PELURUHAN RADIOAKTIF PARTIKEL RADIASI

Menurut Rontgen gelas atau logam yang dikenai sinar katoda mengemisikan sinar yang aneh dan energi emisinya sangat luar biasa hingga sinar ini dapat menembus bahan, atau badan melihat noda di paru-paru, dapat menghitamkan lembaran bahan fotografik dan dapat memendarkan bahan tertentu (fluorensens). Rontgen menamakan sinar ini adalah sinar-X. Sinar-X telah digunakan di bandara untuk memeriksa barang bawaan penumpang yang ada di koper. 

Becquerel mengembangkan hasil penghitaman lembaran film fotografik dari efek fotolistrik. Secara kebetulan Becquerel menyimpan lembaran film dekat logam tertentu dan setelah film dicuci ada noda  hitam walaupun tidak terpapar oleh sinar/cahaya. Kesimpulan Becquerel adalah ada logam yang dapat memancarkan radiasi tanpa ada pengaruh dari luar, dan logam tersebut disebut logam radioaktif (logam yang aktip memancarkan radiasi sinar tanpa tenaga dari luar). Penelitian dilanjutkan oleh Marie Curie dan dia menemukan sinar lain yang dipancarkan oleh logam radioaktif. Sinar a (bermuatan positip)  dan sinar b (bermuatan negatip) kedua sinar dapat dibelokkan oleh medan magnit/listrik. Ada sinar lain yang dipancarkan logam radioaktif yang tenaga radiasinya luar biasa besar dan tidak dibelokkan oleh medan magnit.   Sinar terakhir ini adalah sinar g yang netral.

MENGHITUNG BILANGAN OKSIDASI ATOM DI MOLEKUL DAN ION

Pembawa nama asam sulfat adalah sulfur, asam fosfat adalah fosfor, asam nitrat adalah nitrogen, asam karbonat adalah karbon, asam aluminat adalah alumunium dan lain-lain.

Di H₂SO₄ : Biloks  2 atom H = +2, biloks  4 atom O = – 8. Biloks total di H₂SO₄ = 0, maka {+ 2 + (bilosk S) – 8} = 0 à   biloks  S = + 6

Di K₂Cr₂O₇ :  Biloks  2 atom K = +2, biloks  7 atom O = - 14, Biloks total di K₂Cr₂O₇ = 0, maka {+ 2 + (biloks 2 atom Cr) – 16} = 0 atau biloks 2 atom Cr di K₂Cr₂O₇ = + 12 atau biloks satu atom Cr = + 6

Di  MnO₄^-:  biloks  4 atom O = - 8. Biloks total di MnO₄^- = – 1, maka {(biloks Mn) – 8} = – 1  à biloks atom Mn  = + 7

Di  ClO₄^-  :  biloks  4 atom O = - 8, Biloks total di ClO₄^- = – 1, maka  {(biloks Cl) – 8}  = – 1  à biloks  atom Cl  = + 7

Biloks Cl di asam hipoklorit atau HClO = +1,  di asam klorit atau HClO₂ = +3 di asam klorat atau HClO₃ = +5 dan di asam perklorat HClO₄ = +7

MEMAHAMI REAKSI OKSIDASI, REAKSI REDOKS, BILANGAN OKSIDASI

Elektrokimia

Kata elektrokimia dari elektron (arus listrik) dan kimia (reaksi kimia). Arus listrik yang menghasilkan reaksi kimia atau reaksi kimia yang menghasilkan arus  listrik. Reaksi redoks singkatan dari reaksi reduksi – oksidasi yang berjalan serempak.

Mengisi accu mobil atau mengisi baterai handphone adalah arus listrik searah menjadi reaksi kimia dan menghidupkan lampu dengan accu atau sedang menilpon seseorang dengan HP adalah reaksi kimia menjadi arus listrik yang kemudian dijadikan tenaga gelombang elektromagnit. Reaksi yang menghasilkan arus listrik bila dalam proses reaksi ada salah satu atau dua unsur yang melepas elektron dan ada atom atau unsur lain yang menerima elektron.

Reaksi Oksidasi

Pada mulanya reaksi oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen atau reaksi dengan gas O₂. Contohnya besi berkarat akibat reaksi antara unsur besi dengan oksigen yang ada di air. Suatu atom atau unsur atau senyawa yang bereaksi dengan oksigen mengalami reaksi oksidasi oleh gas O₂. Karena oksigen mengoksidasi maka oksigen akan direduksi. Dengan demikian reaksi oksidasi dan reaksi reduksi selalu terjadi serempak (simultan).

Mengapa Reaksi Oksidasi - Reduksi Dinamakan Reaksi Redoks dan Bukan Okred?

Reaksi reduksi adalah reaksi yang selalu diikuti pembebasan tenaga dan reaksi oksidasi adalah reaksi yang memerlukan tenaga. Reaksi yang disertai pembebasan tenaga adalah reaksi yang mudah terjadi, sedang reaksi yang memerlukan tenaga adalah reaksi yang sukar terjadi. Reaksi yang membebaskan tenaga (reaksi yang mudah terjadi) didahulukan diikuti reaksi yang memerlukan tenaga (sukar terjadi). Oleh karena itu reaksi reduksi-oksidasi disingkat reaksi redoks. 

Memahami Reaksi Redoks

Perhatikan reaksi di bawah ini :

1. Reaksi  2 H2 +  O2 à 2 H2O,  menceritakan gas H2 diokidasi oleh O2, O2 direduksi oleh H2 dan H2O sebagai senyawa hasil reaksi redoksnya
2. Reaksi  H2 +  Cl2 à 2 HCl  menceritakan gas H2 diokidasi oleh Cl2, Cl2 direduksi oleh H2 dan HCl sebagai senyawa hasil reaksi redoksnya.

Karena reaksi (2) tidak melibatkan O2 dan gas H2 tetap dinamakan reduktor maka reaksinya juga tetap dinamakan reaksi oksidasi dan reduksi. Untuk memahami reaksi redoks lebih lanjut digunakan istilah Bilangan Oksidasi atau biloks.

Bilangan Oksidasi Atau Biloks

Batasan Bilangan Oksidasi atau biloks suatu atom di molekul atau di ion-ionnya adalah bilangan yang menunjukkan muatan listrik partial atom-atom penyusun molekul atau ionnya.  Bilangan oksidasi atom atau unsur atom = 0

Bilangan oksidasi beberapa atom dan unsur :

• Biloks H  di atom H = 0, di molekul H2 = 0, di HCl atau di seluruh molekul normalnya = +1 dan di NaH = -1.  Bilok H = + 1 di NaOH, H₃PO₄,  HSO₄^-
• Biloks O di atom O = 0, di  molekul  O₂ = 0, di  H₂O atau di seluruh molekul normalnya = – 2 dan di  H₂O₂  = –1. Biloks O di NaOH, Ca(OH)₂ adalah – 2   
• Total biloks atom-atom penyusun molekul (netral) = 0

Contoh : total biloks atom-atom  di H₂SO₄, H₃PO₄, K₂Cr₂O₇  KMnO₄ dan molekul netral lain sama dengan nol. 

• Total biloks atom penyusun ion sama dengan muatan ionnya 

Contoh : total biloks atom-atom  di ion SO₄^2- , HPO₄^2-, dan di ion Cr₂O₇^2-      = – 2, di ion MnO₄^- , di ion H₂PO₄^- = –1 , dan di PO₄^3- = –3

SIFAT KHAS FISIKA DAN KIMIA SUATU MATERI

Sifat Fisika  

Sifat fisika suatu bahan murni adalah sifat yang permanen (tetap) tidak berubah oleh perubahan kuantitas. Bahan yang berbeda, sifat fisikanya berbeda. Misalnya ujud fisikanya (solid, liquid atau gas), warna zat, temperatur didih, temperatur leleh (beku) dan densitasnya daya hantar panas dan arus listrik. Perubahan ujud atau fasa suatu bahan adalah perubahan fasa fisika oleh pengaruh temperatur. 

1. Fasa padat menjadi fasa cair adalah meleleh atau melebur dan fasa cair menjadi padat adalah membeku. Contohnya es melebur menjadi air dan air membeku jadi es.
2. Fasa padat menjadi fasa gas adalah menyublim dan fasa gas menjadi fasa padat adalah  memadat. Contohnya kristal iodium, kamfer (kapur barus), mentol kalau dipanaskan akan menyublim dan ketika temperature  diturunkan akan memadat kembali. 
3. Fasa  cair menjadi fasa gas/uap adalah menguap/mendidih dan fasa gas/uap menjadi fasa cair adalah mencair. 

Lilin yang menyala, pada awalnya panas api digunakan untuk merubah sifat fisikanya yaitu lilin padat (solid) menjadi lilin cair (liquid) dan lilin cair yang terbakar akan merubah sifat kimianya yaitu lilin cair menjadi gas karbon dioksida dan uap air. 

Lilin (s)  + panas à  lilin (l)    dan    lilin (l)  + api   à   karbon dioksida + air

Sifat fisika dibagi menjadi dua  yaitu : 

• Sifat fisika intensif yaitu sifat fisika yang tidak tergantung pada  kuantitasnya, misalnya titik didih, titik beku, berat jenis dan warna. Titik didih air 10 liter sama dengan titik didih air 10 mililiter. 
• Sifat fisika ekstensif yaitu sifat fisika yang tergantung pada kuantitasnya.  Massa dan volume air 1 liter  berbeda dengan massa dan volume 1 sendok.

Sifat fisika suatu bahan sangat penting karena sifat fisika adalah sifat yang khas (spesifik) suatu materi yang dapat digunakan untuk membedakan satu bahan dengan bahan lain. Misalnya (1) logam emas tidak mudah rusak oleh uap air tetapi besi sangat mudah menjadi besi korosif. (2) gula rasanya manis dan garam rasanya asin, sedang obat kinina (obat malaria) sangat pahit.

Sifat Kimia  

Sifat kimia suatu bahan baru dapat diketahui kalau bahan tersebut berinteraksi (bereaksi) dengan bahan lain. Reaksi kimia terjadi bila kedua bahan dapat bertemu (bertabrakan). Reaksinya terjadi di permukaan singgung dua bahan. Kalau tidak berinteraksi dengan bahan lain bahan kimia akan tetap sifatnya. Bahan makanan sangat mudah rusak karena kandungan air (jamur). Sifat kimia  dapat diketahui dari tulisan atau gambar  yang ada di etiket botol atau wadah bahan tersebut.  

Gambar atau tulisan  di botol kemasan dan sifat bahan kimianya :

1. Gambar tengkorak adalah bahan yang beracun atau sangat beracun dapat mematikan
2. Gambar ledakan adalah bahan yang mudah meledak (explosive) 
3. Gambar lingkaran seperti roda adalah bahan radioaktif
4. Gambar api adalah bahan yang sangat mudah terbakar
5. Gambar bahan yang ditetesi adalah bahan yang korosif
6. Gambar palang (cross) adalah  bahan yang mengeritasi kulit atau mata.
7. Tulisan di etiket botol kemasan seperti  “simpan di tempat sejuk, jangan kena sinar matahari, bungkus kertas hitam, gunakan sebelum tanggal, bulan dan tahun”.
8. Tulisan dilarang merokok  di pompa bahan bakar. 

Pembagian Materi Berdasarkan Sifat/Keadaan Materi

Materi adalah sesuatu yang ada di alam,  bermassa dan menempati ruang. Kapal induk, mobil, bola pingpong dan butiran gula pasir atau butiran tepung adalah suatu benda atau materi karena bermassa dan menempati ruang. Materi murni yang tidak terlihat seperti gas oksigen, nitrogen, gas zat lemas dan gas-gas lain  juga  bermassa dan menempati ruang. Elektron yang dikenal di dunia kelistrikan juga materi karena bermassa (9,1 x 1031 kg) dan menempati ruang.  Kesetrom adalah elektron yang numpang lewat badan.

Cahaya atau sinar bukan materi karena tidak dapat ditangkap dan disimpan. Cahaya atau sinar adalah energi yang dapat diubah menjadi energi lain panas dan listrik. Alat yang mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik adalah sel surya. Energi sinar/cahaya matahari dapat digunakan untuk mengeringkan pakaian basah dan untuk proses fotosintesis di hijau daun tanaman. Sinar juga dapat membakar senyawa yang ditempelkan di lempengan plastik tipis (untuk fotografi). Sinar matahari yang dilewatkan lensa akan terfokus dan dapat membakar kain. Materi yang ada di sekitar kehidupan dibagi menjadi 2 bagian yaitu  

1. Materi tunggal (materi murni) 
2. Materi majemuk atau materi campuran dibagi menjadi (a) campuran serba sama (homogen)  (b) campuran serba neka (heterogen) 

Campuran yang paling banyak dijumpai adalah campuran serba neka. Contohnya makanan, minuman, dapur (ada kompor, air, dll), pasar (ada penjual, pembeli dan ada banyak barang)  dan di stasion kereta api atau bus. Sedang campuran serba sama selain udara, air juga sirup. Sirup adalah campuran homogen dari air, gula, zat warna dan esen (penyedap rasa minuman). Skema pembagian campuran dan cara pemisahan masing-masing komponen dari campurannya disajikan di bawah. Yang agak rumit adalah pemisahan senyawa menjadi unsur-unsur pembentuknya.

Skema Pembagian Materi dan Cara Pemisahanya

Pemisahan A : 

Disaring, diuapkan/dipanaskan, diendapkan, disentrifus, dipisah-kan dengan corong pisah (untuk dua cairan yang tak dapat bercampur, misalnya air dan minyak) dan dengan bantuan peralatan lain.

Pemisahan B  :  

Elektrolisis dan Reaksi lain.

Pemisahan Komponen Dari Campuran Dengan Cara Fisika

Untuk memisahkan suatu zat dari campurannya perlu diperhatikan keadaan campurannya, apakah gas (g), cair (liquid, l) atau padat (solid, s) atau campuran dari dua fasa (wujud) yang berbeda.

Beberapa cara pemisahan komponen dari campuran :

1. Berdasar atas besar kecilnya ukuran bahan, digunakan saringan, misalnya untuk memisahkan  batu dan pasir.
2. Berdasar atas ujud (fasa) bahan, menggunakan (1) saringan (daun teh dan air teh), (2) diperas (nira tebu dari ampasnya), santan dari kelapa, minyak kelapa sawit dari buahnya, (3) berdasar perbedaan titik didihnya (sifat fisika), pemanasan atau penguapan (kilang minyak dan tambak garam), menjemur pakaian basah, tambang iodium dan belerang
3. Berdasar massa materi dengan bantuan aliran udara, menampi beras dan jagung
4. Dengan bantuan aliran udara panas, pengkristalan urea dari bubur urea
5. Dengan magnit untuk memisahkan logam besi dari logam lain.

Menjumpai Kegiatan Pemisahan Sehari-hari

Kegiatan sehari-hari kadang-kadang sudah bermakna pemisahan :

1. Tukang batu memisahkan pasir dari batu kerikil
2. Mengadakan ulangan pelajaran di kelas  untuk mengetahui (memisahkan) siapa yang telah memahami dan siapa yang belum memahami pelajaran.
3. Pertandingan atau perlombaan di bidang olah raga 
4. Wawancara untuk mendapatkan calon pegawai yang sesuai dengan bidang keahliannya. 
5. Di toko ada pemisahan barang-barang yang dijual, makanan harus  dipisahkan  dari sabun, diterjen, obat nyamuk  dll.