Bab 1
Gugus Fungsi
Gugus fungsi adalah atom atau kelompok atom dengan susunan tertentu yang menentukan struktur dan sifat suatu senyawa HK. Senyawa-senyawa yang mempunyai gugus fungsi yang sama dikelompokkan ke dalam golongan yang sama. Gugus fungsi tersebut merupakan bagian yang paling reaktif jika senyawa tersebut bereaksi dengan zat lain. Gugus fungsi dikelompokkan menjadi alkohol, eter, aldehid, keton, asam karboksilat dan ester.
Contoh gugus fungsi : Contoh gugus fungsi :
1.
1.
1.
1.
1.
1.
1.
1.
1.
1.
1.
Alkohol
Alkohol merupakan turunan dari alkana, yang diperoleh dengan menggantikan satu atom H dengan gugus -OH.
Rumus umum moekul alkohol adalah: Gugus fungsi : -OH ( Hidroksil )
Rumus umum struktur : R-OH a. Tata nama alkohol
C
nH
2n+2O.
C
nH
2n+2O.
Untuk senyawa alkohol tidak bercabang :
Penamaan alkohol juga disesuaikan dengan nama alkana dengan mengubah huruf akhir “ a “ pada alkana dengan “ ol “. Misalkan :
metana menjadi metanol. Etana menjadi etanol Propana menjadi propanol Butana menjadi butanol
Untuk memberi nama senyawa alkohol yang mempunyai cabang digunakan aturan sebagai berikut:
1. Tentukan rantai karbon terpanjang yang mengandung gugus OH. Rantai terpanjang tersebut merupakan rantai utama diberi nama
sesuai dengan nama alkananya, tetapi huruf terakhir “a” diganti dengan “ol”. Rantai terpanjang pada contoh di atas mengandung 5 atom karbon, sehingga diberi nama pentanol.
2. Semua atom karbon di luar rantai utama dinamakan cabang, diberi nama alkil sesuai jumlah atom C.
gugus -OH.
4. Urutan pemberian nama: nomor cabang - nama alkil - nomor gugus OH - nama rantai utama.
Jika cabang lebih dari satu jenis, maka diurutkan sesuai abjad. Jika mempunyai 2 cabang sama diberi awalan di, 3 diberi awalan tri.
Sehingga nama senyawa diatas adalah : 3,4-dimetil-2-pentanol
5. Jika terdapat lebih dari satu gugus OH pada molekul yang sama (polihidroksil alkohol), digunakan akhiran diol, triol, dan seterusnya. Dalam hal ini akhiran a pada alkana rantai utama tetap dipakai.
Pada contoh berikut terdapat dua buah cabang, yaitu etil di nomor 4 dan metil di nomor Rantai terpanjang terdapat 6 atom C (heksana) dan dua gugus OH di nomor 2 dan 4.
Tatanama trivial atau nama lazim merupakan penamaan sering digunakan sebelum lahirnya kesepakatan sistem IUPAC. Umumnya tatanama trivial alkohol dilakukan dengan menyebutkan nama alkil
diakhiri dengan alkohol. Berikut beberapa nama trivial dan sistem IUPAC untuk alkohol.
Klasifikasi alkohol
Berdasarkan penempatan atom karbon dalam molekul, atom karbon digolongkan menjadi empat golongan, yaitu atom karbon primer, sekunder, tersier dan kuarterner
1. Atom karbon primer adalah atom karbon yang berdiri sendiri atau yang mengikat satu atom karbon yang lain. Contoh :
C1 berdiri sendiri, C2 hanya mengikat C3, C4 mengikat C3, C7 mengikat C8, C9 mengikat C8 dan C10 mengikat C8.
2. Atom karbon sekunder adalah atom karbon yang mengikat dua atom karbon yang lain.Contoh: C5 mengikat C3 dan C6, C8 mengikat C6 dan C9.
3. Atom karbon tersier adalah atom karbon yang mengikat tiga atom karbon yang lain.Contoh: C3 mengikat C2, C4 dan C5.
4. Atom karbon kuartener adalah atom karbon yang mengikat empat atom karbon yang lain. Contoh C6 mengikat C5, C7, C8 dan C10.
Klasifikasi alkohol
Klasifikasi alkohol didasarkan pada jenis atom C yang mengikat gugus -OH. Oleh karena itu alkohol menjadi tiga, yaitu alkohol primer, alkohol sekunder dan alkohol tersier.
1.
Alkohol primer adalah alkohol dengan gugus -OH terikat pada atom C primer. Contoh
Oleh karena itu secara umum struktur dari alkohol primer adalah:
2. Alkohol sekunder adalah alkohol dengan gugus -OH terikat pada atom C sekunder. Contoh:
Dari struktur tersebut gugus -OH selalu diikat oleh CH. Oleh karena itu secara umum struktur dari alkohol sekunder adalah:
3. Alkohol tersier adalah alkohol dengan guguh -OH terikat pada atom C tersier. Contoh:
Dari struktur tersebut gugus -OH selalu diikat oleh C. Oleh karena itu secara umum struktu dari alkohol primer adalah:
Kegunaan Alkohol 1. Metanol = CH3OH
Metanol digunakan sebagai pelarut dan sebagai bahan bakar . Tidak seperti alkohol pada minuman, metanol tetap beracun meskipun dalam jumlah kecil. Gejala keracunan metanol adalah kebutaan karena metanol menyerang syaraf penglihatan; juga dapat berakibat kematian.
2. etanol = C2H5OH
Etil alkohol / etano l pada umumnya disebut alkohol padi-padian atau alkohol minuman karena dapat dihasilkan dari fermentasi gula alam dan tepung yang dihidrolisa yang terdapat pada anggur dan padi-padian.
Spiritus merupakan salah satu jenis alkohol yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari sebagai bahan bakar lampu spiritus (pembakar spiritus) dan untuk menyalakan lamp petromak.
4. gliserol
Gliserol berbentuk cairan manis seperti sirup. karena tidak beracun, gliserol merupakan hasil dari hidrolisa lemak dan minyak Gliserol digunakan secara luas dalam bidang industri meliputi
1. Pembuatan lotion tangan dan kosmetik. 2. Bahan tambahan dalam tinta.
3. Penganti pencahar gliserol.
4. Bahan pemanis dan pelarut pada obat-obatan. 5. Pelumas.
6. Bahan dasar dalam produksi plasik, pelapis permukaan dan fiber sintetik.
7. Bahan baku nitrogliserin. b. Tata nama eter
Struktur eter diperoleh dengan menggabungkan dua buah alkil dengan oksigen. Oleh karena itu eter juga disebut dengan alkoksi alkana.
Tatanama eter dapat dilakukan dengan sistem IUPAC dan nama trivial. Menurut sistem IUPAC eter disebut juga alkoksi alkana.Tatanama dilakukan dengan dua cara yaitu
a. Tata nama IUPAC dengan menetapkan alkil yang lebih kecil sebagai alkoksi dan alkil yang lebih besar sebagai alkana.
b. Tatanama dengan nama trivial dilakukan dengan menyebutkan nama alkil sesuai urutan abjad dan diakhiri eter. Jika kedua alkil sama digunakan awalan di. Contoh :
Kegunaan eter :
1. Dietil eter : - Obat bius dalam operasi - Pelarut organik
2. 2 metil 2 metoksi propane : bahan tambahan pada bensin untuk meningkatkan angka oktan bensin dan sebagai zat anti knocking.
Alkohol dan eter mempunyai gugus fungsi berbeda tetapi mempunyai rumus molekul yang sama, Hal ini dapat dikatakan bahwa alkohol dan eter berisomer fungsi.
Soal latihan
1. Berilah nama senyawa alkohol dan eter berikut:
a. CH3 –CH2 –CH2 –CH2– OH b. CH3 –CH2 – O – CH2 –CH3 c. CH3 – CH – CH2– CH2–CH3 | OH d. CH3 –CH–CH2–O –CH2– CH3 e. CH3 – CH2 – CH – CH3 | OH f. CH3 OH CH3
CH3 – CH – CH – CH – CH2 – CH3 g. C2H5 OH | | CH3 – CH2 – CH2 – C – C H – CH2 – CH3 | CH3
2. Tuliskan struktur dari: a. 2,3,4-trimetil-2-pentanol b. metil isopropil eter
3. klasifikasikan masing-masing alkohol berikut ini, sebagai alkohol primer, sekunder atau tersier dan berilah nama: CH3
І a. CH3 –CH2 OH c. CH3 – CH2 – C– OH І b. CH3 – CH2 – CHOH CH3 І CH3 d. CH3 –CH2 – CH – CH3 І OH e. CH3 – CH2 – CH – CH2 – CH– CH– CH3 | | | OH CH3 CH3 CH3 OH CH3 f. | | | CH3 – CH – CH – CH – CH2 – CH3 C2H5 CH3 g. | |
CH3 – CH2 – CH2 – C – C H – CH2 – CH3
|
OH
5. Tuliskan rumus struktur dari senyawa yang memiliki nama seperti berikut :
a. 2,2,3-trimetil-1-pentanol b. 3-metil-2,2-dimetil-1-heksanol c. 3,4,5-trimetil-2-heksanol d. etil metil eter
e. dietil eter f. 3 metoksi heptana g. 2 etoksi isooktana Magelang , ……… 2011 Guru Pengampu ……… Kegiatan Belajar 2 NILAI
Untuk memperjelas struktur aldehid dan keton, perhatikan struktur aldehid dan keton berikut.
a. Aldehid
Dari Rumus aldehid diatas, anda dapat menentukan rumus umum dari aldehid. Jika jumlah atom C = n, maka jumlah atom H = 2n Jumlah atom O = 1
Jadi Rumus umum aldehid yaitu :
b. Keton
rumus umum dari keton.
Aldehid dan keton mempunyai rumus molekul yang sama, yaitu CnH2nO. Oleh karena itu aldehid dan keton berisomer fungsional.
Tata nama aldehid dan keton
Tatanama aldehid berdasarkan sistem IUPAC diturunkan dari nama alkana induknya dengan mengubah huruf terakhir “a” pada alkana dengan huruf “al” untuk aldehid. Tentukan rantai terpanjang yang mengandung gugus fungsi. Penomoran selalu dari C gugus fungsi sehingga atom karbon pada gugus -CHO selalu memiliki nomor 1. Contoh :
atau dapat ditulis : CH3– CH2–CH2–COH
CnH2nO
CnH2nO
CnH2nO
atau dapat ditulis : CH3–CH(CH3) –CH2– COH Keton diberi nama dengan mengubah huruf terakhir “a” pada alkana dengan huruf “on”. Tentukan rantai terpanjang yang melewati gugus fungsi -CO-. Penomoran dimulai dari ujung terdekat gugus fungsi. Contoh 1
atau : CH3–CO–CH2–CH2– CH2–CH3
atau : CH3–CH2–CO–CH2– CH2–CH3
atau : CH3– C(CH3)2 – CH2 – CO– CH2 – CH3
Tatanama trivial aldehid diambilkan dari nama asam karboksilat induknya dengan mengubah asam-oat atau asam-at menjadi akhiran aldehid. Misalnya asam asetat menjadi asetaldehid.
Tatanama trivial keton, diambilkan dari nama alkil yang melekat pada gugus karbon kemudian ditambahkan kata keton.
Kegunaan dan dampak penggunaan aldehid dan keton .
Penggunaan terbesar formaldehid adalah sebagai pereaksi untuk penyiapan senyawa organik lain dan untuk pembuatan polimer seperti Bakelit, Formika. Alasan inilah yang menyebabkan formaldehid digunakan pada larutan pembalsem dan pengawet spesimen biologis. Formalin juga digunakan sebagai antiseptik di rumah sakit untuk mensterilkan sarung tangan dan peralatan bedah.Formaldehid terdapat pada asap kayu. Karena mampu membunuh bakteri, zat ini merupakan senyawa yang bertindak sebagai pengawet pada makanan yang diasapkan. Formalin banyak digunakan sebagai bahan pengawet makanan seperti tahu dan bakso. Konsumsi formalin yang terus menerus akan merusak jaringan tubuh.
Soal latihan :
1. Tentukan struktur senyawa berikut:
a. 2,3-dimetil pentanal d. 3- metil 2 heksanon b. 2- metil butanal e. 3-etil 3-metil 2 oktanon c. 2-metil-3-pentanon f. etil propil keton
2. Tentukan rumus molekul dan nama senyawa berikut: a. CH3 –CH2 –C(CH3)2 –COH b. CH3– CH(CH3) –CH2–CO –CH(CH3) –CH(CH3) –CH2 –CH2– CH2 – CH3 c. CH3– CH2– CH(CH3) – CH2– CO –CH2– CH(CH3) –CH2 –CH3 d. CH3 –CH2 –CH(CH3) –CO – CH2 –CH3 Magelang , ……… 2011 Guru Pengampu e. ……… NILAI
Kegiatan Pembelajaran 3
Struktur asam karboksilat dan ester
Asam karboksilat mempunyai gugus fungsi berupa gugus karboksil −COOH atau :
Ester merupakan turunan dari asam karboksilat. Gugus fungsi ester diperoleh dengan melepaskan atom H pada gugus karboksil, sehingga ester mempunyai gugus fungsi −COO− atau : O
║ ─ C ─ O a. Asam karboksilat
RUMUS STRUKTUR: RUMUS MOLEKUL:
Dari struktur tersebut, rumus umum untuk asam karboksilat adalah
b. Ester
Rumus struktur Rumus molekul
C
nH
2nO
2C
nH
2nO
2Dari struktur tersebut, rumus umum untuk ester adalah
Karena rumus struktur sama tetapi rumus molekul berbeda maka antara asam karboksilat dan ester saling berisomer fungsi.
Tatanama asam karboksilat dan ester
Tatanama asam karboksilat berdasarkan sistem IUPAC diturunkan dari nama alkana induknya dengan memberi awalan asam dan mengubah huruf terakhir “a” pada alkana dengan huruf “oat” untuk asam karboksilat. Tentukan rantai terpanjang yang mengandung gugus fungsi. Penomoran selalu dari C gugus fungsi sehingga atom karbon pada gugus -COOH selalu memiliki nomor 1
Contoh:
atau : CH3― CH2 ― CH2 ― COOH
atau : CH3 ― CH(CH3) ― CH2 ― COOH
Ester disebut juga alkil alkanoat. Penamaan ester dilakukan dengan menyebutkan terlebih dahulu alkil yang melekat pada gugus karbonil kemudian disusul nama karboksilatnya.
Contoh:
C
nH
2nO
2C
nH
2nO
2Beberapa nama trivial asam karboksilat dapat dilihat pada tabel berikut:
Kegunaan dan dampak penggunaan asam karboksilat dan ester 1. Asam Asetat
Asam asetat (Asam etanoat) merupakan asam karboksilat yangpaling penting. Asam asetat juga dibentuk dalam cuka, ketika bakteri acetobactermengoksidasi etanol. Cuka pasar yang mengandung sekitar 5 persen asamasetat dalam air, telah digunakan selama berabad-abad untuk menyedapkan makanan.
2. Asam Format
Nama asam format ( asam metanoat) didapat dari Bahasa Latinuntuk kata formica yang berarti semut. Asam ini diisolasikan dari hasildistilasi pemecahan pada semut.asam format dimanfaatkan pada pembuatan pewarna,insektisida, parfum, obat-obatan dan plastik.
3. Ester
Beberapa senyawa ester mempunyai aroma buah-buahan sepertiapel (metil butirat), aroma pisang (amil asetat), aroma nanas (etil butirat)dan masih banyak lagi.Dengan prinsip reaksi esterifikasi tersebut dapatdibuat aroma buah-buahan tiruan. Jadi rasa dan aroma buah-buahan yangterdapat pada makanan seperti permen, sirup dapat digantikan dengansenyawa ester.
Ester tidak hanya penting untuk kosmetik dan penambah rasa, tapijuga untuk penerapan lain. Carnauba wax, ester lain, digunakan pada cat/pelapis mobil dan mebelair.
Soal asam karboksilat dan ester:
1. Berilah nama senyawa dengan struktur berikut:
2. Tuliskan rumus struktur dan tentukan rumus molekul senyawa dengannama sebagai berikut:
a. Asam 3-metilpentanoat b. Asam 2-etil-3metil oktanoat c. Asam 2-metil pentanoat d. Etil propanoat e. Isobutil heksanoat Magelang , ……… 2011 Guru Pengampu ……… NILAI
EVALUASI
I. Pilihlah salah satu jawaban yang benar
1. Golongan senyawa yang memiliki gugus fungsi – O − adalah ………. a. alkohol c. eter
b. aldehid d. keton
2. Nama senyawa berikut adalah….
a. 3-metil-2-heptanol c. 3-metil-3-heptanol b. 2-etil-2-heksanol d. 5-etil-5-heptanol
3. Oksidasi alkohol menghasilkan aseton. Alkohol yang dioksidasi adalah:
a. 1-propanol c. 2-propanol
b. 2-butanol d. 2-metil-1-propanol
4. Senyawa yang tidak memiliki rumus molekul C4H10O, adalah
a. 2-butanol b. butanon
c. 2-metil-2-propanol d. dietil eter 5. Aldehid mempunyai gugus fungsi:
a. − OH c. − CHO
b. – CO d.− COO−
6. Seseorang yang menderita penyakit diabetes melitus. air kencingnya diuji dengan menggunakan larutan Fehling karena dalam gula mengandung gugus:
a. alkohol c. alkanal
b. alkanoat d. alkanon
7. Keton dapat dibuat dengan cara mengoksidasi: a. alkohol promer c. alkohol sekunder b. alkohol tersier d. asam karboksilat
8. Senyawa karbon yang memiliki aroma buah-buahan adalah:
b. keton d. aldehid
9. Gugus fungsi asam karboksilat adalah
a. −OH c. −CHO
b. −CO d. –COOH
10. Alkanon mempunyai gugus fungsi
a.− OH c. −CHO
b. −CO d. −COO−
11. sifat dari senyawa karbon ditentukan oleh …nya a. rumus struktur d. gugus fungsi
b. rantai karbon e. isomer
c. deret homolog
12. rumus gugus fungsi senyawa karbon sebagai berikut : I. —O—
II. —C—O—R IV. —COH
III. —COOH V. —CH
yang merupakan gugus fungsi dalam butanal adalah ….
a. I c. III e. V
b. II d. IV
13. Senyawa karbon yang memiliki gugus fungsi –O – termasuk dalam kelompok yang memiliki nama homolog ….
a. alkohol c. eter e. aldehid
b. ester d. keton
14.Senyawa karbon dengan nama pentanol memiliki gugus fungsi….
a. – OH c. —C— e. —C—OH
b. —C—H d. —O—
15. 5. Senyawa yang memiliki rumus struktur CH3— CO— CH3, , CH3— COO— CH3,
dan CH3— O— CH3 berturut-turut termasuk dalam golongan….
a. keton, eter, ester d. ester, eter, keton b. keton, ester, eter e. ester, keton, eter c. eter, ester, keton
16. Dari rumus struktur berikut ini yang termasuk dalam golongan asam karboksilat adalah…. a. CH3— CH2— CH2— CH2 OH b. CH3—CH2— CH2— CH2— C H O c. CH3 —CH2— CH2— CH2 —COO H d. CH3—CH2— O— CH2— CH3 e. CH3—CH2— CO— CH2— CH3
17. Cairan pembersih cat kuku atau aseton mempunyai 3 atom C, 1 gugus keton rumus struktur aseton adalah….
a. CH3 —CH2— C H O c. CH3— C O— CH3 e. CH3— CH2— COO H
b. CH3— COO —CH3 d. CH3 —CH2— CH2 OH
18. Pasangan senyawa golongan berikut yang memiliki rumus molekul sama adalah…
b. alkohol dan alkanon e. ester dan eter
19. Diantara rumus-rumus :
I. CH3—CH2—CH2—OH IV. CH3 –C –CH3
|| O
II. CH3—CH2—O —CH3 V. CH3 –CH2 – C–OOH
III. CH3—CH2—COH VI. CH3 –CH2 – OOCH3
VII. CH3—CHOH—CH3
pasangan-pasangan berikut ini, berisomer fungsi kecuali… a. I dan II c. III dan IV e. I dan VII
b. II dan III d. V dan VI
20. Asam karboksilat dan ester merupakan isomer karena keduanya memiliki rumus umum…
a. CnH2nO d. CnH2n+2O2
b. CnH2nO2 e. CnH2n+2O3
c. CnH2n+2O
II. Jawablah pertanyaan dibawah ini dengan benar 1. Beri nama senyawa berikut:
a. CH3−CH2−CH2−CH2−CH2−CH2−OH b. CH3−CH2−CH2−CH2−CH2 −CH−OH−CH3 c. CH3−CH2−CH2−O−C(CH3)3 d. CH3−CH2−C (CH3)2 −CHO e. CH3−CH2−CH2−CH2−CH2−COOH f. CH3−CH2−CH2−CH2−COO−CH2−CH3
2.Tuliskan struktur dari: a. Etil metil eter
a. 2,3 dimetil-2-heksanol b. 2,3-dimetil butanal c. 3 metil-2-heksanon d. etil pentanoat
e. Asam 2,3 dimetil pentanoat
Magelang , ……… 2011
Guru Pengampu
……… NILAI
KOMPETENSI 2
SENYAWA MAKROMOLEKUL
A. POLIMER
1. Reaksi Pembentukan Polimer
Polimer adalah zat yang terdiri dari molekul-molekul kecil atau monomer. Makromolekul itu sendiri terbentuk dari sejumlah besar ( ratusan sampai ribuan) molekul-molekul kecil, oleh karena itulah disebut polimer (poli = banyak , meros = bagian-bagian). Molekul kecil pembentuk polimer itu disebut monomer. Reaksi pembentukan polimer dikelompokkan menjadi dua jenis, yaitu polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi.
a. Polimerisasi Adisi
Polimerisasi adisi adalah proses pembentukan polimer dari monomer berdasarkan reaksi adisi. Polimerisasi adisi terjadi pada monomer yang mempunyai ikatan rangkap. Dengan bantuan suatu katalisator (misalnya peroksida), ikatan rangkapnya terbuka dan monomer-monomer dapat saling berkaitan.
Contoh 1: Pembentukan polietilena (= polietena)
Polietilena dibentuk oleh monomer-monomer etena. Pembentukan polimernya dapat digambarkan sebagai berikut.
Etena etena polietena
Contoh 2 : pembentukan poliisoprena
Monomernya adalah 2-metil-1, 3-butadiena, atau ,
yang dalam perdaganagn disebut isoprena. Mula-mula kedua ikatan rangkapnya terbuka sehingga terbentuk 4 elektron tinggal. Kemudian elektron tunggal dari atom C nomor 2 dan 3 membentuk ikatan rangkap.Sedangkan electron tunggal pada atom C nomor 1 dan 4 digunakan untuk bersambungan dengan monomer yang lain. Reaksinya dituliskan sebagai berikut.
b. Polimerisasi Kondensasi
Polimerisasi kondensasi adalah proses pembentukan polimer dari monomer-monomer dengan melepas molekul kecil, seperti H2O dan
CH3OH ( metanol). Polimerisasi kondensasi terjadi pada monomer yang
mempunyai gugus fungsi pada kedua ujung rantainya. Contoh 1 : pembentukan nilon 66
Nilon 66 terbentuk dari dua jenis monomer, yaitu asam adipat ( asam 1, 6-heksandioat) dan heksametilendiamina (1,6-diaminoheksana). Asam adipat akan melepas gugus –OH, sedangkan heksametilendiamina melepas atom H yang akan membentuk air. Reaksinya sebagai berikut :
Contoh 2 : Pembentukan dakron.
Dakron adalah suatu serat poliester. Monomernya juga dua jenis, yaitu metiltereflarat ( suatu diester) dan etilena glikol (=glikol). Reaksi sebagai berikut :
Soal latihan.
1. Jelaskan perbedaan antara polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi dan berikan contoh?
2. Tulislah struktur polimer berikut :
a. Polivinil klorida, monomernya yaitu vinil klorida, CH2=CHCl b. Polipropilena, monomernya yaitu propilena, CH3-CH=CH2 c. Polimetilmetakrilat, monomer yaitu metilmetakrilat.
d. Poliisoprena, monomer yaitu isoprena.
3. Tulislah rumus struktur monomer penyusun polimer berikut :
Magelang , ……… 2011
Guru Pengampu
……… NILAI
2. Penggolongan Polimer
Polimer dapat digolongkan berdasarkan asal, jenis monomer pembentuk, sifat dan kegunaanya.
a. Penggolongan Polimer Berdasarkan Asalnya
Berdasarkan asalnya ,polimer dibedakan atas polimer alam dan polimer sintetik. Polimer alam adalah polimer yang terdapat di alam. Polimer sintetik adalah polimer yang dibuat di pabrik dan tidak terdapat di alam. Beberapa contoh polimer alam diberikan pada table 1.
Tabel 1. Beberapa Contoh Polimer Alam
Polimer Monomer Polimerisasi Sumber/terdapatn
ya Protein Amilum Selulosa Asam Nukleat Karet Alam Asam Amino Glukosa Glukosa Nukleotida Isoprena Kondensasi Kondensasi Kondensasi Kondensasi Adisi Wol, Sutera Beras,Gandum Kayu DNA, RNA Getah pohon karet
Tabel 2. Beberapa Polmer Sintetik
Polimer Monomer Polimerisasi Sumber/terdapatny
a Polietilena PVC Polipropilena Teflon Etena Viniklorida Propena tetrafluoroetil ena Adisi Adisi Adisi Adisi Plastik
Pelapis lantai, Pipa pralon
Tali Plastik, Karung plastik, botol
plastik
Gasket, panci anti lengket
homopolimer dan kopolimer. Homopolimer adalah polimer yang terbentuk dari monomer yang sama. Contoh homopolimer yaitu polyetilena, polypropilena, polistirena, PVC, Teflon, amilum, selulosa dan poliisoprena ( karet alam).
Kopolimer adalah polimer yang terbentuk dari monomer yang berbeda. Contoh kopolimer yaitu nilon -66 dan dakron, bakelit.
Susunan kopolimer :
a) Kopolimer acak, yaitu kopolimer yang mempunyai sejumlah satuan berulang yang berbeda tersusun secara acak dalam rantai polimer.
Strukturnya: . . . – A – B – A – A – B – B – A – A –. . . .
b) Kopolimer bergatian / teratur, yaitu kopolimer yang mempunyai beberapa kesatuan ulang yang berbeda berselang-seling adanya dalam rantai polimer.
Strukturnya:. . . – A – B – A – B – A – B – A – B – .
c) Kopolimer balok (blok), yaitu kopolimer yang mempunyai suatu kesatuan berulang berselang-seling dengan kesatuan berulang lainnya dalam rantai polimer. Strukturnya:
. . . – A – A – A – A – B – B – B – B – A – A – A – A –. . .
d) Kopolimer tempel/cangkok, yaitu kopolimer yang mempunyai satu macam kesatuan berulang menempel pada polimer tulang punggung lurus yang mengandung hanya satu macam kesatuan berulang dari satu jenis monomer. Strukturnya
c. Penggolongan Polimer Berdasarkan Sifatnya terhadap Panas
Berdasarkan sifatnya terhadap panas, khususnya plastik, polimer dibedakan atas polimer termoplas dan polimer termoseting. Polimer termoplas adalah polimer yang melunak jika dipanaskan. Polimer jenis ini
dapat dibentuk ulang. Contohnya adalah polietilen, PVC dan polipropilen. Polimer termoseting adalah polimer yang tidak melunak jika dipanaskan. Polimer jenis termoseting tidak dapat dibentuk ulang. Contohnya adalah bakelit, yaitu plastic yang digunakan untuk peralatan listrik.
Perbedaan sifat antara polimer termoplas dan polimer termoseting terletak pada strukturnya.Polimer termoplas terdiri dari molekul-molekul rantai lurus atau bercabang, sedangkan polimer termoseting terdiri atas ikatan silang antar rantai sehingga terbentuk bahan yang keras dan lebih kaku.
3. Beberapa Polimer Penting a. Polietilena
Polietilena adalah plastik yang banyak diproduksi. Monomernya adalah etena dan merupakan polimer adisi. Plastik polietilena tidak berbau, tidak berwarna dan tidak beracun. Oleh karena itu, Polietilena banyak digunakan untuk pembungkus makanan, kantung plastic, jas hujan, ember, panic dan sebagainya.
b. Polipropilena
Polipropilena hampir serupa dengan polietilena. Monomernya adalah propena. Polipropilena lebih kuat dan lebih tahan daripada polietilena. Polipropilena digunakan untuk membuat karung, tali, botol. c. Teflon
Teflon adalah nama dagang dari politetrafluoroetilena (CF2=CF2).
Sifat istimewa dari Teflon adalah sangat tahan terhadap bahan kimia. Panas dan sangat licin. Teflon banyak dipakai sebagai gasket, pelapis tangki di pabrik kimia dan pelapis panci anti lengket.
d. PVC
Polivinilklirida (PVC) adalah plastic kedua terbanyak yang diproduksi setelah polietilena. Monomernya adalah vinilklorida (ClCH=CH2) dan
merupakan polimer adisi. PVC digunakan untuk membuat pipa, pelapis lantai, selang.
e. Akrilat
Ada berbagai polimer yang terbuat dari asam akrilat sebagai bahan dasarnya. Polimetilmetrakilat (PMMA) yang dikenal dengan nama dagang flexiglass adalah plastic bening keras tetapi ringan sehingga banyak digunakan sebagai kaca jendela pesawat terbang, dan lampu belakang mobil. Plastik ini terbuat dari reaksi adisi turunan asam akrilat, yaitu ester metilmetakrilat.
Serat akrilat seperti Orlon yang hamper menyerupai wol terbuat dari turunan asam akrilat yaitu akrilonitril.
Orlon banyak sipakai untuk baju wol, kaos kai, karpet dan sebagainya. f. Bakelit
Bakelit suatu plastic termoset adalah kopolimer kondensast dari metanal dan fenol:
g. Poliester
Poliester adalah segolongan polimer yang monomernya adalah ester. Di atas telah kita sebutkan dakron ( nama dagang Dacron) sebagai salah satu contoh polyester yang digunakan sebagai serat tekstil. Sebagai film tipis yang kuat polimer ini dikenal dengan nama dagang Mylar dan digunakan sebagai pita perekam magnetic dan sebagai bahan balon cuaca yang dikirim ke statosfer.
h. Karet Alam da Karet Sintetis
Karet alam merupakan polimer adisi alam yang paling penting. Karet ditakik dari pohon karet dalam bentuk suspensi di dalam air yang disebut lateks. Karet alam adalah polimer isoprene.
Karet sintetis ada beberapa macam diantaranya polibutadiena, polikloroprena, dan polistirena.
Karet sinteti yang paling terkenal adalah SBR, suatu kopolimer yang terbentuk dari dua monomer yaitu stirena dan 1,3 butadiena. Karet ini paling banyak dipakai terutama sebagai tapak kembangan ban mobil karena kekuatanya yang paling mendekati karet alam.
Soal Latihan
1. Jelaskan perbedaan diantara pasangan istilah berikut : a. Polimer alam dan polimer sintetik.
b. Plastik termoset dan plastic termoplas. c. Homopolimer dan kopolimer.
Magelang , ……… 2011 NILAI
Guru Pengampu
………
EVALUASI POLIMER
I. Pilihlah jawaban a,b,c atau d yang paling tepat
1. Berdasarkan alasan polimer berikut merupakan polimer sintetis kecuali : a. Asam nukleat d. teflon
b. Polietilena e. bakelit
c. PVC
2. Polimer di bawah ini merupakan hasil polimerisasi kondensasi yaitu :
a. PVC d. nilon 66
b. Teflon e. polietena
c. Karet alam
3. Tali plastik, karung plastiK, botol plastiK merupakan contoh polimer dari : a. Polipropilena d. teflon
b. Polietilena e. pentana
c. Vinilklorida
4. Karet alam merupakan polimer dari 2 metil 2, 3 butadiena yang disebut juga
a. Vinilklorida d. kloropena
b. Propilena e. pvc
c. Isoprene
5. Hasil polimerisasi antara metilteleflarat dan etilen glikol adalah
a. Nilon 66 d. poliisoprena
b. Dakron e. bakelit
c. Neoprena
6. Berikut merupakan contoh polimer jenis kopolimer yaitu a. Polietena dan polipropilena
b. Bakelit dan PVC
c. Poliisoprena dan neoprene d. Dakron dan bakelit
e. PVC dan bakelit
7. Polimer dengan susunan AAAABBBBAAAABBBB a. Kopolimer tersusun
c. Kopolimer cangkok d. Homopolimer
e. Homopolimer cangkok
8. Polimer yang bersifat termoseting adalah a. PVC
b. Polipropilena c. Polietilena d. Bakelit e. plastik
9. Polimer plastic yang digunakan pada panic sebagai lapisan anti lengket adalah a. Dakron b. Orlon c. Teflon d. Teteron e. nilon
10.PMMA dikenal dengan nama dagang fleksiglass banyak digunakan untuk a. Alat-alat rumah tangga
b. Alat listrik c. Serat tekstil
d. Kaca jendela pesawat terbang ESSAY
1. Sebutkan contoh polimer alam dan polimer sintetis ( minimal 3)! 2. Jelaskan perbedaan polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi! 3. Jelaskan perbedaan plastik termoseting dan termoplastik ? Berikan
contohnya!
4. Tuliskan reaksi polimerisasi pembentukan bakelit!
5. Sebutkan kegunaan plastik PVC! Tuliskan reaksi polimerisasinya!
Magelang , ……… 2011
Guru Pengampu
……… NILAI
PERBAIKAN ATAU PENGAYAAN
I. Berilah tanda silang huruf a, b, c, d atau e pada jawaban yang paling benar.
1.
Polimer berikut ini yang bukan tergolong plastic adalah ………a. PVC d. polipropilena
b. Teflon e. akrilat
c. neoprena
2.
Monomer penyusun polimer dengan struktur :– CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 – CH – CH2– adalah ………. │ │ │ CH3 CH3 CH3 A. CH3 – CH – CH3 D. CH3 = CH – CH3 │ │ CH3 CH3 B. CH3 – CH E. CH2 – C - CH3 │ ║ CH3 CH2 C. CH2 = CH – CH3
………..
a. bakelit d. polietilena
b. akrilan e. polipropilena
c. PVC
4.
Struktur polinivinilklorida sebagai berikut CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 – CH-│ │ │ Cl Cl Cl
Monomer pembentuknya adalah ………
a. CH3 – CH2 – Cl d. CH2 = CH │ Cl B. CH3 – CH – CH3 E. CH3 – C - CH3 │ ║ Cl Cl C. CH2 = CH │ Cl2
5.
Polimer dengan struktur –A – A – A – A – B – B – B – B - disebut …… a. kopolimer tersusunb. kopolimer blok c. homopolimer
d. homopolimer tersusun e. kopolimer graft
6.
Polimer sejenis plastic yang banyak digunakan sebagai pelapis panci anti lengket adalah ………….a. polietilena d. polipropilena
b. Teflon e. PVC
c. nilon
7.
Karet alam yang diperoleh dari pohon karet merupakan makromolekul Yang monomernya adalah ………..a. CH3 – CH = CH - CH3 d. CH2=CH – CH =CH2 │
CH3 b. CH2=CH – CH –CH2 e. CH2 = CH – CH = CH2 │ CH3 C. CH2=CH – CH =CH │ CH3
8.
Monomer pembentuk polimer :CH3 CH3 CH3 │ │ │ – CH2 – C – CH2 – C – CH2 – C– │ │ │
COOCH3 COOCH3 COOCH3 adalah ……….. CH3 │ A. CH3 – C = CH – CH2 – COOH B. CH3 – C = CH – OCH3 │ CNO C. CH3 – C – COOCH3 ║ CH2 CH3 │ D. CH3 – CH2 – C = CH – COOH CH3 │ E. CH3 – C – CH2 – CH3 │ COOCH3
1) Polietilena 2) PVC 3) Dakron 4) Neoprena 5) Teteron
Yang tergolong polimer jenis serat adalah ………
a. 1 dan 2 d. 3 dan 5
b. 1 dan 4 e. 4 dan 5
c. 2 dan 4
10. Diberikan table sebagai berikut :
No polimer monomer polimerisasi Asal
1 2 3 4 5 Karet Protein PVC Sellulosa Polistirena Isoprene Asam amino Vinil klorida Glukosa Stirena Kondensasi Kondensasi Adisi Adisi Adisi Alam Alam Sintetis Alam Alam
Pasangan yang tepat dari table tersebut adalah ………
a. 1 dan 2 d. 4 dan 5
b. 2 dan 3 e. 2 dan 4
a. 3 dan 4
11. Dari senyawa berikut yang merupakan polimer sintetis adalah ….. a. PVC, Kasrbohidrat dan nilon
b. nilon , PVC , teteron c. pati , protein , karet d. karet , nilon teteron
e. sellulosa , PVC , protein
12. Suatu polipeptida tersusun dari asm amino glisin ( Mr = 75 ) Bila massa molekul relative polipeptida yang terbentuk 900, maka banyaknya molekul ( n ) yang berpolimerisasi aalah ………….
A. 10 d. 16
b. 12 e. 18
c. 14
13. Susunan monomer dalam polimer M1- M2 – M1 – M2 - di sebut ……….. a. homopolimer d. kopolimer tersusun
b. kopolimer e. kopolimer blok
c. kopolimer acak
14. Polimer jenis plastic dibedakan menjadi termoset dan termoplas. Pembagian tersebut berdasarkan ………
a. bahan pembuat plastic b. monomer pembentuk c. jenis reaksi
d. sifatnya terhadpa panas e. sifatnya terhadap lingkungan
15. Polimer berikut yang tersusun dari monomer yang sama adlah …………
a. bakelit d. amilum
b. PVC e. karet alam
c. Teflon
II. Kerjakan soal berikut dengan benar .
1. Sebutkan contoh polimer yang banyak dipakai sebagai peralatan rumah tangga / bahan yang merupakan :
a. bahan makanan d. karet
b. plastic e. serat
2. Tuliskan reaksi polimerisasi berikut :
a. CH2 = C – CH = CH2 + CH2 = C – CH = CH2 │ │ CH3 CH3 O O ║ ║ b. HO – C – - – C – OH + OH – CH2 – CH2 – OH
3. Jelaskan yang dimaksud dengan :
a. Plastic termoplas b. plastic thermosetting Berikan contohnya ?
4. Sebutkan dan jelaskan macam – macam susunan kopolimer ? 5. Apakah kegunaan polimer dibawah ini :
a. Akrilon d. polietilena
b. nilon e. neoprene
c. bakelit
B. KARBOHIDRAT
Karbohidrat adalah senyawa organik yang terdiri dari atom C, H dan O yang merupakan sumber energi bagi manusia dan hewan. Karbohidrat dihasilkan oleh tumbuhan pada proses fotosintesis. Contoh : Gula, Pati, dan Sellulosa
1. Berdasar Gugus Fungsi
Berdasar gugus fungsi, Karbohidrat ( KH ) dibedakan menjadi 2 yaitu : a. ALDOSA
Merupakan KH yang mengandung gugus fungsi Aldehid – CHO atau
Contoh : - Glukosa, Galaktosa, Ribosa dan 2-deoksi ribosa
b. KETOSA
Merupakan KH yang mengandung gugus fungsi Keton (– CO – ) Contoh : - fruktosa
Berdasar jumlah atom C, KH dapat digolongkan menjadi : a. TRIOSA = 3 ATOM C B. TETROSA = 4 ATOM C c. PENTOSA = 5 ATOM C d. HEKSOSA = 6 ATOM C 3. Berdasar reaksi hidrolisis
Berdasar reaksi hidrolisis, KH di golongkan menjadi : A. MONOSAKARIDA
Merupakan KH paling sederhana karena tidak dapat diuraikan / dihidrolisis menjadi KH yang lebih sederhana. Contoh : a. Glukosa b. Fruktosa c. Ribosa d. Galaktosa e. 2 deoksiribosa
Sifat-sifat monosakarida antara lain :
• Mempunyai atom C asimetri yaitu atom C yang mengikat 4 atom / gugus yang berbeda. • Struktur monosakarida terdri dari konfigurasi D dan L. Jika gugus OH pada atom C
asimetris nomor besar mengarah ke kanan, ditandai dengan D. Jika mengarah ke kiri ditandai dengan L
• Dapat memutar bidang cahaya terpolirisasi ( bersifat optis aktif )
Monosakarida yang penting :
a. Glukosa = C6H12O6
diperoleh dari zat pati atau gula biasa. Glukosa memutar bidang polarisasi ke kanan. Glukosa dapat mereduksi Larutan Fehling menghasilkan endapan merah bata.
b. Fruktosa, gula sederhana dalam buah dan madu. Dengan larutan Fehling membentuk endapan merah bata
c. Galaktosa, merupakan gula penyusun laktosa / gula susu. Dengan larutan Fehling membentuk endapan merah bata
B. DISAKARIDA
Merupakan KH yang dapat dihidrolisis menjadi 2 molekul monosakarida. Contoh : 1. Sukrosa à glukosa + fruktosa
Sifat- sifat : 1. Sukrosa tdak bereaksi dengan larutan Fehling, Benedict dan Tollens. 2. Laktosa dapat mereduksi larutan fehling, benedict dan tollens. 3. Maltosa dapat mereduksi larutan fehling, benedict dan tollens C. OLIGOSAKARIDA
Adalah KH yang mempunyai beberapa gula sederhana yang terikat bersama tetapi tidak seperti polisakarida. Jika oligosakarida diuraikan membentuk 3- 10 monosakarida. Contoh ; dekstrin D. POLISAKARIDA
Merupakan KH yang dapat diuraikan menjadi banyak monosakarida. Contoh ; 1. sellulosa : membentuk dinding sel tumbuhan
2. Glikogen : cadangan energi pada mamalia 3. Amilum : cadangan gula dalam tumbuhan
SOAL BELUM ADA
PROTEIN Pembelajaran 2
Protein adalah suatu senyawa makromolekul yang tersusun oleh asam-asam amino yang mengandung unsur-unsur C, H, O, dan N. Protein merupakan sumber asam-asam amino bagi tubuh. Molekul ini sangat penting untuk organisme ,karena sebagai zat pembangun tubuh. Protein merupakan bahan pembentuk jaringan-jaringan baru yang selalu terjadi dalam tubuh dan mempertahankan jaringan yang telah ada karena sehingga terdapat di semua sel.
Protein terdapat dalam bahan makanan yang dikonsumsi manusia. Kemudian akan diserap oleh usus dalam bentuk asam amino. Bila suatu protein dihidrolisis dengan asam, alkali, atau enzim, akan dihasilkan campuran asam-asam amino.
Asam Amino
Merupakan unit terkecil penyusun protein. Struktur dari asam amino yaitu satu atom C sentral yang mengikat secara kovalent :
gugus amino, gugus karboksil, satu atom H dan
rantai samping (gugus R) Rumus Asam Amino :
| ║ NH2 ─ C ─ C ─OH
| R
Macam-macam Asam amino
Sampai sekarang baru dikenal 20 macam asam amino, yang dapat digolongkan menjadi dua kelompok yaitu asam amino eksogen dan asam amino endogen.
1. Asam amino endogen atau non essensial adalah asam amino yang dapat dibentuk dalam tubuh manusia. Yang tergolong asam amino non essensial adalah : Glisin, Alanin, Serin, Asam glutamate, Tirosin, Sistein, Prolin.
2.Asam amino eksogen atau essensial adalah asam amino yang tidak dapat dibentuk oleh tubuh manusia. Asam amino jenis ini harus didapatkan dari makanan. Yang tergolong asam amino esensial adalah : lisin, Valin, leusin, Fenil alanin, isoleusin, Histidin, treonin, Arginin, metionin, dan Triptofan.
Struktur protein
Dua asam amino berikatan melalui suatu ikatan peptida dengan melepas sebuah molekul air. Beberapa asam amino, biasanya lebih dari 100 buah, dapat mengadakan ikatan peptida dan
membentuk rantai polipeptida yang tidak bercabang. H O H H O
| ║ | | ║
NH2 ─ C ─ C ─OH + H ─ N ─ C ─ C ─OH | |
R R
Asam amino Asam amino
H O H H O | ║ | | ║ NH2 ─ C ─ C ─ N ─ C ─ C ─OH + H2O | | R R ikatan peptida Sifat-sifat protein :
Sifat fisikokimia setiap protein tidak sama, tergantung pada jumlah dan jenis asam aminonya. Berat molekul / Mr protein sangat besar, oleh sebab itu protein termasuk senyawa
makromolekul.
Apabila protein dipanaskan maka protein akan menggumpal (denaturasi) Protein dapat bereaksi dengan asam dan basa ( sifat Amfoter )
Dapat membentuk ion zwitter yaitu suatu ion yang mempunyai muatan negatif dan positif. H O | ║ R ─ C ─ C ─O | NH3+ Fungsi Protein 1. Sebagai enzim
Hampir semua reaksi biologis dipercepat atau dibantu oleh suatu senyawa makromolekul spesifik yang disebut enzim, dari reaksi yang sangat sederhana seperti reaksi transportasi karbon dioksida sampai yang sangat rumit seperti replikasi kromosom. Protein besar peranannya terhadap perubahan-perubahan kimia dalam sistem biologis. Contoh : tripsin, ribonuklease, dehidrogenase.
2. Alat pengangkut dan penyimpan
Banyak molekul dengan BM kecil serta beberapa ion dapat diangkut atau dipindahkan oleh protein-protein tertentu. Misalnya hemoglobin mengangkut oksigen dalam eritrosit, sedangkan mioglobin mengangkut oksigen dalam otot.
3. Pertahanan tubuh atau imunisasi
Pertahanan tubuh biasanya dalam bentuk antibodi, yaitu suatu protein khusus yang dapat mengenal dan menempel atau mengikat benda-benda asing yang masuk ke dalam tubuh seperti virus, bakteri, dan sel-sel asing lain. Contoh fibrin , thrombin.
Protein yang mempunyai fungsi ini biasanya berbentuk reseptor, misalnya rodopsin, suatu protein yang bertindak sebagai reseptor penerima warna atau cahaya pada sel-sel mata.
Soal :
1. Jelaskan mengapa asam amino bersifat amfoter ?
2. Jelaskan peristiwa pembentukan protein dari asam amino-asam amino ?
3. Mengapa ketika kita memanaskan susu suhu tidak boleh lebih dari 70 oC . Jelaskan ?
4. Mengapa kita harus mengkonsumsi makanan yang bergizi terutama yang berprotein tinggi, Jelaskan ?
5. Jelaskan perbedaan asam amino esensial dan non esensial ?
UNSUR RADIOAKTIF A. Materi Pembelajaran 1
Untuk lebih memahami tentang unsure-unsur radioaktif, marilah kita pelajari materi berikut ini. 1. Sejarah Penemuan Sinar Radioaktif
Pada tahun 1895, W.C.Rontgen melakukan percobaan dengan sinar katoda. Ia menemukan bahwa tabung sinar katoda menghasilkan radiasi berdaya tembus besar yang dapat menghitamkan film foto. Selanjutnya sinar itu diberi nama sinar-X.
Henri Becquerel pada tahun 1896 secara kebetulan ia menemukan gejala keradioaktifan. Pada penelitiannya ia menemukan bahwa garam-garam uranium dapat merusak film foto meskipun ditutup rapat dengan kertas hitam. Menurut Becquerel, hal ini karena garam-garam uranium tersebut dapat memancarkan suatu sinar dengan spontan. Peristiwa ini dinamakan radioaktivitas spontan.
Marie Curie dengan bantuan suaminya Piere Curie berhasil misahkan sejumlah kecil unsur baru dari beberapa ton bijih uranium. Unsure tersebut diberi nama radium. Pasangan Curie melanjutnkan penelitiannya dan menemukan bahwa unsur baru yang ditemukannya tersebut telah teruarai menjadi unsur-unsur lain dengan melepaskan energy yang kuat yang disebut radioaktif.
Ilmuan Inggris, Ernest Rutherford menjelaskan bahwa inti atom yang tidak stabil (radionuklida) mengalami peluruhan radioaktif. Dan ternyata ditemukan tiga tipe radiasi
nuklir yang berbeda yaitu sinar alfa, beta dan gama. Semua radionuklida secara alami memancarkan salah satu atau lebih dari ketiga jenis radiasi terseabut.
2. Sifat-Sifat Sinar Radioaktif
Sinar-sinar radioaktif mempunyai sifat-sifat :
a. Dapat menembus kertas atau lempengan logam tipis b. Dapat mengionkan gas yang disinari
c. Dapat menghitamkan pelat film
d. Menyebabkan benda-benda berlapis ZnS dapat berpendar (fluoresensi).
e. Dapat diuraikan oleh medan magent menjadi tiga berkas sinar, yaitu sinar , dan Y. a. Sinar Alfa (α)
Sinar alfa merupakan radiasi partikel bermuatan positif. Partikel ini sama dengan inti helium (4/2 He), bermuatan +2 e dan bermassa 4 sma. Partikel ini merupakan gabungan dari 2 proton dan 2 neutron. Pemancaran sinar alfa menyebabkan nomor atom berkurang dua, sedangkan nomor massa berkurang empat.
Daya tembus sinar ini paling lemah diantara sinar radioaktif, namun mempunyai daya pengion yang paling kuat. Sinar ini dibelokkan oleh medan magnet kea rah kitub negative.
b. Sinar Beta (β)
Sinar beta adalah berkas electron yang berasal dari inti atom dan bermuatan negative dengan massa 1/1.836 sma. Oleh karena sangat kecil, partikel ini dapat dianggap tidak bermassa sehingga dinyatakan dengan notasi 0-1 e. Energi sinar beta sangat bervariasi, mempunyai daya tembus lebih besar daripada sinar alfa tetapi daya pengionnya lebih lemah. Dalam medan magnet, sinar ini membelok kearah kutub positif. Sinar beta disebut juga electron berkecepatan tinggi karena bergerak dengan kecepatan tinggi.
c. Sinar Gama ( γ )
Sinar gama merupakan radiasi elektomagnetik berenergi tinggi, tidak bermuatan dan tidak bermasssa, yang dinyatakan dengan notasi 0 γ
0. Sinar gama memiliki daya
tembus paling besar di antara sinar radioaktif tetapi daya pengionnya paling lemah. Sinar ini tidak bermuatan listrik sehingga tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik. Nuklida radioaktif dapat mencapai kestabilan dengan cara :
a. Bila
〉
1
P
(nuklida di atas pita kestabilan) akan stabil dengan mengurangi jumlahneutron. Hal ini dapat terjadi jika .
1) Nuklida memancarkan neutron. Contoh : K K n
0 0 19 39 19 40 → +
2) Neutron berubah menjadi proton ( memancarkan sinar beta). Contoh :
e K C 1 0 7 14 16 14 − + → b. Bila
〈
1
P
N
nuklida di bawah pita kestabilan akan stabil dengan cara :
1) Memancarkan positron. 2) Menangkap electron.
3) Memancarkan proton (jarang terjadi). c. Nuklida di seberang pita kestabilan (Z >83).
Membebaskan proton dan neutron bersama-sama dalam bentuk pancaran partikel alfa (
He 2 4 ). Contoh : U Th He 2 4 90 234 48 238 + →
3. Peluruhan Radioaktif Alami
Kimia inti adalah kajian mengenai perubahan-perubahan dalam inti atom . parubahan ini disebut reaksi inti. Peluruhan radioaktif dan transmutasi inti merupakan raksi inti.
Unsure-unsur radioaktif dapat mengalami berbagai peluruhan sebagai berikut: a. Peluruhan Alfa
Peluruhan alfa atau radiasi alfa terdiri dari pancaran inti atom helium yang disebut
partikel alfa dinyatakan dengan He
2 4 . Contoh : Po Po He 2 4 82 206 84 210 → +
b. Peluruhan Beta
Pada peluruhan ini, neutron berubah menjadi proton. Pada proses ini tidak terjadi perubahan jumlah nucleon. Ada tiga macam peluruhan beta.
1) Peluruhan negatron, terjadi perubahan neutron menjadi proton dengan memancarkan
electron negative atau negatron. Contoh : β 1 6 20 40 19 40 − + → Ca K
2) Peluruhan positron, contoh : β 1 0 26 54 27 54 + → Fe Co
3) Penangkapan electron, proses ini jarang terjadi pada isotop alam, tetapi terjadi pada
radionuklida buatan. Contoh: V Ti
22 50 1 0 23 50 → − + c. Perubahan Gama
Proses ini seringkali disebut transisi isomer. Pada peluruhan sinar gama tidak dihasilkan unsur baru karena sinar gama merupakan energy foton yang tidak bermasa dan tidak
bermuatan. Contoh : Co Co Y 0 0 27 60 27 40 + →
Proses peluruhan atom radioaktif sebenarnya merupakan kejadian yang bersifat acak. Akan tetapi jika jumlah atom radioaktif sangat besar, maka peristiwa peluruhan tersebut dapat dijelaskan seperti berikut. Dalam peluruhan radioaktif mengikuti hukum laju reaksi orde kesatu, artinya laju peluruhan berbanding lurus dengan jumlah atom radioaktif yang tertinggal. Dengan demikian, laju peluruhan radioaktif setiap waktu (f) dapat dirumuskan seperti berikut :
Laju peluruhan = λ (N)
Dengan : λ = tetapan laju peluruhan Dengan : N = banyaknya inti redioaktif Hasil Integrasi dari persamaan (1) adalah
e
N N1 = 0:
Dengan : N0 = jumlah zat radioaktif mula-mula
N1 = jumlah zat radioaktif yang masih tersisa pada waktu
sehingga jumlah intinya tinggal setengah dari semula. Besarnya waktu paruh (T ½ ) daapt ditentukan sebagai berikut :
2 2 1 2 1 2 1 0 2 1 = = − T T e e N λ λ λ λ 0,963 2 1 2 1 693 , 0 2 1 2 = = = atau T T T In Contoh soal :
Berapa persen cuplikan Co
27 60
yang tinggal setelah 3 tahun, jika waktu paruh Co
27 60 adalah 5,26 tahun? Penyelesaian : tahun tahun T / 132 , 0 26 , 5 693 , 0 2 1 693 . 0 = = = λ 0 0 1 0 1 3 / 132 , 0 0 1 0 1 673 , 0 673 , 0 396 , 0 N atauN N N N N In e N N e N N tahun tahun t = = = = = − −λ
Jika N0 dianggap 100% maka cuplikan Co
27 60
yang tinggal adalah 67,3%
Unsur-unsur radioaktif meluruh menghasilkan unsur radioaktif lain, proses peluruhan berlangsung sampai diperoleh unsur yang stabil. Proses peluruhan mengikuti suatu deret radioaktif. Ada 4 macam deret radioaktif yang dikenal yaitu deret thorium, deret
Deret Inti Induk Waktu Paruh (tahun)
Rumus Deret Inti Stabil
Thorium(alam) Th 90 232 1,41 C 1010 4n Pb 82 208 Neptunium (buatan) Th 90 232 2,14 X 106 4n + 1 Bi 83 209 Uranium(alam) U 92 236 4,47 X 109 4n + 2 Pb 82 206 Aktinium(alam) U 92 235 7,04 X 108 4n + 3 Pb 82 207 A. Soal-soal
4. Reaksi Transmutasi Buatan
Reaksi transmutasi buatan yaitu perubahan satu unsur menjadi unsur lain. Contoh :
• Penembakan gas nitrogen dengan partikel alfa dan menghasilkan hydrogen danoksiden, N He o 1H 1 17 8 4 2 14 7 + → +
•
Membuat atom fosfor yang bersifat radioaktif dengan menembakkan
aluminium dengan sinar alfa yang berasal dari polonium.
n P He Al 1 0 30 15 4 2 27 13 + → +
5. Reaksi pada inti
Reaksi yang terjadi di inti atom dinamakan reaksi nuklir. Reaksi nuklir melibatkan perubahan yang tidak terjadi di kulit electron terluar tetapi terjadi di inti atom. Reaksi nuklir memiliki persamaan dan perbedaan dengan reaksi kimia biasa, antara lain :
a. Ada kekekalan muatan dan kekekalan massa energi (eksoenergik). b. Mempunyai energi pengaktifan.
c. Dapat menyerap energi (endoenergik) atau melepaskan energi (eksoenergik) Perbedaan antara reaksi nuklir dan reaksi kimia biasa antara lain:
a. Nomor atom berubah.
b. Pada reaksi endoenergik, jumlah materi hasil reaksi lebih besar dari pereaksi, sedangkan dalam reaksi eksoenergik terjadi sebaliknya.
c. Jumlah materi dinyatakan per partikel bukan per mol.
d. Reaksi-reaksi menyangkut nuklida tertentu bukan campuran isotop.
a. Reaksi Fisi
Jika uranium ditembak dengan neutron akan menghasilkan beberapa unsur menengah yang bersifat radioaktif. Reaksi ini disebut reaksi pembelahan inti atau reaksi fisi.
Contoh : n U Mo Sn 1n 0 131 50 03 42 235 92 1 0 + → + +2
Dari reaksi fisi telah ditemukan lebih dari 200 isotop dari 35 cara sebgai hasil
pembelahan uranium 235. ditinjau dari sudut kestabilan inti, hasil pembelahan
mengandung banyak proton.
Dari raksi pembelahan inti dapat dilihat bahwa setiap pembelahan inti oleh satu
neutron menghasilkan dua sampai empat neutron. Setelah satu atom uranium-235
mengalami pembelahan, neutron hasil pembelahan dapat digunakan untuk
pembelahan atom uranium -235 yang lain dan seterusnya sehingga dapat
menghasilkan reaksi rantai.
Penerapan pertama kali reaksi fisi ialah dalam pengembangan bom atom.
Suatu penerapan damai tetapi kontroversal dari reaksi fisi adalah pembangkit
listrik menggunakan kalor yang dihasilkan dari reaksi rantai terbatas yang
dilakukan dalam suatu reaktor nuklir. Ada tiga jenis reactor nuklir yang dikenal
sebagai berikut
1) Reaktor air ringan, menggunakan air ringan (H2O) sebagai moderator (zat
yang dapat mengurangi energi kinetik neutron).
2) Reaktor air berat, menggunakan D2 ) sebgai moderator
3) Reaktor Pembiak
b. Reaksi Fusi
Pada reaksi fusi, terjadi proses penggabungan dua atau bebarapa inti ringan menjadi inti yang lebih berat. Energi yang dihasilkan dari reaksi fusi lebih besar daripada energi yang dihasilkan reaksi fisi dari unsur berat dengan massa yang sama.
Contoh : H H He 1n 0 4 2 3 1 2 1 + → +
Reaksi-reaksi fusi biasanya terjadi pada suhu sekitar 100 juta derajat Celsius. Pada
suhu ini terdapat plasma dari inti dan electron. Reaksi fusi yang terjadi pada suhu
tinggi ini disebut reaksi termonukir. Energi yang dihasilkan pada reaksi fusi
sangat besar. Aplikasi reaksi fusi yang telah dikembangkan adalah bom hydrogen.
6. Penggunaan Radioisotop
Radiokimia mempelajari penggunaan teknik-teknik kimia dalam mengkaji zat radioaktif dan pegaruh kimiawi dari radiasi zat radioaktif tersebut.
Di Negara-negara maju penggunaan dan penerapan radioisotope telah dilakukan dalam berbagai bidang. Radioisotope adalah isotop suatu unsure radioaktif yang memancarkan sinar radioaktif. Isotop suatu unsure baik stabil maupun yang radioaktif memiliki sifat kimia yang sama.
a. Bidang Kimia
Teknik perunut dapat dipakai untuk mempelajari mekanisme berbagai reaksi kimia seperti esterifikasi dan fotosintesis, penetapan struktur senyawa kimia seperti ion tiosulfat, analisis pengenceran isotop dan analisis pengaktifan neutron (dalam bidang perminyakan, pengendalian polusi, obat-obatan, geologi, elektronika, kriminologi, oseanografi, dan arkeolog).
b. Bidang Kedokteran
Isotop natrium -24 digunakan untuk mengikuti perdaran darah dalam tubuh manusia, mempelajari kelainan pada kelenjar tiroid dengan isotop 1-131, menentukan tempat tumor otak engan radioisotope fosfor, Fe-59 untuk mengukur laju pembentukan sel darah merah. Kobalt-60 digunakan untuk pengobatan kanker, teknetium-99 untukk alat diagnostic gambaran jantung, hati dan paru-paru pasien.
c. Bidang Pertanian
Radiasi gama dapat digunakan untuk memperoleh bibit unggul dan radiosotop fosfor untuk mempelajari pemakaian pupuk oleh tanaman.
d. Bidang Industri
Untuk mendeteksi kebocoran pipa yang ditanam dalam tanah atau beton, menentukan keausan atau keroposan yang terjadi pada bagian pengelasan antar logam. Radiasi sinar gama juga digunakan dalam vulkanisasi lateks alam. Penggunaan zat radioaktif dalam bidang industri yang lainnya adalah untuk mengatur ketebalan besi baja, kertas, dan plastic; dan untuk menentukan sumber minyak bumi.
e. Penentuan Umur Batuan Atau Fosil
Umur batuan atau sisa makhluk hidup (fosil) dapat ditentukan dengan mengukur radioaktivitas atau laju peluruhan C-14 pada sisa makhluk hidup dan dibandingkan dengan laju peluruhan C-14 pada makhluk hidup sekarang (=laju peluruhan C-14 semula). Penggunaan radiasi C-14 untuk menentukan umur batuan atau sisa makhluk hidup ini disebut radiocarbon dating.
7. Bahaya Unsur-Unsur Radioaktif
Zat radioaktif memiliki dampak negative terhadap kehidupan makhluk hidup. Radiasi yang dipancarkan unsure radioaktif berbahaya bagi tubuh, yaitu mengganggu fungsi normal tubuh. Dampak negative dari radiasi zat radioaiktif dapat menimbulkan :
a. Radiasi zat radioaktif dapat memperpendek umur manusia. Hal ini karena zat radioaktif dapat menimbulkan kerusakan jaringan tubuh dan menurunkan kekebalan tubuh.
b. Radiasi zat radioaktif terhadap kelenjar-kelenjar kelamin dapat mengakibatkan kemandulan dan mutasi genetic pada keturunannya.
c. Radiasi zat radioaktif dapat mengakibatkan terjadinya pembelahan sel darah putih sehingga mengakibatkan penyakit leukemia.
d. Radiasi zat radioaktif dapat menyebabkan kerusakan somatic berbentuk local dengan tanda kerusakan kulit, kerusakan sel pembentuk sel darah, dan kerusakan system saraf. 8. Penanggulangan Bahaya Radiasi Unsur-Unsur Radioaktif
Secara teknis, untuk mengurangi tingkat bahaya radiasi terhadap tubuh pangguna radiasi dapat dengan cara mengatur waktu radiasi, mengatur jarak radiasi, dan memasang perisai antara sumber radiasi degan tubuh. Secara nonteknis, untuk menanggulangi bahaya radiasi dapt dengan mengontrol atau mengawasi pemaparan yang dapt menimbulkan bahaya radiasi, di antaranya dengan cara menghilangkan bahaya, mengawasi bahaya, mengawasi pekerja radiasi, dan dibuat peraturan. Undang-undang Republik Indonesia nomor 10 tahun 1997 tentang Ketenaganukliran mengatur tentang pembangunan, pengangkutan, penyimpanan, penyediaan, penggunaan tenaga nuklir dan keselamatan kerja terhadap radiasi.
soalllllll
Penerbit CV.Yrama Widya.
2. Saefudin, 1996, Tehnologi Bahan, Bandung, Penerbit Angkasa 3. Johari, Rachmawati. , 2004. Kimia SMA Jilid 1 untuk kelas X,
Erlangga.
4. Proyek Pengembangan Kurikulum Direktorat Pendidikan
menengah kejuruan Direktorat Pendidikan Dasar dan Menengah Depdiknas, 2004
