STRUKTUR ATOM

Atom adalah unit/ bagian terkecil dari suatu bahan yang terlibat dalam reaski kimia atau suatu satuan dari materi (bahan). Atom terdiri dari inti, elektron (-) yang mengelilinginya.

Partikel subatom:

- Elektron ( - )- Neutron ( netral)- Proton ( + )

Ion merupakan atom yang mengandung proton dan elektron jumlah yang sama

Molekul adalah elektron-elektron yang terikat pada inti atom atau sekumpulan atom yang berikatan satu sama lain.

Model atom menurut ahli:

1. Menurut Rutherford, atom berebntuk bulat dan dikelilingi oleh elektron.2. Menurut Neilbord, atom memiliki inti, luarnya memiliki lapisan ikatan, energinya

dapat berpindah menyerap dan meleas dari kulit-kulitnya.

Daya ikat antar atom: kekuatan yang dibutuhkan untuk berikatan antar atom. Ikatannya dapat dipandang dari 2 macam teori:

- Teori ikatan valensi: daya relative/kapasitas atom untuk berikatan. Valens atom ditentukan untuk jumlah orbital elektron yang terdapat pada kulit luarnya.

Dalam pembentukan orbital molecular, orbital atom dapat berperan:

1. Orbital molecular berikata, tergantung dari posisi dari orbital atom. Jika muatan awal elektron paling padat, maka terdapat di inti. Keadaan inilah yang membuat ikatan yang stabil dalam atom.

2. Molecular anti ikatan, tumpang tindih atau tidak beraturan dari atom, yang mengakibatkan kekurangan awan elektron yang ada di inti. Akibatnya terjadi saling tolak, akhirnya terbentuk ikatan yang tidak stabil.

WUJUD ZAT DAN KESETIMBANGAN ZAT

Berdasarkan bentuknya, zat dibedakan atas:

1. Gas2. Cairan3. Padatan

Jika dalam bentuk padatan, molekul atom dan ion mereka terikat secara berlekatan diabntu oleh gaya antar molecular, antaratom, dan antarion. Apabila pada suatu zat padatsuhunya/temperaturnya dinaikkan partikel membutuhkan energi yang cukup untuk memecahkan susunan kisi-kisi yang teratur dan berubah menjadi bentuk cairan. Dan apabila jumlah energinya cukup lagi pada (cairan), maka molekul tersebut akan berubah menjadi gas.

Gas

Atom/ion/molekul gasnya bebas bergerak / tidak beraturan. Partikel gasnya saling bertabrakan dan menabrak dinding wadah. Rata-rata jarak tabrakannya jauh lebih besar dari diameternya. Energi geraknya adalah energi translsi, energi tarik-menariknya menjadi sangat penting jika partikel gas tersebut saling berdekatan.

Jadi, sifat atau ciri gas:

1. Gaya tarik menariknya jauh lebih kecil 2. Letaknya berjauhan3. Geraknya bebas4. Susunannya tidak beraturan

Padatan

Atom/ion/molekul dari zat padat tidak dapat bergerak bebas dan dia terpaku pada tempatnya. Ia dalam gerakan secara fibrasi. Zat padatnya dalam bentuk Kristal partikelnya tersusun rapih secara geometri atau pola tertentu. Contoh: krsital NaCl2. Pada umumnya atom/ion/molekulnya saling berdekatan.

Jadi, sifat atau ciri padatan:

1. Gaya tarik-menariknya besar2. Susunannya beraturan3. Letaknya berdekatan4. Gerakannya tidak bebas/tidak bergerak bebas

Cairan

Merupakan keadaan tang terletak di antara gas dan padatan. Atom/ion/molekulnya dapat bergerak secara bebas, saling bertabrakan dan juga dapat menumbuk dinding wadah. Ebergi gerakan utama adalah energi translasi dan sebagian kecil juga fibrasi. Energi translasi inilah yang memungkinkan partikel gas dan cairan dapat mengalir. Oleh karena itu gas dan cairan dikelompokkan dalam fluida.

Jadi, sifat atau ciri cairan:

1. Gaya tarik-menariknya besar2. Susunannya tidak beraturan3. Letaknya berjauhan4. Bergerak secara bebas dan saling bertabrakan

Kristal cair

Dalam zat padat dapat dibagi dalam 2 kategori, yaitu:

1. Zat padat kristalen: es, NaCl2, mentholDimana satuan strukturalnya tersusun secara pola geometric. Mempunyai titik lebuh tertentu, terikan tajam diantara padat dan cairan.

2. Zat padat amorf: gelas, ter, plastic sintetisCairan yang lewat dingin dimana molekul tersusun dalam keadaan tidak teratur, seperti dalam wujud cair.

KESETIMBANGAN FASE DAN ATURAN FASE

J. William Gibs (1876)

Membuat aturan fase dimana suatu petunjuk yang berguna untuk menghubungkan pengaruh jumlah terkecil variable bebas, seperti temperature, tekanan, dan konsengtrasi pada berbagai fase (padat, cair, dan gas) yang dapat berada dalam system keseimbangan yang terdiri dari komponen tertentu.

Fase dapat didefinisikan sebagai bagian system yang homogeny, berdiri sendiri, dipisahkan dari bagian lainnya dengan suatu permukaan batas. Contoh: air dan uap (2 fase). Es, air, dan uap (3 fase)

Rumus aturan fase:

F = C – P + 2 , dimana

F : jumlah derajat kebebasan dalam system

C : jumlah komponen

P : jumlah fase yang ada.

TERMODINAMIKA

Termodinamika adalah ilmu yang soesifik yang membahas tentang hubungan antara energi panas dengan kerja.

Hukum Termodinamika

Hukum Termodinamika 1, suatu pernyataan dari kekekalan energi.

“Energi tidak dapat diciptakan, dimusnahkan, tapu hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain”. Hukum ini menghubungkan 3 jenis energi yaitu enegi kalor, energi kinetic, dan energi interval system.

Ilmu Hukum Termodinamika 1: selama interaksi antara system ddan lingkungan jumlah energi yang diperoleh system harus sama dengan jumlah yang dilepas ke lingkungan.

Persamaan Hukum Termodinamika 1:

∆ E=Q−W

dimana,

∆ E = kenaikan energi dalam

Q = panas yang diserap

W = kerja yang dilakukan system (usaha)

Sistem, yaitu suatu massa/daerah yang dipilih untuk dijadikan suatu objek analisis atau segala sesuatu yang ingin dipelajari/diteliti.

Sistem Termodinamika, yaitu:

1. Sistem tertutup, massa dari system yang dianalisis tetap, tidak ada massa yang keluar dari system atau masuk tetapi volumenya bisa berubah. Energi dalam panas atau kerja

2. Sistem terbuka, energi dan massa dapat keluar/masuk dalam system3. Sistem terisolasi, tidak ada pertukaran massa dan energi oleh lingkungan atau

tidak pengaruhi oleh lingkungan.

Dalam sistem termodinamika ada 4 proses, yaitu:

1. Isobarik, proses termodinamika suatu sistem dengan mempertahankan tekanan tetap

2. Isokhorik, proses termodinamika suatu sisitem dengan mempertahankan volume tetap

3. Isotermik, proses termodinamika suatu sistem dengan mempertahankan suhu tetap

4. Adiabatik, proses termodinamika suatu sistem dimana tidak ada kalor/panas yang keluar-masuk dalam sistem.

TERMODINAMIKA II

Merupakan penyempurnaan Termodinamika I. Termodinamika I tidak menjelaskan suatu proses yang terjadi.

Calvin Plank:

Menciptakan mesin panas/uap (Termodinamika II): adalah tidak mungkin untuk sebuah siklus yang menerima oanas dari sejumlah reservoir/member yang tunggal dan memproduksi sejumlah kerja itu bersih atau dengan kata lain pada suatu mesin siklus tidak mugnkin kalor yang masuk/diterima masih diubah semuanya jadi kerja, selalu ada kalor yang dibuang oleh mesin, atau tidak ada mesin yang mempunyai efisiensi 100%.

Efisiensi mesin panas, selain panas secara isothermal, tidak tersedia untuk kerja. Juga panas tidak dapat diubah menjadi kerja yang sempurna. Sifat spontan dari proses alaminya dan batasan dalam mengubah panas menjadi kerja merupakan bagian dari titik Termodinamika II. Efisiensi termal sebenarnya digunakan untuk mengukur unjuk kerja/hasil dari mesin kalor. Yaitu berapa bagian dari input panas yang diubah menjadi output kerja yang bersih.

Persamaan efisiensi:

η=WQ

Mesin Carnot (1924): efisiensi dari mesin seperti itu bekerja pada reversible pada tingkatan dan kembali pada keadaan awalnya dia menambahkan dalam persamaan:

η= WQ 2

=Q2−Q1Q 2

TERMODINAMIKA III

“Entrofi zat murni berbentuk Kristal adalh 0 (nol). Pada nol absolute (nol yang sebenar-benarnya) karena penataan kristal akan menunjukkan keteraturan tertinggi pada suhu ini.”

Hukum ini tidak diterapkan pada cairan lewat dingin karena entrofik pada 0 o telah sama dengan 0. Konsekuensi Hukum Termodinamika III dapat dihitungnya entrfoi absolute dari zat murni dan entrofi absolute kristal sempurna pada sembarang suhu dapat ditentukan dengan mengetahui panas. Selama tidak ada perubaahn fase yang terjadi pada saat penaikan suhu.

Pertanyaan:

1. Apa itu atom?2. Sebutkan ciri-ciri dari gas!3. Apa itu fase?4. Tuliskan rumus aturan fase!5. Sebutkan dan jelaskan 4 proses Termodinamika!

Jawaban:

1. Atom adalah unit/bagian terkecil dari suatu bahan yang terlibat dalam reaksi kimia/suatu satuan dari materi (bahan).

2. Ciri-ciri gas:a. Gaya tarik menariknya jauh lebih kecilb. Letaknya berjauhanc. Gerakannya bebasd. Susunannya tidak beraturan

3. Fase adalah bagian sistem yang homogeny, berdiri sendiri, dipisahkan dari bagian lainnya dengan suatu permukaan batas.

4. F=C−P+25. 4 proses termodinamika:

a. Isobarik adalah proses termodinamika suatu sistem dengan mempertahankan tekanan tetap

b. Isokhorik adalah proses termodinamika suatu sistem dengan mempertahankan volume tetap

c. Isotermik adalah proses termodinamika suatu sistem dengan mempertahankan suhu tetap

d. Adiabatic adalah proses termodinamika suatu sistem dimana tidak ada kalor/panas yang keluar-masuk dalam sistem.