Rahma Azira Ichsan

Tabung reaksi, adalah peralatan gelas yang umum ada di laboratorium berbentuk tabung sebesar kira-kira jari tangan manusia dewasa, terbuat dari kaca atau plastik, terbuka di bagian atasnya, biasanya alasnya berbentuk huruf-U.

b. Gelas ukur

Gelas ukur adalah peralatan laboratorium umum yang digunakan untuk mengukur volume cairan. Alat ini memiliki bentuk silinder dan setiap garis penanda pada gelas ukur mewakili jumlah cairan yang telah terukur.

· Bahan:

a. Besi

Besi adalah unsur kimia dengan simbol Fe (dari bahasa Latin: ferrum) dan nomor atom 26. Merupakan logam dalam deret transisi pertama^. Ini adalah unsur paling umum di bumi berdasarkan massa, membentuk sebagian besar bagian inti luar dan dalam bumi.

b. Aluminium

Aluminium ialah unsur kimia. Lambang aluminium ialah Al, dan nomor atomnya 13. Aluminium ialah logam paling berlimpah. Aluminium bukan merupakan jenis logam berat, tetapi merupakan elemen yang berjumlah sekitar 8% dari permukaan bumi dan paling berlimpah ketiga.

3. Dasar Teori[Kembali]

23.1 sifat logam transisi[Kembali]

Logam transisi biasanya memiliki subkulit d yang tidak terisi penuh atau mudah timbul ion dengan subkulit d yang tidak terisi penuh (Gambar 23.1). (Logam Golongan 2B — Zn, Cd, dan Hg — tidak memiliki konfigurasi elektron karakteristik ini, jadi, meskipun demikian kadang-kadang disebut logam transisi, logam ini sebenarnya tidak termasuk dalam kategori ini.) Atribut ini bertanggung jawab atas beberapa properti penting, termasuk pewarnaan yang khas, pembentukan senyawa paramagnetik, aktivitas katalitik, dan terutama yang hebat kecenderungan untuk membentuk ion kompleks. Untuk logam transisi, trennya berbeda. Melihat Tabel 23.1 kita lihat bahwa muatan inti, tentu saja, meningkat dari skandium menjadi tembaga, tetapi elektron ditambahkan ke subkulit 3d bagian dalam. Elektron 3d ini melindungi Elektron 4s dari peningkatan muatan inti lebih efektif daripada elektron kulit terluar dapat melindungi satu sama lain, sehingga jari-jari atom berkurang lebih sedikit dengan cepat. Untuk alasan yang sama, elektronegativitas dan energi ionisasi meningkat hanya sedikit dari skandium ke tembaga dibandingkan dengan peningkatan dari natrium menjadi argon.

Meskipun logam transisi kurang elektropositif (atau lebih elektronegatif) daripada logam alkali dan alkali tanah, potensi reduksi standar dari logam transisi baris pertama menunjukkan bahwa semuanya kecuali tembaga harus bereaksi dengan asam kuat seperti asam klorida untuk menghasilkan gas hidrogen. Namun, kebanyakan logam transisi tidak bereaksi terhadap asam atau bereaksi lambat karena a lapisan pelindung oksida. Contoh kasusnya adalah kromium: Meskipun agak negatif potensi reduksi standar, secara kimiawi cukup inert karena pembentukannya pada permukaannya kromium (III) oksida, Cr2O3. Akibatnya, umumnya kromium digunakan sebagai pelapis pelindung dan non korosif pada logam lain. Di bumper dan trim mobil vintage, pelapisan kromium juga berfungsi sebagai dekoratif sebagai tujuan fungsional.

Sifat Fisik Umum

Sebagian besar logam transisi memiliki struktur yang rapat. Setiap atom memiliki bilangan koordinasi 12. Selanjutnya unsur-unsur tersebut memiliki relatif jari-jari atom kecil. Efek gabungan dari pengepakan terdekat dan atom kecil ukuran menghasilkan ikatan logam yang kuat. Oleh karena itu, logam transisi memiliki kerapatan yang lebih tinggi, titik leleh dan titik didih yang lebih tinggi, serta panas fusi dan penguapan yang lebih tinggi dari pada logam Golongan 1A, 2A, dan 2B (Tabel 23.2).

Konfigurasi Elektron

Kalsium memiliki konfigurasi elektron [Ar] 4s2. Dari skandium ke tembaga, elektron ditambahkan ke orbital 3d. Jadi, konfigurasi elektron terluar dari skandium adalah 4s2 3d1, dari titanium adalah 4s2 3d2, dan seterusnya. Dua pengecualian adalah kromium dan tembaga, yang konfigurasi elektron terluarnya adalah 4s1 3d5 dan 4s1 3d10, masing-masing. Ketidakteraturan ini adalah hasil dari stabilitas ekstra yang terkait subkulit 3d setengah terisi dan terisi penuh.

Status Oksidasi

Logam transisi menunjukkan bilangan oksidasi variabel dalam senyawanya.

Gambar 23.2 menunjukkan bilangan oksidasi dari skandium menjadi tembaga. Perhatikan bahwa oksidasi umum status untuk setiap elemen mencakup 12, 13, atau keduanya. 13 bilangan oksidasi lebih banyak stabil di awal deret, sedangkan menjelang akhir 12 bilangan oksidasi lebih stabil. Alasan tren ini dapat dipahami dengan memeriksa ionisasi plot energi pada Gambar 23.3.

Secara umum, energi ionisasi meningkat secara bertahap dari kiri ke kanan. Namun, energi ionisasi ketiga (ketika sebuah elektron dilepaskan dari orbital 3d) meningkat lebih cepat daripada energi ionisasi pertama dan kedua. Karena dibutuhkan lebih banyak energi untuk melepaskan elektron ketiga dari logam di dekatnya akhir baris daripada yang dekat awal, logam di dekat akhir cenderung untuk membentuk ion M21 daripada ion M31. Bilangan oksidasi tertinggi untuk logam transisi adalah 17, untuk mangan (4s23d5). Untuk unsur-unsur di sebelah kanan Mn (Fe ke Cu), bilangan oksidasi lebih rendah. Transisi logam biasanya menunjukkan bilangan oksidasi tertinggi dalam senyawa yang sangat elektronegatif unsur-unsur seperti oksigen dan fluor — misalnya, V2O5, CrO3, dan Mn2O7.

23.2 Besi dan Tembaga[Kembali]

Gambar 23.4 menunjukkan logam transisi baris pertama.

Besi

Setelah aluminium, besi adalah logam paling melimpah di kerak bumi (6,2 persen massa). Itu ditemukan di banyak bijih; beberapa yang penting adalah hematit, Fe2O3; siderit, FeCO3; dan magnetit, Fe3O4.. Besi murni adalah logam abu-abu dan tidak terlalu keras. Ini penting elemen dalam sistem kehidupan. Besi bereaksi dengan asam klorida menghasilkan gas hidrogen:

Tembaga

Tembaga, unsur langka (6,8 3 1023 persen massa kerak bumi), ditemukan di alam dalam keadaan tidak tergabung serta bijih seperti kalkopirit, CuFeS2 (Gambar 23.6). Tembaga tidak murni dapat dimurnikan dengan elektrolisis. Tembaga digunakan dalam paduan, kabel listrik, pipa ledeng (pipa), dan koin. Tembaga hanya bereaksi dengan asam sulfat pekat panas dan asam nitrat. Dua bilangan oksidasi penting adalah 11 dan 12. Tingkat 11 lebih kecil stabil dan tidak proporsional dalam larutan:

Semua senyawa Cu (I) diamagnetik dan tidak berwarna kecuali Cu2O yang berwarna merah. Senyawa Cu (II) semuanya paramagnetik dan berwarna.

23.3 Senyawa Koordinasi[Kembali]

Logam transisi memiliki kecenderungan berbeda untuk membentuk ion kompleks. Koordinasi senyawa biasanya terdiri dari ion kompleks dan ion counter. Di 1893, pada usia 26, Werner mengusulkan apa yang sekarang biasa disebut sebagai Werner teori koordinasi. Werner mendalilkan bahwa sebagian besar elemen menunjukkan dua jenis valensi: valensi primer dan valensi sekunder. Dalam terminologi modern, primer valensi sesuai dengan bilangan oksidasi dan valensi sekunder untuk koordinasi jumlah elemen. Menurut Werner, cobalt memiliki valensi primer 3 dan valensi sekunder 6. Sebagian besar logam berkoordinasi senyawa adalah logam transisi. Molekul atau ion yang mengelilingi logam dalam ion kompleks disebut ligan (Tabel 23.3). Interaksi antara atom logam dan ligan dapat dipikirkan sebagai reaksi asam basa Lewis. Basa Lewis adalah zat yang mampu menyumbangkan satu atau lebih pasangan elektron. Setiap ligan memiliki setidaknya satu pasangan elektron valensi yang tidak digunakan bersama, seperti yang ditunjukkan contoh berikut:

Oleh karena itu, ligan berperan sebagai basa Lewis. Di sisi lain, logam transisi atom (baik dalam keadaan netral atau bermuatan positif) bertindak sebagai asam Lewis, menerima (dan berbagi) pasangan elektron dari basa Lewis. Jadi, ikatan logam-ligan biasanya adalah ikatan kovalen koordinat.

Atom dalam ligan yang terikat langsung ke atom logam disebut sebagai atom donor. Misalnya, nitrogen adalah atom donor di [Cu(NH3)4]²⁺ ion kompleks. Bilangan koordinasi dalam senyawa koordinasi didefinisikan sebagai jumlah atom donor yang mengelilingi atom logam pusat dalam ion kompleks.

Bergantung pada jumlah atom donor yang ada, ligan diklasifikasikan sebagai monodentat, bidentate, atau polydentate (lihat Tabel 23.3). H2O dan NH3 bersifat monodentat ligan dengan masing-masing hanya satu atom donor. Salah satu ligan bidentate adalah ethylenediamine (terkadang disingkat "en"):

Dua atom nitrogen dapat berkoordinasi dengan atom logam, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 23.7.

Gambar 23.7 (a) Struktur a kompleks logam-ethylenediamine kation, seperti [Co (en) 3] 21. Setiap molekul ethylenediamine menyediakan dua atom donor N dan oleh karena itu merupakan ligan bidentate. (b) Struktur yang disederhanakan dari kation kompleks yang sama.

Ligan bidentat dan polidentat juga disebut agen pengkelat karena kemampuan mereka untuk menahan atom logam seperti cakar. Salah satu contohnya adalah ion ethylenediaminetetraacetate (EDTA), sebuah polidentat ligan yang digunakan untuk mengobati keracunan logam (Gambar 23.8). Enam atom donor memungkinkan EDTA untuk membentuk ion kompleks yang sangat stabil dengan timbal. Dalam bentuk ini, dikeluarkan dari darah dan jaringan dan dikeluarkan dari tubuh. EDTA juga digunakan untuk membersihkan tumpahan logam radioaktif.

Gambar 23.8 (a) kompleks EDTA dari memimpin. Kompleks beruang a muatan bersih 22 karena masing-masing dari enam atom donor O memiliki a muatan 12 dan memimpin ion membawa muatan 21. Hanya pasangan mandiri yang berpartisipasi ikatan ditampilkan. Perhatikan geometri oktahedral di sekitar Ion Pb21. (b) Model molekuler kompleks Pb21 – EDTA. Itu bola hijau adalah ion Pb21.

Bilangan Oksidasi Logam dalam Senyawa Koordinasi

Sifat penting lainnya dari senyawa koordinasi adalah bilangan oksidasi atom logam pusat. Muatan bersih ion kompleks adalah jumlah muatan pada atom logam pusat dan ligan sekitarnya. Dalam ion [PtCl6]^2-, misalnya, setiap ion klorida memiliki bilangan oksidasi -1, jadi bilangan oksidasi Pt haruslah menjadi +4. Jika ligan tidak mengandung muatan bersih, bilangan oksidasi logamnya adalah sama dengan muatan ion kompleks.

Penamaan Senyawa Koordinasi

Aturan penamaan senyawa koordinasi adalah sebagai berikut:

1. Kation dinamai sebelum anion, seperti pada senyawa ionik lainnya. Peraturan tetap terlepas dari apakah ion kompleks mengandung net positif atau negatif biaya.

2. Dalam ion kompleks, ligan dinamai pertama, dalam urutan abjad, dan ion logam dinamai terakhir.

3. Nama-nama ligan anionik diakhiri dengan huruf o, sedangkan ligan netral adalah biasa disebut dengan nama molekul. Pengecualiannya adalah H2O (aqua), CO (karbonil), dan NH3 (amina).

4. Jika ada beberapa ligan dari jenis tertentu, menggunakan: di-, tri-, tetra-, penta-, dan hexa- untuk memberi nama.

5. Bilangan oksidasi logam ditulis dalam angka romawi setelah nama logam. Misalnya, angka romawi III digunakan untuk menunjukkan +3 bilangan oksidasi kromium dalam [Cr(NH3)4Cl2]⁺, yang disebut tetraamminedichlorochromium ( III) ion.

6. Jika kompleks adalah anion, namanya diakhiri dengan -ate.

23.4 Struktur Senyawa Koordinasi[Kembali]

Saat mempelajari geometri senyawa koordinasi, akan sering ditemukan banyak cara untuk mengatur ligan di sekitar atom pusat. Gambar 23.9 menunjukkan 4 susunan atom logam monodentat yang berbeda.

Stereoisomer adalah senyawa yang terdiri dari jenis dan jumlah atom sama yang terikat bersama dalam urutan yang sama tetapi dengan pengaturan spasial yang berbeda. Ada dua jenis stereoisomer:

1. Isomer Geometris

Isomer Geometris adalah stereoisomer yang tidak dapat dikonversikan tanpa melanggar ikatan kimia. Isomer geometris biasanya berpasangan dan untuk membedakan isomer gometris dari senyawa lain digunakan istilah "cis" dan "trans". Cis berarti bahwa dua atom tertentu (kelompok atom) berdekatan satu sama lain, dan trans artinya atom (kelompok atom) berada di sisi yang berlawanan dalam formula struktural. Struktur senyawa isomer cis dan trans memiliki warna yang cukup berbeda, titik leleh, momen dipol, dan reaktivitas kimianya.

Gambar 23.10 menunjukkan ismoer cis dan trans cisplatin. Meskipun jenis ikatannya sama di kedua isomer (dua pt¬N dan dua ikatan PT¬CL), pengaturan ruangnya berbeda.

Gambar 23.11. (a) cis dan (b) isomer trans dari ion tetraamminedichlorocobalt (III), [Co(NH3)4Cl2] 1. Struktur yang ditunjukkan dalam (c) dapat dihasilkan dengan memutarnya dalam (a), dan struktur yang ditunjukkan dalam (d) dapat dihasilkan dengan memutarnya di (b). Ion hanya memiliki dua isomer geometris.

2. Isomer Optik

Isomer optik adalah cermin yang tidak dapat diubah (superimposable). "Superimposable" berarti bahwa jika satu struktur diletakkan di atas struktur lain, maka posisi semua atom akan cocok. Seperti isomer geometris, isomer optik juga berpasangan. Namun, isomer optik memiliki sifat fisika dan kimia yang sama, seperti titik leleh, titik didih, momen dipol, dan reaktivitas kimia terhadap molekul yang bukan isomer optik itu sendiri.

Isomer optik memiliki interaksi yang berbeda dengan cahaya yang terpolarisasi. Hubungan struktural antara dua isomer optik dianalogikan dengan hubungan antara tangan kiri dan kanan. Walaupun tangan kiri dan tangan kanan memiliki bayangan masing-masing, namun urutannya tidak dapat diubah.

Gambar 23.13 menunjukkan isomer cis dan trans dichlorobis (ethylenediamine) kobalt (III). Isomer trans dan bayangan cerminnya merupaka superimposable tetapi isomer cis dan bayangannya tidak. Oleh karena itu, isomer cis adalah isomer optik.

Isomers optik digambarkan sebagai chiral (berarti “tangan" dalam bahasa Yunani). Molekul chiral merupakan nonsuperimposable dan isomer yang superimposable disebut sebagai achiral. Molekul chiral berperan penting dalam reaksi enzim dalam sistem biologis. Molekul chiral dikatakan aktif secara optik karena mampu memutar cahaya polarisasi yang terpolarisasi saat cahaya lewat.

Pada gambar 23.14 digunakan polarimeter untuk mengukur rotasi cahaya terpolarisasi oleh isoter optik. Balok cahaya yang tidak dipolarisasi pertama kali melewati lembaran Polaroid disebut polarizer dan kemudian akan melalui tabung sampel yang mengandung larutan senyawa chiral yang aktif secara optik. Ketika cahaya terpolarisasi melewati tabung sampel, pesawat polarisasinya diputar baik ke kanan atau ke kiri. Rotasi ini dapat diukur secara langsung dengan memutar analyzer ke arah yang sesuai hingga transmisi cahaya minimal tercapai seperti gambar 23.15 di bawah.

Jika pesawat polarisasi diputar ke kanan maka isomernya dinamakan dextrorotatory (d) dan jika diputar ke kiri disebut levorotatory (l). Isomer d dan l dari zat chiral disebut enantiomer yang selalu memutar cahaya dengan jumlah yang sama, tetapi dalam arah yang berlawanan. Dengan demikian, dalam campuran equimolar dari dua enantiomer yang disebut campuran racemik dengan rotasi bersih adalah nol.

4. Percobaan[Kembali]

a. Prosedur Percobaan

1.      Buka software Proteus
2.   Siapkan komponen komponen yang digunakan seperti sensor thermistor NTC, resistor, relay, LED, baterai, transistor npn.
3.      Rangkai komponen komponen tersebut seperti gambar di bawah

4. jalankan/simulasikan rangkaian

b. Rangkaian Simulasi

Prinsip Kerja:
Cara kerja thermistor adalah sesuai dengan namanya, yaitu nilai hambatannya akan berubah karena pengaruh panas pada tubuhnya. Perubahan pada NTC berbanding terbalik. Pada jenis Thermistor NTC, nilai hambatannya akan turun jika suhu pada tubuhnya naik. Misalkan suhu normal adalah 23 derajat Celcius. Pertama, atur suhu sama dengan atau dibawah 23 derajat celcius, maka LED hijau akan menyala. Kedua, atur suhu diatas 23 derajat celcius, maka LED merah yang akan menyala.

c. Video

d. Download

Download html disini
Download video disini
Download rangkaian disini
Download datasheet disini

Rahma Azira Ichsan

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Arsip Blog