Halaman
Praktis Belajar Kimia untuk Kelas X112KupasTu n t a sTuliskan nama senyawa berikut.a.Cu2O dan CuOb.PbS dan PbS2Jawaba.Cu memiliki dua bilangan oksidasi, yaitu +1 dan +2 sehinggaCu2O = tembaga(I) oksidaCuO = tembaga(II) oksidaJadi, Cu2O adalah tembaga(I) oksida dan CuO adalah tembaga(II) oksida.b.Pb memiliki dua bilangan oksidasi, yaitu +2 dan +4 sehinggaPbS = timbal(II) sulfidaPbS2 = timbal(IV) sulfidaJadi, PbS adalah timbal(II) sulfida dan PbS2 adalah timbal(IV) sulfida.Tuliskan nama senyawa berikut.a.NO dan N2O3b.P2O5 dan P2O3C Penerapan Konsep Larutan Elektrolitdan Reaksi RedoksAnda telah mempelajari konsep larutan elektrolit dan reaksi reduksioksidasi. Apakah manfaat dari konsep-konsep yang telah Anda pelajaritersebut?1. Penerapan Konsep Redoks dalam Memberi NamaSenyawaPada Bab 3 mengenai Tata Nama dan Persamaan Reaksi Kimia, Andatelah mempelajari cara memberi nama senyawa kimia. Senyawa kimia diberinama berdasarkan muatan dan jenis unsur-unsur penyusunnya, misalnyaNaCl (natrium klorida), MgCl2 (magnesium klorida), dan CO2 (karbondioksida).Bagaimana dengan senyawa yang unsur penyusunnya memiliki nilaibilangan oksidasi lebih dari satu, seperti Fe dan Cu? Fe memiliki dua nilaibilangan oksidasi, yaitu +2 dan +3, sedangkan nilai bilangan oksidasi Cuadalah +1 dan +2. Jika unsur logam tersebut berikatan dengan unsurnonlogam akan membentuk lebih dari satu jenis senyawa. Untuk itu, penulisankedua senyawa yang terbentuk dibedakan dengan cara menuliskanmuatannya dengan angka Romawi dalam tanda kurung. Angka Romawiditulis di belakang nama unsur yang bersangkutan. Berikut contoh penulisannama untuk senyawa yang terbentuk antara Fe dan Cl.FeCl2 = besi(II) kloridaFeCl3 = besi(III) kloridaAgar lebih memahami hal ini, pelajarilah contoh-contoh soal berikut.Aturan yang berlaku untuk senyawa ion berlaku juga untuk senyawakovalen yang salah satu unsur penyusunnya memiliki bilangan oksidasi lebihdari satu. Untuk lebih jelasnya, pelajarilah contoh soal berikut.Dari persamaan reaksi dibawah ini, yang merupakanpersamaan reaksi redoksadalah ....A. Na2CO3(aq) + 2 HCl(aq)→2 NaCl(aq) + H2O(l)+ CO2(g)B. 2 KOH(aq) + SO3(aq)→K2SO4(aq) + H2O(l)C. ZnS(s) + 2 HCl(aq)→ZnCl2(aq) + H2S(g)D. Al2O3(s) + 2 NaOH(aq)→2 NaAlO2(aq) + H2O(g)E.4 HNO3(aq) + Zn(s)→Zn(NO3)2(aq) +2 NO2(g) + H2O(g)PembahasanReaksi redoks adalah reaksioksidasi dan reduksi yangberlangsung bersama-samadalam satu persamaan reaksi.4HNO3(aq) + Zn(s) →Zn(NO3)2(aq) + 2NO2(g) +H2O(g)Jadi, yang merupakanpersamaan reaksi redoksadalah (E).UN 2002+5+4+20oksidasiContoh5.3Contoh5.4reduksi
Daya Hantar Listrik dan Reaksi Redoks113Jawaba.N memiliki empat bilangan oksidasi, yaitu 2, 3, 4, dan 5 sehingga:NO = nitrogen(II) oksidaN2O3 = nitrogen(III) oksidaJadi, NO adalah nitrogen(II) oksida dan N2O3 adalah nitrogen(III) oksida.b.P memiliki tiga bilangan oksidasi, yaitu 3, 4 dan 5 sehingga:P2O5 = fosfor(V) oksidaP2O3 = fosfor(III) oksidaJadi, P2O5 adalah fosfor(V) oksida dan P2O3 adalah fosfor(III) oksida.Tahukah Anda tentang minumanelektrolit? Minuman elektrolitmengandung garam natriumdan kalium yang digunakanuntuk mengisi kembali cairantubuh setelah terjadi dehidrasiyang disebabkan oleh latihanberat, dioforesis, diare,muntah, dan kelaparan.Memberikan air murni kepadapenderita dehidrasi bukanlahcara yang tepat untukmengembalikan jumlah cairandalam tubuh, karena air murnimencairkan/mengencerkangaram dalam sel-sel tubuhdan memengaruhi reaksi kimiayang terjadi pada sel-seltersebut.Anda dapat membuatsendiri minuman elektrolit dirumah. Minuman elektrolitdan minuman berenergi dapatdibuat dengan menggunakanproporsi gula, garam, dan airdengan tepat.Minuman ElektrolitF a k t aK i m i a• Adsorpsi• Flotasi• Penyaringan•Reverse osmosisKata Kunci2. Penerapan Konsep Larutan Elektrolit dan KonsepRedoks dalam Mengatasi Masalah LingkunganBerdirinya pabrik-pabrik menimbulkan dilema bagi pemerintah danmasyarakat. Di satu sisi, keberadaan pabrik membantu pemerintahmengurangi angka pengangguran. Akan tetapi, adanya pabrik justrumenimbulkan masalah bagi lingkungan. Air limbah pabrik yang tidak diolahatau diolah secara tidak benar dapat merusak lingkungan karena air limbahmengandung zat pencemar, seperti senyawa organik dan logam berat. Adabeberapa cara pengolahan limbah, di antaranya pengolahan secara fisika,kimia, dan biologi.a. Pengolahan Secara FisikaPada umumnya, sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap airbuangan, bahan-bahan tersuspensi berukuran besar dan yang mudahmengendap atau bahan-bahan yang terapung disisihkan terlebih dahulu.Penyaringan (screening) merupakan cara yang efisien dan murah untukmenyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar. Bahan tersuspensiyang mudah mengendap dapat disisihkan secara mudah dengan prosespengendapan. Proses flotasi banyak digunakan untuk menyisihkan bahan-bahan yangmengapung seperti minyak dan lemak agar tidak mengganggu prosespengolahan berikutnya. Flotasi juga dapat digunakan sebagai cara penyisihanbahan-bahan tersuspensi (clarification) atau pemekatan lumpur endapan (sludgethickening) dengan memberikan aliran udara ke atas (air flotation).Proses filtrasi di dalam pengolahan air buangan biasanya dilakukanuntuk mendahului proses adsorpsi atau proses reverse osmosis-nya. Tujuannyauntuk menyisihkan sebanyak mungkin partikel tersuspensi dari dalam airagar tidak mengganggu proses adsorpsi atau menyumbat membran yangdigunakan dalam proses osmosis.Proses adsorpsi dengan karbon aktif dilakukan untuk menghilangkansenyawa aromatik (misalnya: fenol) dan senyawa organik terlarut lainnyaterutama jika diinginkan untuk menggunakan kembali air buangan tersebut.Teknologi membran (reverse osmosis) biasanya diaplikasikan untuk unit-unit pengolahan kecil, terutama jika pengolahan ditujukan untukmenggunakan kembali air yang diolah. Biaya instalasi dan operasinya sangatmahal.Carilah informasi dari situs internet mengenai cara menangani masalah limbahdengan menggunakan konsep larutan elektrolit dan konsep redoks.Kerjakan secara berkelompok dan presentasikan hasilnya di depan kelas.Buktikanlah oleh Anda
Praktis Belajar Kimia untuk Kelas X114Senyawa organik yang terlarutSenyawa anorganik yangterlarutPartikelBakteriAliranGambar 5.5Proses adsorpsi dengan karbonaktifSumber: www2s.biglobe.ne.jpGambar 5.6Kapur yang dilarutkan dalam airdapat mengendapkan logamberat dan senyawa fosfor.•Biodegradable• PengendapanKata Kuncib. Pengolahan Secara KimiaPengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untukmenghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap (koloid),logam-logam berat, senyawa fosfor, dan zat organik beracun. Proses inidilakukan dengan cara menambahkan bahan kimia tertentu ke dalam airlimbah. Penyaringan bahan-bahan tersebut pada prinsipnya berlangsungmelalui perubahan sifat bahan-bahan tersebut, yaitu dari tidak dapatdiendapkan menjadi mudah diendapkan (flokulasi-koagulasi), baik denganatau tanpa reaksi oksidasi-reduksi dan juga berlangsung sebagai hasil reaksioksidasi. Pengendapan bahan tersuspensi yang tidak mudah larut dilakukandengan menambahkan elektrolit yang memiliki muatan yang berlawanandengan muatan koloidnya agar terjadi netralisasi muatan koloid tersebut,sehingga akhirnya dapat diendapkan. Agar terjadi pengendapan logam-logam berat atau senyawa fosfor, air diberi perlakuan khusus terlebih dahuludengan pengondisian pH air. Penyisihan logam berat dan senyawa fosfordilakukan dengan menambahkan larutan alkali (misalnya air kapur) sehinggamembentuk endapan hidroksida dari logam-logam tersebut atau endapanhidroksiapatit. Penghilangan bahan-bahan organik beracun seperti fenol dan sianidapada konsentrasi rendah dapat dilakukan dengan mengoksidasinya denganklor (Cl2), kalsium permanganat, aerasi, ozon hidrogen peroksida. Padadasarnya kita dapat memperoleh efisiensi tinggi dengan pengolahan secarakimia, akan tetapi biaya pengolahan menjadi mahal karena memerlukan bahankimia.c. Pengolahan Secara BiologiSemua air buangan yang biodegradable dapat diolah secara biologi.Pengolahan limbah cair dengan proses biologi umumnya digunakan untukmenghilangkan bahan-bahan organik terlarut dan koloidal yangmembutuhkan biaya yang cukup mahal untuk menghilangkannya. Dalambeberapa dasawarsa telah berkembang berbagai metode pengolahan biologidengan segala modifikasinya.Pada dasarnya, reaktor pengolahan secara biologi dapat dibedakan atasdua jenis, yaitu:1. reaktor pertumbuhan tersuspensi (suspended growth reactor);2. reaktor pertumbuhan lekat (attached growth reactor).Jika menggunakan reaktor pertumbuhan tersuspensi, mikroorganismetumbuh dan berkembang dalam keadaan tersuspensi. Proses lumpur aktifyang banyak dikenal berlangsung dalam reaktor jenis ini. Proses lumpuraktif merupakan proses aerobik, pada proses ini mikroba tumbuh dalamflok (lumpur) yang terdispersi, pada flok inilah akan terjadi proses degradasi.Proses lumpur aktif berlangsung dalam reaktor dengan pencampuransempurna dilengkapi dengan umpan balik (recycle) lumpur dan cairannya.Di dalam reaktor pertumbuhan lekat, mikroorganisme tumbuh di atasmedia pendukung dengan membentuk lapisan tipis untuk melekatkandirinya. Berbagai modifikasi telah banyak dikembangkan selama ini, antaralain:1. trickling filter,2. cakram biologi,3. filter terendam, dan4. reaktor fluidisasi.
Daya Hantar Listrik dan Reaksi Redoks115Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.1.Tuliskan bilangan oksidasi dari unsur yang dicetaktebal berikut.a.besi(II) sulfatb.mangan(III) oksida2.Tuliskan nama senyawa berikut.a. MnSO4b. CoCl33.Bagaimana mekanisme kerja larutan elektrolit dalampengolahan air limbah secara kimia? Jelaskan.Soal PenguasaanMateri 5.31.Sifat dari larutan ditentukan oleh jenis zatterlarutnya sehingga ada larutan elektrolit danlarutan nonelektrolit.4.Konsep redoks berdasarkan penyerahan danpenerimaan elektron.a.Oksidasi adalah pelepasan elektronb.Reduksi adalah penerimaan elektron5.Konsep redoks berdasarkan peningkatan danpenurunan bilangan oksidasi.a.Oksidasi adalah peningkatan bilangan oksidasi.b.Reduksi adalah penurunan bilangan oksidasi.c.Bilangan oksidasi adalah muatan yang dimilikiatom jika atom tersebut berikatan dengan atomlain.6.Larutan elektrolit dapat mengatasi masalahlingkungan dengan tiga cara pengolahan, yaitupengolahan secara fisika, secara kimia, serta biologi.a.Pengolahan secara fisika:proses flotasi, proses filtrasi, proses adsporsi,dan proses reverse osmosis.b.Pengolahan secara kimia: penambahan bahankimia tertentu pada limbah dan pengoksidasianlimbah.c.Pengolahan secara biologi:oxidation ditch, kontak-stabilisasi dan prosespenguraian secara aerob maupun anaerob.Elektrolit kuatElektrolit lemahNonelektrolitSifat SenyawaJenis Senyawa–Senyawa ionik–Senyawa kovalen polar yangterhidrolisis sempurna atauhampir sempurna–Senyawa kovalen polar yangterhidrolisis sebagian–Senyawa kovalen sebagian yangtidak terhidrolisis2.Elektrolit kuat adalah larutan yang memiliki dayahantar listrik yang baik, sedangkan elektrolit lemahadalah larutan elektrolit yang memiliki daya hantarlistrik yang buruk.3.Konsep redoks berdasarkan pengikatan danpelepasan oksigen.a.Reaksi oksidasi adalah reaksi pengikatanoksigen oleh suatu unsur/senyawa.b.Reaksi reduksi adalah reaksi pelepasan oksigenoleh suatu unsur/senyawa.• Aerob• Anaerob• MikroorganismeKata KunciSeluruh modifikasi ini dapat menghasilkan efisiensi penurunan BODsekitar 80%–90%. Ditinjau dari segi lingkungan di mana berlangsung prosespenguraian secara biologi, proses ini dapat dibedakan menjadi dua jenis:1. proses aerob, yang berlangsung dengan hadirnya oksigen;2. proses anaerob, yang berlangsung tanpa adanya oksigen.Apabila BOD air buangan tidak melebihi 400 mg/L, proses aerob masihdapat dianggap lebih ekonomis dibandingkan proses anaerob. Pada BODlebih tinggi dari 4.000 mg/L, proses anaerob menjadi lebih ekonomis.Rangkuman
Praktis Belajar Kimia untuk Kelas X116P e t aKonsepKaji DiriBagaimana pendapat Anda setelah mempelajari materiDaya Hantar Listrik dan Reaksi Redoks? Menarik, bukan?Banyak hal menarik tentang materi Daya Hantar Listrik danReaksi Redoks ini. Misalnya, Anda dapat membedakan antaralarutan elektrolit dan nonelektrolit.Tujuan Anda mempelajari bab ini adalah agar Anda mampumengidentifikasi sifat larutan elektrolit dan nonelektrolitberdasarkan data hasil percobaan, kemudian Anda juga harusmampu menjelaskan perkembangan konsep reaksi oksidasireduksi dan hubungannya dengan tata nama senyawa sertapenerapannya. Apakah Anda dapat mencapai tujuan tersebut?Jika Anda mengalami kesulitan dalam mempelajari materitertentu pada bab ini, bertanyalah kepada guru Kimia Anda.Anda pun dapat berdiskusi dengan teman-teman Anda.Belajarlah dengan baik dan pastikan Anda menguasai materiini.NonelektrolitElektrolit kuatElektrolit lemahterbagiatasSenyawa ionikSenyawa kovalenpolarberdasarkan ikatan kimiaterbagi atasReaksi reduksi oksidasidapat mengalamidapat ditinjau berdasarkan konsepPenyerapandan penerimaanelektronPengikatandan pelepasanoksigenPeningkatandan penurunanbilangan oksidasiSenyawa kovalennonpolardimilikiolehDaya hantarlistrik larutanterdiri atasTidak dapatmenghantarkanlistrikbersifatDapatmenghantarkanlistrikbersifatElektrolit