahui bahwa ada empat ion Na⁺ dan empat ion Cl⁻ di setiap sel satuan. Jadi massa total (dalam sma) dari sel satuan adalah 

massa = 4 (22,99 sma + 35,45 sma) = 233,8 sma 

Mengubah sma menjadi gram, dapat ditulis


Volume sel satuan adalah V = a³ = (564 pm)³. Mengubah pm³ ke cm³, volumenya dihitung dengan


Terakhir, dari definisi massa jenis

E. Perubahan fasa

Dietil eter adalah cairan organik yang mudah menguap dan sangat mudah terbakar yang digunakan terutama sebagai pelarut. Tekanan uap dietil eter adalah 401 mmHg pada suhu 18°C. Hitung tekanan uapnya pada 32°C.

P₁ = 401 mmHg

P₂ = ?

T₁ = 18ºC = 291 K

T₂ = 32ºC = 305 K

𝛥Hvap = 26,0 kJ/mol




 

 


P₂ = 656 mmHg

 


 

 

 

 



VIDIO:

 

 

 
 
LINK DOWNLOAD : 
 
MATERI || download

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

BAHAN PERSENTASI UNTUK MATAKULIAH ELEKTRONIKA 2020 Oleh: Dichy Syaputra 2010953023 D osen Pengampu :  Darwison M.T   Referensi : a. D...