T = TBAB 4 KONSEP MOL DAN STOIKIOMETR
BAB 11 SEL ELEKTROKIMIA DAN ELEKTROLISIS
Kimia Lingkungan adalah bagian dari ilmu kimia yang mempelajari atau mengkaji reaksi-reaksi kimia di alam serta hubungannya dengan makhluk hidup.
A. PENCEMARAN 1. Pencemaran Udara
Dapat terjadi jika udara di lingkungan sekitar kita mengandung zat-zat kimia yang mempunyai nilai di atas ambang batas yang diperkenankan.
Pencemaran udara dapat disebabkan oleh:
a. Oksida Karbon
1) Karbon Monoksida (CO)
Menyebabkan sesak nafas, nyeri di dada; menyebabkan oksigen berkurang karena hemoglobin lebih mudah mengikat CO
daripada O2; menyebabkan keracunan sampai kematian.
2) Karbon Dioksida (CO2)
Menyebabkan pemanasan global yang ber- akibat mencairkan es di kutub sehingga me- nyebabkan kenaikan permukaan laut.
b. Oksida Belerang
Oksida belerang adalah SO2 dan SO3.
Menyebabkan hujan asam yang merusak tum- buhan dan menimbulkan korosi; menyebabkan sakit bila terhisap melalui pernafasan dan dapat merusak jaringan tubuh.
c. Oksida Nitrogen
1) Nitrogen Monoksida (NO)
Sebagai katalisator dalam penguraian ozon.
BAB 12
KIMIA LINGKUNGAN
2. Sel Elektrolisis
Mengubah: energi listrik energi kimia. Reaksi redoks:
Reduksi terjadi di katoda (elektroda negatif).
Oksidasi terjadi di anoda (elektroda positif).
a. Elektrolisis Larutan
Bila larutan dialiri arus listrik maka berlaku ketentuan berikut ini.
n Reaksi di katoda (elektroda –)
Bila kation logam-logam golongan I A, golongan II A, Al, dan Mn, maka yang tereduksi adalah air (H2O):
2 H2O (l) + 2e H2(g) + 2 OH– (aq)
Bila kation H+ maka akan tereduksi:
2 H+ (aq) + 2e H 2(g)
Bila kation logam lain selain tersebut di atas, maka logam tersebut akan tereduksi:
Lm+ (aq) + me L(s)
n Reaksi di anoda (elektroda +)
– Anoda Inert (tidak reaktif seperti Pt, Au, C)
Bila anion sisa asam atau garam oksi seperti SO42–, NO
3–, dll, maka yang
teroksidasi adalah air (H2O): 2 H2O (l) O2(g) + 4 H+ (aq) + 4e
Bila anion OH– maka akan teroksidasi:
4 OH– (aq) O
2 (g) + 2 H2O (l) +4e
Bila Anion golongan VII A (Halida) maka akan teroksidasi: 2 F– ( aq ) F 2 ( g ) + 2e 2 Cl– ( aq ) Cl 2 ( g ) + 2e 2 Br– ( aq ) Br 2 ( g ) + 2e 2 I– ( aq ) I 2 ( g ) + 2e
– Anoda Tak Inert
Anoda tersebut akan teroksidasi: L(s) Lm+ (aq) + me
b. Elektrolisis Leburan (Lelehan)
Apabila suatu lelehan dialiri listrik maka di katoda terjadi reduksi kation dan di anoda terjadi oksidasi anion.
B. HUKUM FARADAY
Hukum Faraday 1
Massa zat yang dibebaskan pada reaksi elektrolisis sebanding dengan jumlah arus listrik dikalikan dengan
waktu elektrolisis. . . massa 96500 i t me = i = kuat arus t = waktu me = massa ekuivalen Hukum Faraday 2
Massa zat yang dibebaskan pada reaksi elektrolisis sebanding dengan massa ekivalen zat tersebut.
1 1
2 2
m me
2) Nitrogen Dioksida (NO2)
Merusak paru-paru dan menyebabkan gangguan pernafasan yang bersifat kronis; sebagai katalisator dalam penguraian ozon; campurannya dengan NO menyebabkan asap kabut.
3) Dinitrogen Monoksida (N2O)
Menyebabkan kenaikan suhu bumi.
d. Timbal
Bersifat racun dan menyebabkan kerusakan otak dan kelumpuhan.
2. Pencemaran Air
Penyebab terjadinya pencemaran air:
a. Raksa
Raksa adalah unsur logam yang pada suhu ruang berwujud cair dan sifatnya sangat reaktif. Logam ini dapat menjadi zat pencemar apabila berada dalam air, hal ini disebabkan karena wujudnya cair sehingga dapat bercampur dengan air dan susah untuk dipisahkan walaupun mempunyai massa jenis berbeda dengan air.
b. Air Sadah
Air sadah adalah air yang mengandung ion kalsium (Ca2+) dan atau ion magnesium (Mg2+).
1) Air sadah sementara
Air sadah sementara adalah air yang mengandung garam hidrokarbonat seperti: Ca(HCO3)2 dan atau Mg(HCO3)2.
Air sadah sementara dapat dihilangkan kesadahannya dengan cara memanaskan air tersebut sehingga garam karbonatnya mengendap, mereaksikan larutan yang mengandung Ca(HCO3)2 atau Mg(HCO3)2 dengan kapur (Ca(OH)2).
2) Air sadah tetap
Air sadah sementara adalah air yang me- ngandung garam sulfat (CaSO4 atau MgSO4) dan atau mengandung garam klorida (CaCl2 atau MgCl2).
Air sadah tetap dapat dihilangkan kesadah- annya dengan cara:
Mereaksikan dengan soda Na2CO3 dan kapur Ca(OH)2, supaya terbentuk endapan garam karbonat dan atau hidroksida.
Proses Zeolit
Dengan natrium zeolit (suatu silikat) maka kedudukan natrium akan digantikan ion kalsium dan ion magnesium menjadi magnesium atau kalsium zeolit.
Kerugian yang ditimbulkan oleh air sadah:
– Dalam rumah tangga kerugiannya berupa pemborosan sabun karena sabun tidak akan berbusa jika ion Ca2+ dan ion Mg2+ tidak
diendapkan terlebih dulu.
– Timbul kerak pada alat memasak atau ketel sehingga terjadi pendidihan dengan waktu yang lebih lama mengakibatkan pemborosan bahan bakar.
– Menyebabkan penyumbatan pada pipa air dan juga pipa pada radiator.
– Jika dikonsumsi maka akan menyebabkan penumpukan logam-logam tersebut dalam tubuh kita sehingga kesehatan kita terancam. 3. Pencemaran Tanah
Penyebab terjadinya pencemaran tanah
a. Limbah Plastik
Umumnya plastik tidak dapat dibiodegradasi (di- urai oleh mikroorganisme dalam tanah) sehingga akan menjadi pencemar dalam tanah.
b. Limbah Pertanian
Limbah ini ada apabila zat-zat kimia dalam pupuk buatan terlalu banyak terdapat dalam tanah, sehingga tanah tidak menjadi subur tetapi justru rusak.
c. Limbah Logam
Seperti halnya palstik logam pun tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme sehingga dalam jumlah yang berlebihan akan menyebabkan ter- jadinya pencemaran tanah.
B. ZAT ADITIF 1. Pewarna
Nama Warna Jenis Pewarna untuk
Klorofil Hijau alami selai, agar-agar
Karamel Coklat-Hitam alami produk kalengan
Anato Jingga alami minyak,keju
Beta-Karoten Kuning alami keju
Eritrosin Merah buatan saus, produk kalengan
2. Pemanis
Nama Jenis Pemanis untuk
Gula tebu (sukrosa) alami minuman dan makanan sehari-hari
Gula buah (fruktosa) alami minuman dan makanan sehari-hari
Sakarin buatan Permen
Siklamat buatan Minuman ringan
Sorbitol buatan Selai, agar-agar
Silitol buatan Permen karet
Maltitol buatan Permen karet
3. Pengawet
Nama Jenis Pengawet untuk
Garam alami daging, ikan
Gula alami buah-buahan
Cuka alami acar
Asam propanoat buatan roti, keju
Asam benzoat buatan saos, kecap minuman ringan (botolan)
Natrium nitrat buatan daging olahan, keju olahan Natrium nitrit buatan daging kalengan , ikan kalengan
4. Antioksidan
Nama Kegunaan
Asam askorbat daging kalengan, ikan kalengan, buah kalengan
BHA (butilhidroksianol) lemak dan minyak BHT (butilhidroktoluen) margarin dan mentega
5. Penguat/Penyedap
Mononatrium glutamat (Monosodium glutamate = MSG). Contoh: vetsin.
6. Pembuat Rasa dan Aroma
IUPAC Trivial Aroma dan rasa
Etil etanoat Etil asetat apel
Etil butanoat Etil butirat nanas
Oktil etanoat Oktil asetat jeruk
Butil metanoat Butil format raspberri
Etil metanoat Etil format rum
Amil butanoat Amil butirat pisang
Berikut adalah pengelompokan unsur-unsur berdasarkan golongannya.
A. GOLONGAN IA DAN IIA Golongan IA (Alkali) 3Li 11Na 19K 37Rb 55Cs 87Fr
Golongan IIA (Alkali tanah) 4 Be 12Mg 20Ca 38Sr 56Ba 88Ra Sifat-sifat logam alkali dan alkali tanah:
n Logam alkali dan memiliki elektron valensi 1, yaitu
nS1. Logam alkali tanah memiliki elektron valensi
2, yaitu nS2.
n Merupakan logam yang reaktif.
n Ditemukan di alam dalam bentuk senyawa. n Bersifat reduktor kuat.
n Energi ionisasi rendah. Sehingga mudah mele-
paskan elektron.
– Logam alkali: X X+ + e – Logam alkali tanah: X X2+ + 2e
n Mudah bereaksi dengan air kecuali Be. Sedangkan
Mg bereaksi dengan air panas. Reaksi dengan air menghasilkan gas hidrogen dan membentuk basa.
2Na(s) + 2 H2O(l) 2 NaOH(aq) + H2(g)
n Logam alkali sifat kelogamannya lebih kuat
dibanding sifat logam alkali tanah. Dalam satu golongan, baik alkali maupun alkali tanah makin ke bawah makin kuat sifat logamnya.
n Warna tes nyala unsur alkali dan alkali tanah:
Unsur Warna
Natrium Kuning
Kalium Ungu
Kalsium Merah
Stronsium Merah tua Barium Hijau pucat B. UNSUR GOLONGAN VIIA (HALOGEN)
9F 17Cl 35Br 53I 85At