Bilangan Oksidasi

Beberapa waktu yang lalu saya membaca tulisan yang membahas tentang bilangan oksidasi(BILOKS) mungkin tulisan di bawah ini dapat membantu anda.

Pengertian Bilangan Oksidasi
Dengan bilangan oksidasi akan mempermudah dalam pengerjaan reduksi atau oksidasi dalam suatu reaksi redoks.
Kita akan membuat contoh dari Vanadium. Vanadium membentuk beberapa ion, V²⁺ dan V³⁺. Bagaimana ini bisa terjadi? Ion V²⁺ akan terbentuk dengan mengoksidasi logam, dengan memindahkan 2 elektron:

Vanadium kini disebut mempunyai biloks +2.
Pemindahan satu elektron lagi membentuk ion V³⁺:

Vanadium kini mempunyai biloks +3.
Pemindahan elektron sekali lagi membentuk bentuk ion tidak biasa, VO²⁺.

Biloks vanadium kini adalah +4. Perhatikan bahwa biloks tidak didapat hanya dengan menghitung muatan ion (tapi pada kasus pertama dan kedua tadi memang benar).
Bilangan oksidasi positif dihitung dari total elektron yang harus dipindahkan-mulai dari bentuk unsur bebasnya.
Vanadium biloks +5 juga bisa saja dibentuk dengan memindahkan elektron kelima dan membentuk ion baru.

Setiap kali vanadium dioksidasi dengan memindahkan satu elektronnya, biloks vanadium bertambah 1.
Sebaliknya, jika elektron ditambahkan pada ion, biloksnya akan turun. Bahkan dapat didapat lagi bentuk awal atau bentuk bebas vanadium yang memiliki biloks nol.
Bagaimana jika pada suatu unsur ditambahkan elektron? Ini tidak dapat dilakukan pada vanadium, tapi dapat pada unsur seperti sulfur.

Ion sulfur memiliki biloks -2.
Kesimpulan

Biloks menunjukkan total elektron yang dipindahkan dari unsur bebas (biloks positif) atau ditambahkan pada suatu unsur (biloks negatif) untuk mencapai keadaan atau bentuknya yang baru.
Oksidasi melibatkan kenaikan bilangan oksidasi

Reduksi melibatkan penurunan bilangan oksidasi
Dengan memahami pola sederhana ini akan mempermudah pemahaman tentang konsep bilangan oksidasi. Jika anda mengerti bagaimana bilangan oksidasi berubah selama reaksi, anda dapat segera tahu apakah zat dioksidasi atau direduksi tanpa harus mengerjakan setengah-reaksi dan transfer elektron.
Mengerjakan bilangan oksidasi

Biloks tidak didapat dengan menghitung jumlah elektron yang ditransfer. Karena itu membutuhkan langkah yang panjang. Sebaliknya cukup dengan langkah yang sederhana, dan perhitungan sederhana.
E Biloks dari unsur bebas adalah nol. Itu karena unsur bebas belum mengalami oksidasi atau reduksi. Ini berlaku untuk semua unsur, baik unsur dengan struktur sederhana seperti Cl₂ atau S₈, atau unsur dengan struktur besar seperti karbon atau silikon.
* Jumlah biloks dari semua atom atau ion dalam suatu senyawa netral adalah nol.
* Jumlah biloks dari semua atom dalam suatu senyawa ion sama dengan jumlah muatan ion tersebut.
* Unsur dalam senyawa yang lebih elektronegatif diberi biloks negatif. Yang kurang elektronegatif diberi biloks positif. Ingat, Fluorin adalah unsur paling elektronegatif, kemudian oksigen.
* Beberapa unsur hampir selalu mempunyai biloks sama dalam senyawanya:

unsur	Bilangan Oksidasi	Pengecualian
Logam golongan I	selalu +1
Group 2 metals	selalu +2
Oksigen	biasanya -2	Kecuali dalam peroksida dan F2O (lihat dibawah)
Hidrogen	biasanya +1	Kecuali dalam hidrida logam, yaitu -1 (lihat dibawah)
Fluorin	selalu -1
Klorin	biasanya -1	Kecuali dalam persenyawaan dengan O atau F (lihat dibawah)

Alasan pengecualian
Hidrogen dalam hidrida logam
Yang termasuk hidrida logam antara lain natrium hidrida, NaH. Dalam senyawa ini, hidrogen ada dalam bentuk ion hidrida, H^-. Biloks dari ion seperti hidrida adalah sama dengan muatan ion, dalam contoh ini, -1.
Dengan penjelasan lain, biloks senyawa netral adalah nol, dan biloks logam golongan I dalam senyawa selalu +1, jadi biloks hidrogen haruslah -1 (+1-1=0).
Oksigen dalam peroksida
Yang termasuk peroksida antara lain, H₂O₂. Senyawa ini adalah senyawa netral, jadi jumlah biloks hidrogen dan oksigen harus nol.
Karena tiap hidrogen memiliki biloks +1, biloks tiap oksigen harus -1, untuk mengimbangi biloks hidrogen.
Oksigen dalam F₂O
Permasalahan disini adalah oksigen bukanlah unsur paling elektronegatif. Fluorin yang paling elektronegatif dan memiliki biloks -1. Jadi biloks oksigen adalah +2.
Klorin dalam persenyawaan dengan fluorin atau oksigen
Klorin memiliki banyak biloks dalam persenyawaan ini. Tetapi harus diingat, klorin tidak memiliki biloks -1 dalam persenyawaan ini.
Contoh soal bilangan oksidasi

Apakah bilangan oksidasi dari kromium dalam Cr²⁺?
Untuk ion sederhana seperti ini, biloks adalah jumlah muatan ion, yaitu +2 (jangan lupa tanda +)
Apakah bilangan oksidasi dari kromium dalam CrCl₃?

CrCl₃ adalah senyawa netral, jadi jumlah biloksnya adalah nol. Klorin memiliki biloks -1. Misalkan biloks kromium adalah n:
n + 3 (-1) = 0
n = +3
Apakah bilangan oksidasi dari kromium dalam Cr(H₂O)₆³⁺?
Senyawa ini merupakan senyawa ion, jumlah biloksnya sama dengan muatan ion. Ada keterbatasan dalam mengerjakan biloks dalam ion kompleks seperti ini dimana ion logam dikelilingi oleh molekul-molekul netral seperti air atau amonia.
Jumlah biloks dari molekul netral yang terikat pada logam harus nol. Berarti molekul-molekul tersebut dapat diabaikan dalam mengerjakan soal ini. Jadi bentuknya sama seperti ion kromium yang tak terikat molekul, Cr₃₊. Biloksnya adalah +3.

Apakah bilangan oksidasi dari kromium dalam ion dikromat, Cr₂O₇^2-?
Biloks oksigen adalah -2, dan jumlah biloks sama dengan jumlah muatan ion. Jangan lupa bahwa ada 2 atom kromium.
2n + 7(-2) = -2
n = +6
Apakah bilangan oksidasi dari tembaga dalam CuSO₄?
Dalam mengerjakan soal oksidasi tidak selalu dapat memakai cara sederhana seperti diatas. Permasalahan dalam soal ini adalah dalam senyawa terdapat dua unsur (tembaga dan sulfur) yang biloks keduanyadapat berubah.
Ada dua cara dalam memecahkan soal ini:
E Senyawa ini merupakan senyawa ionik, terbentuk dari ion tembaga dan ion sulfat, SO₄^2-, untuk membentuk senyawa netral, ion tembaga harus dalam bentuk ion 2+. Jadi biloks tembaga adalah +2.
E Senyawa ini juga dapat ditulis tembaga(II)sulfat. Tanda (II) menunjukkan biloksnya adalah 2. Kita dapat mengetahui bahwa biloksnya adalah +2 dari logam tembaga membentuk ion positif, dan biloks adalah muatan ion.
Menggunakan bilangan oksidasi
Dalam penamaan senyawa
Anda pasti pernah tahu nama-nama ion seperti besi(II)sulfat dan besi(III)klorida. Tanda (II) dan (III) merupakan biloks dari besi dalam kedua senyawa tersebut: yaitu +2 dan +3. Ini menjelaskan bahwa senyawa mengandung ion Fe²⁺ dan Fe³⁺.
Besi(II)sulfat adalah FeSO₄. Ada juga senyawa FeSO₃ dengan nama klasik besi(II)sulfit. Nama modern menunjukkan biloks sulfur dalam kedua senyawa.
Ion sulfat yaitu SO₄^2-. Biloks sulfur adalah +6. Ion tersebut sering disebut ion sulfat(VI).
Ion sulfit yaitu SO₃^2-. Biloks sulfur adalah +4. Ion ini sering disebut ion sulfat(IV). Akhiran -at menunjukkan sulfur merupakan ion negatif.
Jadi lengkapnya FeSO₄ disebut besi(II)sulfat(VI), dan FeSO₃ disebut besi(II)sulfat(IV). Tetapi karena kerancuan pada nama-nama tersebut, nama klasik sulfat dan sulfit masih digunakan.
Menggunakan bilangan oksidasi untuk menentukan yang dioksidasi dan yang direduksi.
Ini merupakan aplikasi bilangan oksidasi yang paling umum. Seperti telah dijelaskan:
Oksidasi melibatkan kenaikan bilangan oksidasi
Reduksi melibatkan penurunan bilangan oksidasi
Pada contoh berikut ini, kita harus menentukan apakah reaksi adalah reaksi redoks, dan jika ya apa yang dioksidasi dan apa yang direduksi.
Contoh 1:
Reaksi antara magnesium dengan asam hidroklorida:

Apakah ada biloks yang berubah? Ya, ada dua unsur yang berupa senyawa pada satu sisi reaksi dan bentuk bebas pada sisi lainnya. Periksa semua biloks agar lebih yakin.

Biloks magnesium naik, jadi magnesium teroksidasi. Biloks hidrogen turun, jadi hidrogen tereduksi. Klorin memiliki biloks yang sama pada kedua sisi persamaan reaksi, jadi klorin tidak teroksidasi ataupun tereduksi.
Contoh 2:

Reaksi antara natrium hidroksidsa dengan asam hidroklorida:

Semua bilangan oksidasi diperiksa:

Ternyata tidak ada biloks yang berubah. Jadi, reaksi ini bukanlah reaksi redoks.
Contoh 3:
Reaksi antara klorin dan natrium hidroksida encer dingin:

Jelas terlihat, biloks klorin berubah karena berubah dari undur bebas menjadi dalam persenyawaan. Bilangan oksidasi diperiksa:

Klorin ternyata satu-satunya unsur yang mengalami perubahan biloks. Lalu, klorin mengalami reduksi atau oksidasi? Jawabannya adalah keduanya. Satu atom klorin mengalami reduksi karena biloksnya turun, atom klorin lainnya teroksidasi.
Peristiwa seperti ini disebut reaksi disproporsionasi. Reaksi disproporsionasi yaitu reaksi dimana satu unsur mengalami oksidasi maupun reduksi.
Menggunakan bilangan oksidasi untuk mengerjakan proporsi reaksi

Bilangan oksidasi dapat berguna dalam membuat proporsi reaksi dalam reaksi titrasi, dimana tidak terdapat informasi yang cukup untuk menyelesaikan persamaan reaksi yang lengkap.
Ingat, setiap perubahan 1 nilai biloks menunjukkan bahwa satu elektron telah ditransfer. Jika biloks suatu unsur dalam reaksi turun 2 nilai, berarti unsur tersebut memperoleh 2 elektron.
Unsur lain dalam reaksi pastilah kehilangan 2 elektron tadi. Setiap biloks yang turun, pasti diikuti dengan kenaikan yang setara biloks unsur lain.
Ion yang mengandung cerium dengan biloks +4 adalah zat pengoksidasi (rumus molekul rumit, tidak sekedar Ce⁴⁺). Zat tersebut dapat mengoksidasi ion yang mngandung molybdenum dari biloks +2 menjadi +6. Biloks cerium menjadi +3 ( Ce⁴⁺). Lalu, bagaimana proporsi reaksinya?
Biloks molybdenum naik sebanyak 4 nilai. Berarti biloks cerium harus turun sebanyak 4 nilai juga.
Tetapi biloks cerium dalam tiap ionnya hanya turun 1 nilai, dari +4 menjadi +3. Jadi jelas setidaknya harus ada 4 ion cerium yang terlibat dalam setiap reaksi dengan molybdenum ini.
Proporsi reaksinya adalah 4 ion yang mengandung cerium dengan 1 ion molybdenum

(http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_anorganik1/oksidasi_dan_reduksi/bilangan_oksidasi_biloks/)

Read More

7 Hewan Legenda Indonesia

Berikut ini adalah 7 hewan legenda asli indonesia yang saya dapat kemari dari google.meraka semua antara lain yaitu:
1. Orang Pendek

Orang Pendek adalah hewan kriptid asal Pulau Sumatera dan telah dikenal sejak 100 tahun lalu oleh penghuni hutan, penduduk, kolonis belanda dan ilmuwan. Penelitian menyebutkan bahwa orang pendek adalah primata berjalan yang memiliki sekitar 80 cm dan 150 cm.

2. Lembuswana

Makhluk Mitologi ini sering dijadikan simbol dalam kerajaan2 jaman dulu seperti Mulawarman, dan di Cungkup Sunan Prapen. Lembuswana adalah hewan dengan kepala berbentuk gajah yang menggunakan mahkota yang memiliki sepasang sayap dan di keempat kakinya terdapat cula/taji (red: seperti ayam). Masih menurut mitos penduduk sekitar sungai Mahakam, Lembuswana adalah penguasa sungai Mahakam yang tinggal dan bernaung di dasar sungai Mahakam.

3. Orang Bati

Orang Bati adalah hewan yang berada di legenda Pulau Seram. Hewan ini memiliki tubuh seperti manusia dan bersayap seperti kelelawar. Diceritakan bahwa ia tinggal di gunung Kairatu dan suka menculik anak kecil untuk disantap.

4. Naga Besukih

Naga Besukih adalah naga yang diceritakan dalam asal-usul selat Bali. Dalam cerita, Naga ini dapat dipanggil menggunakan genta pemujaan milik Begawan Sidi Mantra. Juga diceritakan bahwa ia dapat mengeluarkan emas dan permata dari dalam sisiknya.

5. Garuda

Garuda adalah salah satu dewa dalam agama Hindu dan Buddha. Ia merupakan wahana Dewa Wisnu, salah satu Trimurti atau manifestasi bentuk Tuhan dalam agama Hindu. Garuda digambarkan bertubuh emas, berwajah putih, bersayap merah. Paruh dan sayapnya mirip elang, tetapi tubuhnya seperti manusia. Ukurannya besar sehingga dapat menghalangi matahari.

6. Ahool

Ahool adalah hewan seperti kelelawar raksasa atau beberapa menyebutkan seekor Pterodactil yang tinggal di hutan di Pulau Jawa. Beberapa informasi mengatakan bahwa Ahool memiliki panjang sayap sekitar 3 meter. Pertama kali dijelaskan bahwa ia terlihat di gunung Salak.

7. Veo

Veo adalah hewan kriptid asal pulau Rinca dan digambarkan oleh Carl Shuker dalam buku The Beasts That Hide from Man: Seeking the World's Last Undiscovered Animals mirip Teringgiling tapi ukurannya sebesar kuda.

Read More

Awas! Kebanyakan Duduk Picu Penyakit Kronis

Baru-baru ini saya membaca dari artikel yang ada di TRIBUNNEWS.com jika anda memiliki gaya hidup kurang aktif sebaiknya mulai waspada sejak dini. Karena hasil penelitian menunjukkan, gaya hidup kurang aktif atau sedentari dapat meningkatkan risiko mengidap penyakit kronis meskipun Anda telah meluangkan waktu untuk berolahraga."Jika orang-orang menghabiskan sebagian besar waktunya dengan duduk, meski telah berolahraga secara rutin, mereka tetap berisiko tinggi terkena penyakit kronis. Jika mereka mau menambah gerakan dalam rutinitasnya sepanjang hari, mereka akan merasa lebih baik dan terhindar dari masalah kesehatan," ujar John Thyfault, asisten profesor nutrisi dan fisiologi dari Universitas Missouri.

Dalam penelitian terbaru, Thyfault dan timnya menemukan bahwa mereka yang gaya hidupnya berubah dari level aktivitas tinggi (lebih dari 10.000 langkah setiap hari) menjadi tidak aktif (kurang dari 5.000 langkah per hari) berisiko lebih tinggi mengidap diabetes tipe 2.

Menurut Thyfault, aktivitas yang menuntut seseorang jarang duduk seperti tak terlihat pengaruhnya terhadap seseorang. Tetapi, dalam jangka panjang hal itu dapat mencegah kenaikan berat badan.

Dalam sebuah artikel terbaru yang dipublikasikan Journal of Applied Physiology, para peneliti berpendapat, gaya hidup kurang aktif merupakan penyebab utama penyakit kronis, seperti diabetes, obesitas, juga penyakit perlemakan hati. Berolahraga secara teratur pun mungkin belum cukup bagi mereka yang banyak duduk untuk menekan risiko penyakit ini.

Beberapa penelitian juga membuktikan bahwa menghabiskan sebagian besar waktu dengan duduk dapat memicu risiko kematian.

"Setiap orang harus mencoba mengambil paling tidak 10.000 langkah setiap hari. Tak perlu dilakukan sekaligus, tapi melakukan 500 hingga 1.000 langkah setiap beberapa jam sudah terbilang bagus," ujar Scott Rector, asisten profesor nutrisi dan olahraga fisiologi dari Universitas Missouri.

Perubahan kecil dapat meningkatkan jumlah langkah orang-orang dalam kegiatan rutin mereka.

"Cobalah untuk menggunakan tangga dibanding dengan elevator, berjalan menuju meja teman kantor dibandingkan dengan memanggil mereka, atau meluangkan sedikit waktu untuk Anda sedikit berjalan-jalan sepanjang hari," tambahnya.

Read More

Gelombang

Gelombang adalah getaran yang merambat.Bentuk ideal dari suatu gelombang akan mengikuti gerak sinusoide.Selain radiasi elektromagnetik,dan mungkin radiasi gravitasional, yang bisa berjalan lewat vakum, gelombang juga terdapat pada medium (yang karena perubahan bentuk dapat menghasilkan gaya memulihkan yang lentur) di mana mereka dapat berjalan dan dapat memindahkan energi dari satu tempat kepada lain tanpa mengakibatkan partikel medium berpindah secara permanen; yaitu tidak ada perpindahan secara masal.

Malahan, setiap titik khusus berosilasi di sekitar satu posisi tertentu.dengan kata lain pada gelombang yang merambat adalah gelombangnya, bukan zat medium perantaranya. Satu gelombang dapat dilihat panjangnya dengan menghitung jarak antara lembah dan bukit (gelombang tranversal) atau menhitung jarak antara satu rapatan dengan satu renggangan (gelombang longitudinal).Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam waktu satu detik.

Jenis-Jenis Gelombang :

1) Berdasarkan arah getarnya gelombang terbagi atas :

1. Gelombang Transversal

Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatannya tegak lurus dengan arah rambatannya. Satu gelombang terdiri atas satu lembah dan satu bukit, misalnya seperti riak gelombang air, benang yang digetarkan, dsb.

2. Gelombang Longitudinal

Gelombang logitudinal adalah gelombang yang merambat dalam arah yang berimpitan dengan arah getaran pada tiap bagian yang ada. Gelombang yang terjadi berupa rapatan dan renggangan. Contoh gelombang longitudinal seperti slingki / pegas yang ditarik ke samping lalu dilepas.

2) Berdasarkan cara rambat dan medium yang dilalui gelombang terbagi atas :

A. Gelobang Mekanik

Gelombang mekanik merupakan gelombang yang membutuhkan medium untuk berpindah tempat. Gelombang laut, gelombang tali atau gelombang bunyi termasuk dalam gelombang mekanik. Kita dapat menyaksikan gulungan gelombang laut karena gelombang menggunakan laut sebagai perantara. Kita bisa mendengarkan musik karena gelombang bunyi merambat melalui udara hingga sampai ke telinga kita. Tanpa udara kita tidak akan mendengarkan bunyi. Dalam hal ini udara berperan sebagai medium perambatan bagi gelombang bunyi.

Gelombang mekanik terdiri dari dua jenis, yakni gelombang transversal (transverse wave) dan gelombang longitudinal (longitudinal wave).

B.Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambat dalam ruang hampa. Disini gelombang electromagnet ini mempunyai beberapa sifat-sifat antara lain sebagai berikut ;

a. Gelombang elektromagnettik dapat merambat dalam ruang tanpa medium

b. Merupakan gelombang tranversal.

c. Tidak memiliki muatan listrik sehingga bergerak lurus dalam medan magnet maupun medan listrik.

d. Dapat mengalami pemantulan (refleksi), pembiasan (refraksi), perpaduan (interferensi), pelenturan (difraksi), pengutuban (polarisasi).

e. Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi secara bersama, sehingga medan listrik dan medan magnet sefase dan berbanding lurus.

Macam-macam gelombang elektromagnet dan manfaatnya;

1. Gelombang radio

Gelombang radio merupakan gelombang yang memiliki frekwensi paling kecil atau panjang gelombangnya paling panjang. Gelombang radio berada dalam rentang frekwensi yang luas meliputi beberapa Hz sampai gigahertz. Gelombang radio ini banyak digunakan dalam sistem telekomunikasi, siaran TV, radio, dan jaringan seluler menggunakan gelombang radio ini pula. Sistem telekomunikasi menggunakan gelombang radio ini sebagai pembawa sinyal informasi yang pada dasarnya terdiri dari antenna pemancar dan antena penerima.

2.Gelombang Mikro

Gelombang mikro adalah gelombang radio dengan frekwensi paling tinggi yaitu diatas 3Ghz, jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek pemanasan pada benda itu. Maka gelombang mikro ini dapat dimanfaatkan dalam microwave oven untuk memasak makanan dengan cepat dan ekonomis. Gelombang mikro juga dapat dimanfaatkan pada pesawat RADAR (radio detection and ranging), berarti RADAR mencari dan menentukan jejak sebuah benda dengan menggunakan gelombang mikro.

3.Sinar Inframerah

Sinar infra merah meliputi daerah frekwensi 1011Hz sampai 1014Hz atau daerah panjang gelombang 10-4 cm sampai 10-1 cm. sinar infra merah ini dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda dipanaskan. Jadi setiap benda panas pasti memancarkan sinar infra merah.

4.Cahaya Tampak

Cahaya Tampak merupakan spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat oleh mata manusia.cahaya tampak ini dapat membantu penglihatan mata kita. Dengan adanya sinar tampak, mata kita dapat melihat benda-benda di sekeliling kita dan dapat dibedakan macam-macam warnanya.

5.Sinar Ultraviolet

Sinar ultraviolet mempunyai frekwensi dalam daerah 1015Hz sampai 1016Hz atau dalam daerah panjang gelombang 10-8m - 10-7m, gelombang ini dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listirk. Sinar ultraviolet dapat digunakan untuk membunuh mikroorganisme, membantu pertumbuhan tubuh manusia, dan juga dapat digunakan untuk mengetahui unsur-unsur dalam suatu bahan dengan teknik spektroskopi.

6.Sinar X

Sinar X memiliki panjang gelombang berkisar antara 10¹¹ m sampai 10⁸ m, sinar ini memiliki daya tembus yang cukup kuat yang dapat menembus buku tebal, kayu tebal, bahkan plat logam. Sinar X ini memiliki beberapa sifat antara lain;

a) Merambat lurus

b) Dapat menghitamkan pelat film

c) Dapat mengionkan gas karena memiliki energi tinggi

d) Dapat menembus logam tipis

e) Tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnet

f) Dipancarkan ketika sinar katoda menumbuk logam

g) Dapat mengeluarkan elektron-elektron foto dari permukaan logam yang ditumbukkan

Sinar-X disebut juga sinar rontgen. Dalam bidang kedokteran sinar ini digunakan untuk memotret bagian tulang yang patah, batu ginjal, paru-paru, dan bagian tubuh lainnya. Dalam bidang industri digunakan untuk menemukan cacat las dan bungkus logam. Dalam bidang seni digunakan untuk melihat bagian dalam patung yang tidak terlihat dari luar. Pada bidang sains fisika dapat digunakan untuk mempelajari pola-pola difraksi pada struktur atom suatu bahan sehingga dapat digunakan untuk menentukan struktur bahan tersebut.

7.Sinar gamma

Sinar gamma memiliki panjang gelombang 10¹⁰ m sampai 10¹³ m. sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekwensi terbesar dan bentuk radioaktif yang dikeluarkan inti-inti atom tertentu. Gelombang ini memiliki energy yang besar yang dapat menembus logam dan beton. Sinar gamma sangat berbahaya untuk manusia karena dapat membunuh sel hidup terutama sinar gamma dengan tingkat energy yang tinggi yang dilepaskan oleh reaksi nuklir seperti ledakan bom nuklir. Gruond Penertrating Radar merupakan metode geofisika dengan teknik elektromagnetik untuk mendeteksi objek yang terkubur didalam tanh dan mengevaluasi kedalam objek tersebut.

3) Berdasrkan amplitudonya gelombang terbagi atas :

a. Gelombang Berjalan

Gelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudonya tetap pada titik yang dilewatinya.

b. Gelombang Stasioner

Gelombang stasioner adalah gelombang yang amplitudonya tidak tetap pada titik yang dilewatinya, yang terbentuk dari interferensi dua buah gelombang datang dan pantul yang masing-masing memiliki frekuensi dan amplitudo sama tetapi fasenya berlawanan.

Read More

TERMODINAMIKA

Termodinamika (bahasa Yunani: thermos = 'panas' and dynamic = 'perubahan') adalah fisika energi , panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika berhubungan dekat dengan mekanika statistik di mana banyak hubungan termodinamika berasal.

Pada sistem di mana terjadi proses perubahan wujud atau pertukaran energi, termodinamika klasik tidak berhubungan dengan kinetika reaksi (kecepatan suatu proses reaksi berlangsung). Karena alasan ini, penggunaan istilah "termodinamika" biasanya merujuk pada termodinamika setimbang. Dengan hubungan ini, konsep utama dalam termodinamika adalah proses kuasistatik, yang diidealkan, proses "super pelan". Proses termodinamika bergantung-waktu dipelajari dalam termodinamika tak-setimbang.

Karena termodinamika tidak berhubungan dengan konsep waktu, telah diusulkan bahwa termodinamika setimbang seharusnya dinamakan termostatik.

Hukum termodinamika kebenarannya sangat umum, dan hukum-hukum ini tidak bergantung kepada rincian dari interaksi atau sistem yang diteliti. Ini berarti mereka dapat diterapkan ke sistem di mana seseorang tidak tahu apa pun kecual perimbangan transfer energi dan wujud di antara mereka dan lingkungan. Contohnya termasuk perkiraan Einstein tentang emisi spontan dalam abad ke-20 dan riset sekarang ini tentang termodinamika benda hitam

Konsep dasar dalam termodinamika

Pengabstrakan dasar atas termodinamika adalah pembagian dunia menjadi sistem dibatasi oleh kenyataan atau ideal dari batasan. Sistem yang tidak termasuk dalam pertimbangan digolongkan sebagai lingkungan. Dan pembagian sistem menjadi subsistem masih mungkin terjadi, atau membentuk beberapa sistem menjadi sistem yang lebih besar. Biasanya sistem dapat diberikan keadaan yang dirinci dengan jelas yang dapat diuraikan menjadi beberapa parameter.

Sistem termodinamika

Sistem termodinamika adalah bagian dari jagat raya yang diperhitungkan. Sebuah batasan yang nyata atau imajinasi memisahkan sistem dengan jagat raya, yang disebut lingkungan. Klasifikasi sistem termodinamika berdasarkan pada sifat batas sistem-lingkungan dan perpindahan materi, kalor dan entropi antara sistem dan lingkungan.

Ada tiga jenis sistem berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi antara sistem dan lingkungan:

• sistem terisolasi: tak terjadi pertukaran panas, benda atau kerja dengan lingkungan. Contoh dari sistem terisolasi adalah wadah terisolasi, seperti tabung gas terisolasi.
• sistem tertutup: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) tetapi tidak terjadi pertukaran benda dengan lingkungan. Rumah hijau adalah contoh dari sistem tertutup di mana terjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran kerja dengan lingkungan. Apakah suatu sistem terjadi pertukaran panas, kerja atau keduanya biasanya dipertimbangkan sebagai sifat pembatasnya:
  • pembatas adiabatik: tidak memperbolehkan pertukaran panas.
  • pembatas rigid: tidak memperbolehkan pertukaran kerja.
• sistem terbuka: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) dan benda dengan lingkungannya. Sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran benda disebut permeabel. Samudra merupakan contoh dari sistem terbuka.

Dalam kenyataan, sebuah sistem tidak dapat terisolasi sepenuhnya dari lingkungan, karena pasti ada terjadi sedikit pencampuran, meskipun hanya penerimaan sedikit penarikan gravitasi. Dalam analisis sistem terisolasi, energi yang masuk ke sistem sama dengan energi yang keluar dari sistem.

Keadaan termodinamika

Ketika sistem dalam keadaan seimbang dalam kondisi yang ditentukan, ini disebut dalam keadaan pasti (atau keadaan sistem).

Untuk keadaan termodinamika tertentu, banyak sifat dari sistem dispesifikasikan. Properti yang tidak tergantung dengan jalur di mana sistem itu membentuk keadaan tersebut, disebut fungsi keadaan dari sistem. Bagian selanjutnya dalam seksi ini hanya mempertimbangkan properti, yang merupakan fungsi keadaan.

Jumlah properti minimal yang harus dispesifikasikan untuk menjelaskan keadaan dari sistem tertentu ditentukan oleh Hukum fase Gibbs. Biasanya seseorang berhadapan dengan properti sistem yang lebih besar, dari jumlah minimal tersebut.

Pengembangan hubungan antara properti dari keadaan yang berlainan dimungkinkan. Persamaan keadaan adalah contoh dari hubungan tersebut.

Hukum-hukum Dasar Termodinamika

Terdapat empat Hukum Dasar yang berlaku di dalam sistem termodinamika, yaitu:

• Hukum Awal (Zeroth Law) Termodinamika

Hukum ini menyatakan bahwa dua sistem dalam keadaan setimbang dengan sistem ketiga, maka ketiganya dalam saling setimbang satu dengan lainnya.

• Hukum Pertama Termodinamika

Hukum ini terkait dengan kekekalan energi. Hukum ini menyatakan perubahan energi dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama dengan total dari jumlah energi kalor yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan terhadap sistem.

• Hukum kedua Termodinamika

Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Hukum ini menyatakan bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya.

• Hukum ketiga Termodinamika

Hukum ketiga termodinamika terkait dengan temperatur nol absolut. Hukum ini menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut, semua proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum. Hukum ini juga menyatakan bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol.

Dalam termodinamika kamu akan banyak membahas tentang sistem dan lingkungan. Kumpulan benda-benda yang sedang ditinjau disebut sistem, sedangkan semua yang berada di sekeliling (di luar) sistem disebut lingkungan.

Usaha Luar

Usaha luar dilakukan oleh sistem, jika kalor ditambahkan (dipanaskan) atau kalor dikurangi (didinginkan) terhadap sistem. Jika kalor diterapkan kepada gas yang menyebabkan perubahan volume gas, usaha luar akan dilakukan oleh gas tersebut. Usaha yang dilakukan oleh gas ketika volume berubah dari volume awal V₁ menjadi volume akhir V₂ pada tekanan p konstan dinyatakan sebagai hasil kali tekanan dengan perubahan volumenya.

W = p∆V= p(V₂ – V₁)

Secara umum, usaha dapat dinyatakan sebagai integral tekanan terhadap perubahan volume yang ditulis sebagai

Tekanan dan volume dapat diplot dalam grafik p – V. jika perubahan tekanan dan volume gas dinyatakan dalam bentuk grafik p – V, usaha yang dilakukan gas merupakan luas daerah di bawah grafik p – V. hal ini sesuai dengan operasi integral yang ekuivalen dengan luas daerah di bawah grafik.

Gas dikatakan melakukan usaha apabila volume gas bertambah besar (atau mengembang) dan V₂ > V₁. sebaliknya, gas dikatakan menerima usaha (atau usaha dilakukan terhadap gas) apabila volume gas mengecil atau V₂ < V₁ dan usaha gas bernilai negatif.

Energi Dalam

Suatu gas yang berada dalam suhu tertentu dikatakan memiliki energi dalam. Energi dalam gas berkaitan dengan suhu gas tersebut dan merupakan sifat mikroskopik gas tersebut. Meskipun gas tidak melakukan atau menerima usaha, gas tersebut dapat memiliki energi yang tidak tampak tetapi terkandung dalam gas tersebut yang hanya dapat ditinjau secara mikroskopik.

Berdasarkan teori kinetik gas, gas terdiri atas partikel-partikel yang berada dalam keadaan gerak yang acak. Gerakan partikel ini disebabkan energi kinetik rata-rata dari seluruh partikel yang bergerak. Energi kinetik ini berkaitan dengan suhu mutlak gas. Jadi, energi dalam dapat ditinjau sebagai jumlah keseluruhan energi kinetik dan potensial yang terkandung dan dimiliki oleh partikel-partikel di dalam gas tersebut dalam skala mikroskopik. Dan, energi dalam gas sebanding dengan suhu mutlak gas. Oleh karena itu, perubahan suhu gas akan menyebabkan perubahan energi dalam gas. Secara matematis, perubahan energi dalam gas dinyatakan sebagai

untuk gas monoatomik

untuk gas diatomik

Dimana ∆U adalah perubahan energi dalam gas, n adalah jumlah mol gas, R adalah konstanta umum gas (R = 8,31 J mol⁻¹ K⁻¹, dan ∆T adalah perubahan suhu gas (dalam kelvin).

Hukum I Termodinamika

Jika kalor diberikan kepada sistem, volume dan suhu sistem akan bertambah (sistem akan terlihat mengembang dan bertambah panas). Sebaliknya, jika kalor diambil dari sistem, volume dan suhu sistem akan berkurang (sistem tampak mengerut dan terasa lebih dingin). Prinsip ini merupakan hukum alam yang penting dan salah satu bentuk dari hukum kekekalan energi.

Gambar

Sistem yang mengalami perubahan volume akan melakukan usaha dan sistem yang mengalami perubahan suhu akan mengalami perubahan energi dalam. Jadi, kalor yang diberikan kepada sistem akan menyebabkan sistem melakukan usaha dan mengalami perubahan energi dalam. Prinsip ini dikenal sebagai hukum kekekalan energi dalam termodinamika atau disebut hukum I termodinamika. Secara matematis, hukum I termodinamika dituliskan sebagai

Q = W + ∆U

Dimana Q adalah kalor, W adalah usaha, dan ∆U adalah perubahan energi dalam. Secara sederhana, hukum I termodinamika dapat dinyatakan sebagai berikut.

Jika suatu benda (misalnya krupuk) dipanaskan (atau digoreng) yang berarti diberi kalor Q, benda (krupuk) akan mengembang atau bertambah volumenya yang berarti melakukan usaha W dan benda (krupuk) akan bertambah panas (coba aja dipegang, pasti panas deh!) yang berarti mengalami perubahan energi dalam ∆U.

Proses Isotermik

Suatu sistem dapat mengalami proses termodinamika dimana terjadi perubahan-perubahan di dalam sistem tersebut. Jika proses yang terjadi berlangsung dalam suhu konstan, proses ini dinamakan proses isotermik. Karena berlangsung dalam suhu konstan, tidak terjadi perubahan energi dalam (∆U = 0) dan berdasarkan hukum I termodinamika kalor yang diberikan sama dengan usaha yang dilakukan sistem (Q = W).

Proses isotermik dapat digambarkan dalam grafik p – V di bawah ini. Usaha yang dilakukan sistem dan kalor dapat dinyatakan sebagai

Dimana V₂ dan V₁ adalah volume akhir dan awal gas.

Proses Isokhorik

Jika gas melakukan proses termodinamika dalam volume yang konstan, gas dikatakan melakukan proses isokhorik. Karena gas berada dalam volume konstan (∆V = 0), gas tidak melakukan usaha (W = 0) dan kalor yang diberikan sama dengan perubahan energi dalamnya. Kalor di sini dapat dinyatakan sebagai kalor gas pada volume konstan Q_V.

Q_V = ∆U

Proses Isobarik

Jika gas melakukan proses termodinamika dengan menjaga tekanan tetap konstan, gas dikatakan melakukan proses isobarik. Karena gas berada dalam tekanan konstan, gas melakukan usaha (W = p∆V). Kalor di sini dapat dinyatakan sebagai kalor gas pada tekanan konstan Q_p. Berdasarkan hukum I termodinamika, pada proses isobarik berlaku

Sebelumnya telah dituliskan bahwa perubahan energi dalam sama dengan kalor yang diserap gas pada volume konstan

Q_V =∆U

Dari sini usaha gas dapat dinyatakan sebagai

W = Q_p − Q_V

Jadi, usaha yang dilakukan oleh gas (W) dapat dinyatakan sebagai selisih energi (kalor) yang diserap gas pada tekanan konstan (Q_p) dengan energi (kalor) yang diserap gas pada volume konstan (Q_V).

Proses Adiabatik

Dalam proses adiabatik tidak ada kalor yang masuk (diserap) ataupun keluar (dilepaskan) oleh sistem (Q = 0). Dengan demikian, usaha yang dilakukan gas sama dengan perubahan energi dalamnya (W = ∆U).

Jika suatu sistem berisi gas yang mula-mula mempunyai tekanan dan volume masing-masing p₁ dan V₁ mengalami proses adiabatik sehingga tekanan dan volume gas berubah menjadi p₂ dan V₂, usaha yang dilakukan gas dapat dinyatakan sebagai

Dimana γ adalah konstanta yang diperoleh perbandingan kapasitas kalor molar gas pada tekanan dan volume konstan dan mempunyai nilai yang lebih besar dari 1 (γ > 1).

Proses adiabatik dapat digambarkan dalam grafik p – V dengan bentuk kurva yang mirip dengan grafik p – V pada proses isotermik namun dengan kelengkungan yang lebih curam.

Read More