Kimia Fisika I: ISOTERM LANGMUIR DAN FREUNDLICH

1. Proses pembuatan arang aktif:

- Dehidrasi : proses menghilangkan kadar air dengan jalan pemanasan pada shu diatas 105 derajat celcius

- Karbonasi : proses pemecahan senyawa organik menjadi karbon dengan pemanasan pada suhu antara 400-600 derajat celcius

- Aktivasi : perubahan fisik suatu komponen karena penambahan zat dan pemanasan, sehingga membuat permukaan arang menjadi berpori-pori lebih besar dan mengakibatkan daya serap menjadi lebih tinggi.

2. Perbedaan Absorpsi dengan Adsorpsi

- Absorpsi : proses penyerapan adsorbat pada adsorben sampai pada seluruh bagian adsorbennya

- Adsorpsi : proses penyerapan adsorbat pada adsorben hanya pada permukaan adsorbennya saja

3. Perbedaan Antara Isoterm Langmuir, Isoterm Freundlich, dan Isoterm BET

# Isoterm Langmuir

Isoterm ini berdasar asumsi bahwa:

a. Adsorben mempunyai permukaan yang homogen dan hanya dapat mengadsorpsi satu molekul adsorbat untuk setiap molekul adsorbennya. Tidak ada interaksi antara molekul-molekul yang terserap.

b. Semua proses adsorpsi dilakukan dengan mekanisme yang sama.

c. Hanya terbentuk satu lapisan tunggal saat adsorpsi maksimum.

# Isoterm Freundlich

Isoterm ini berdasarkan asumsi bahwa adsorben mempunyai permukaan yang heterogen dan tiap molekul mempunyai potensi penyerapan yang berbeda-beda. Persamaan ini merupakan persamaan yang paling banyak digunakan saat ini. 

Persamaannya adalah

x/m = kC^1/n

dimana, 

x = banyaknya zat terlarut yang teradsorpsi (mg)

m = massa dari adsorben (mg)

C = konsentrasi dari adsorbat yang tersisa dalam kesetimbangan

k,n,= konstanta adsorben

#Isoterm BET

Isoterm ini berdasar asumsi bahwa adsorben mempunyai permukaan yang homogen. Perbedaan isoterm ini dengan Langmuir adalah BET berasumsi bahwa molekul-molekul adsorbat bisa membentuk lebih dari satu lapisan adsorbat di permukaannya. Pada isoterm ini, mekanisme adsoprsi untuk setiap proses adsorpsi berbeda-beda. Mekanisme yang diajukan dalam isoterm ini adalah:

Isoterm Langmuir biasanya lebih baik apabila diterapkan untuk adsorpsi kimia, sedangkan isoterm BET akan lebih baik daripada isotherm Langmuir bila diterapkan untuk adsoprsi fisik.

4. Perbedaan Adsorpsi kimia dengan adsorpsi fisika

5. Faktor-Faktor yang mempengaruhi adsorpsi

a. Jenis adsorben dan adsorbat : Apabila adsorbennya bersifat polar, maka komponen yang bersifat polar akan terikat lebih kuat dibandingkan dengan komponen yang kurang polar.

b. Luas permukaan adsorben : Ukuran partikel dan luas permukaan merupakan karakteristik penting karbon aktif sesuai dengan fungsinya sebagai adsorban. Ukuran partikel karbon mempengaruhi tingkat adsorbsi; tingkat adsorbsi naik dengan adanya penurunan ukuran partikel. Oleh karena itu adsorbsi menggunakan karbon PAC (Powdered Acivated Carbon) lebih cepat dibandingkan dengan menggunakan karbon GAC (Granular Acivated Carbon). Kapasitas total adsorbsi karbon tergantung pada luas permukaannya. Ukuran partikel karbon tidak mempengaruhi luas permukaanya. Oleh sebab itu GAC atau PAC dengan berat yang sama memiliki kapasitas adsorbsi yang sama.

c. Konsentrasi zat terlarut : Senyawa terlarut memiliki gaya tarik-menarik yang kuat terhadap pelarutnya sehingga lebih sulit diadsorbsi dibandingkan senyawa tidak larut.

d. Temperatur : Tingkat adsorbsi naik diikuti dengan kenaikan temperatur dan turun diikuti dengan penurunan temperatur.

(Atkins,  1990).

6. Reaksi percobaan pada judul ini:

7. Perbedaan aktivasi kimia dengan aktivasi fisika:

- Aktivasi kimia : dengan jalan pemanasan pada suhu 400-600 derajat celcius

- Aktivasi fisika : dengan penambahan dehydrating agents kuat kemudian dilanjutkan dengan jalan pemanasan pada suhu 400-600 derajat celcius

8. Pembagian Adsorben:

# Berdasarkan sifatnya terhadap air

# Berdasarkan Bahannya

# Berdasarkan Ukuran pori

 # Berdasarkan yang sering digunakan dalam indutri 

Kimia Fisika I : PENGARUH KONSENTRASI DAN TEMPERATUR TERHADAP LAJU REAKSI

1. Pengertian dari:

- Laju reaksi : banyaknya reaksi kimia yang berlangsung persatuan waktu

- katalis : senyawa yang mempercepat reaksi

- inhibitor : senyawa yang menghambat reaksi

- promotor : senyawa untuk mengaktifkan katalis

2. Aplikasi percobaan:

- Suhu : pembuatan teh manis. pada saat melarutkan gula akan lebih cepat larut dengan air panas daripada air dingin

- Luas penampang : obat yang berbentuk serbuk akan lebih cepat larut daripada yang berbentuk tablet

3. Reaksi percobaan:

4. Fungsi penambahan reagen pada percobaan ini:

- KMnO4 : sebagai katalis

- H2C2O4 : sebagai zat yang dianalisis

- Aquadest : sebagai zat pengencer/ penambah konsentrasi larutan

5. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi:

- Suhu : jika suhu dinaikkan maka laju reaksi akan berjalan cepat

- konsentrasi : semakin besar konsentrasi suatu larutan, maka akan semakin cepat laju reaski berjalan

- luas penampang : semakin banyak permukaan yang saling bersentuhan maka semakin cepat laju reaksi berjalan

- katalis :  ditambahkan dengan tujuan mempercepat laju reaksi

- volume : semakin kecil volumenya makan akan semakin cepat laju reaksi berjalan

- tekanan : semakin kecil tekanan maka akan semakin cepat laju reaksi berjalan

6. Pembagian katalis:

- katalis homogen : katalis yang memiliki fase yang sama dengan zat yang dikatalis.

contoh: katalis FeSO3

- katalis heterogen : katalis yang memiliki fase yang berbeda denga dengan zat yang dikatalis.

contoh: Katalis Ni(s)

7. Pembagian Orde reaksi:

- orde reaksi nol : laju reaksi yang tidak bergantung pada konsentrasi reaktan. Kurva berbentuk garis lurus yang konstan

- orde reaksi satu : laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi reaktan. Kurva berbentuk garis linear

- orde reaksi dua : laju reaksi berubah secara berpangkat terhadap konsentrasi reaktan. Kurva berbentuk garis lengkung/ parabola

8. Metode penentuan laju reaksi:

- metode laju awal : metode penentuan laju reaksi dengan melibatkan pengukuran laju reaksi pada awal reaksi untuk beberapa konsentrasi awal pada zat pereaksi

- metode terisolasi : metode penentuan laju reaksi dimana semua konsentrasi dibuat berlebih kecuali satu jenis pereaksi

- metode terintegrasi : metode penentuan laju reaksi dimana persamaan laju reaksinya melibatkan zat pereaksi dan produk reaksi.

Kimia fisika I : PENENTUAN INDEKS BIAS

1. Hukum yang mendasari percobaan

- Hukum Snellius I : “Jika suatu cahaya melalui perbatasan dua jenis zat cair, maka garis semula tersebut adalah garis sesudah sinar itu membias dan garis normal dititik biasnya, ketiga garis tersebut terletak dalam satu bidang datar.”

- Hukum Snellius II : “Perbandingan sinus sudut datang dengan sinus sudut bias selalu konstan. Nilai konstanta dinamakan indeks bias(n).”

2. Syarat-syarat larutan ideal:

- harus memenuhi Hukum Roult, yaitu tekanan uap pelarut murni berbanding lurus dengan fraksi mol pelarut

- molekul zat terlarut dan pelarut tersusun sembarang

- pada saat pencampuran tidak terjadi efek kalor
- nilai viskositasnya rendah untuk mencegah adanya koloid
- daya ikat rendah
- mudah dipanaskan, dipisahkan
- nilai konstanta distribusi kecil
- tidak ada pembentukan emulsi 

3. Faktor-faktor yang mempengaruhi kepolaran:

- momen dipol : jika momen dipol diperbesar maka kepolaran suatu larutan akan besar

- bentuk molekul : jika berbentuk asimetri maka akan bersifat polar, dan jika berbentuk asimetri maka akan bersifat non polar

- gugus fungsi : jika gugus fungsi semakin banyak maka akan semakin bersifat non polar

- jumlah atom C : semakin banyak jumlah atom C maka akan semakin bersifat non polar

- Konstanta dielektrik : semakin besar konstanta dielektrik, maka akan bersifat polar

- keelektronegatifan : semakin besar sifat keelektronegatifan maka akan semakin bersifat polar

- kelarutan dalam air : apabila larut dalam air, maka akan bersifat polar. Dan apabila tidak larut, maka akan bersifat non polar

4. Pembagian sistem pelarut:

#Pelarut Polar - polar : Suatu larutan polar akan terdistribusi atau bercampur dengan pelarut polar
#Pelarut Polar - non polar : Suatu larutan polar tidak akan terdistribusi atau tidak akan bercampur dengan pelarut non polar
#Pelarut non polar - non polar : Suatu pelarut non polar akan terdistribusi atau bercampur dengan pelarut non polar


5. Pembagian Pelarut:
#Pelarut Protik
- Pelarut protik polar : senyawa yang memiliki rumus umum R-OH. Contoh : air, etanol, metanol, asetat, dll)
- Pelarut aprotik dipolar : senyawa yang tidak memiliki ikatan OH namun memiliki ikatan dipol besar
#Pelarut non polar
merupakan pelarut yang memiliki konstatnta dielektrik yang rendah dan tidak dapat larut dalam air

Kimia Fisika I : PENENTUAN VISKOSITAS LARUTAN

1. Pengertian dari : 
- viskositas : suatu ukuran yang menentukan viskositas suatu fluida
- viskosimeter : alat yang digunakan untuk menentukan viskositas suatu fluida
- bilangan reynolds : rasio perbandingan antara gaya inersia dengan gaya viskos yang mengkualifikasikan kedua gaya tersebut dalam kondisi alir tertentu

- larutan : campuran homogen antara zat pelarut dan terlarut
- fluida : zat yang mengalir pada kapiler
- kekentalan : sifat / suatu keadaan dari zat cair yang dapat dirasakan oleh indra
- kohesi : gaya tarik antar molekul-molekul yang sejenis
- adesi : gaya tarik antar molekul yang tidak sejenis


2. Pembagian aliran:
- aliran laminar : aliran dengan fluida yang bergerak dalam lapisan-lapisan atau kaminar-laminar dengan satu lapisan yang meluncur secara cepat. Merupakan aliran yang cenderung bergerak teratur. Memiliki bilangan reynold < 2000
- aliran turbulen : aliran dimana pergerakan dari partikel-partikel fluida sangat tidak menentu karena mengalami pencampuran serta putaran partikel antar lapisan yang mengakibatkan terjadinya pertukaran momentum dari satu bagian fluida ke bagian fluida lainnya dalam skala besar. Merupakan alirang yang cenderung bergerak tidak beraturan. Memiliki bilangan reynold > 2000 atau > 4000
- aliran transisi : merupakan aliran peralihan dari aliran laminar ke aliran turbulen. Memiliki bilangan reynold antara 2000 - 4000


3. Hukum Poiseuille:
"bahwa cairang yang mengalir melalu saluran pipa akan berbanding langsung dengan penurunan tekanan sepanjang pipa dan pangkat empat jari-jari pipa"

6. Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas:
- Tekanan : Viskositas cairan naik dengan naiknya tekanan, sedangkan viskositas gas tidak dipengaruhi oleh tekanan.
- Temperatur : Viskositas akan turun dengan naiknya suhu, sedangkan viskositas gas naik dengan naiknya suhu. Pemanasan zat cair menyebabkan molekul-molekulnya memperoleh energi. Molekul-molekul cairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah. Dengan demikian viskositas cairan akan turun dengan kenaikan temperatur.
- Kehadiran zat lain : Penambahan gula tebu meningkatkan viskositas air. Adanya bahan tambahan seperti bahan suspensi menaikkan viskositas air. Pada minyak ataupun gliserin adanya penambahan air akan menyebabkan viskositas akan turun karena gliserin maupun minyak akan semakin encer, waktu alirnya semakin cepat.
- Ukuran dan berat molekul : Viskositas naik dengan naiknya berat molekul. Misalnya laju aliran alkohol cepat, larutan minyak laju alirannya lambat dan kekentalannya tinggi seta laju aliran lambat sehingga viskositas juga tinggi.
- Berat molekul : Viskositas akan naik jika ikatan rangkap semakin banyak.
- Kekuatan antar molekul : Viskositas air naik denghan adanya ikatan hidrogen, viskositas CPO dengan gugus OH pada trigliseridanya naik pada keadaan yang sama.

7. Penurunan satuan viskos dari rumus gaya gesek:

Kimia fisika I : TITRASI KONDUKTOMETRI

1. Hukum yang mendasari percobaan:

Hukum Ohm menyatakan bahwa arus yang mengalir pada suatu penghantar berbanding lurus dengan gaya gerak listrik dan berbanding terbalik dengan resistansi  dari penghantar. 

2. Kurva pada titrasi konduktometri

- Kurva titrasi konduktometri asam kuat dan basa kuat

- Kurva titrasi konduktometri asam kuat dan basa lemah

- Kurva titrasi konduktometri asam lemah dan basa kuat

- Kurva titrasi konduktometri asam lemah dan basa lemah

Kimia Fisika I : PENGAMATAN SCIENTIFIC

1. Pengertian dari :

- Sistem : pusat pengamatan

- lingkungan : yang berada di luar sistem

- kalor : energi yang dihasilkan oleh suatu sistem

- panas : suatu keadaan yang dapat dirasakan oleh indra

- karbonisasi : proses pemecahan senyawa organik menjadi senyawa karbon

- karbonasi : proses pengikatan senyawa karbon dengan air

- akurasi : menunjukkan kedekatan hasil pengukuran dengan nilai sesungguhnya

- presisi : seberapa dekat perbedaan nilai pada saat dilakukan pengulangan pengukuran

2. Perbedaan antara reaksi endoterm dengan reaksi eksoterm :

#reaksi endoterm

- ditandai dengan adanya perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem

- ditandai dengan penurunan suhu lingkungan

- berlangsung secara tidak spontan

 #reaksi eksoterm

- ditandai dengan adanya perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan

- ditandai dengan kenaikan suhu lingkungan

-berlangsung secara spontan

3. Pembagian dari sistem:

- sistem terbuka : sistem yang dapat melewatkan energi maupun  zat kelingkungan

- sistem tertutup : sistem yang hanya dapat melewatkan energi, tetapi tak dapat melewatkan zat

- sistem terisolasi : sistem yang tidak dapat melewatkan energi maupun zat

4. Perbedaan reaksi kimia dengan reaksi fisika:

- reaksi kimia : reaksi pembentukan zat / produk baru dimana zat tersebut tidak dapat kembali kebentuk semula ketika selesai mengalami reaksi. Contoh: kayu yang telah dibakar menjadi abu

- reaksi fisika : reaksi pembentukan zat baru dimana zat tersebut dapat kembali kebentuk semula setelah mengalami reaksi. Contoh : Es batu yang telah mencair menjadi air

5. Hukum Termodinamika:

- Hukum Termodinamika I : "energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan, hanya dapat diubah dari bentuk satu kebentuk lain" (Hukum kekekalan energi)

- Hukum Termodinamika II : "pada reaksi setimbang dan berlangsung spontan ∆H = 0 karena tidak melepas maupun menyerap energi"

- Hukum termodinamika III : "suatu kristal padat murni sempurna entropi bernilai 0 (nol)"

6. Hukum Hess :

"Suatu hasil reaksi tidak bergantung pada proses dan jalannya rekasi, hanya bergatung pada keadaan awal dan akhir"