SISTEM PRIODIK UNSUR

SPEKTROFOTOMETRI

Spektrofotometri merupakan suatu metoda analisa yang didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombamg spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor fototube.

Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Sedangkan pengukuran menggunakan spektrofotometer ini, metoda yang digunakan sering disebut dengan spektrofotometri.

Spektrofotometri dapat dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual dengan studi yang lebih mendalam dari absorbsi energi. Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai panjang gelombangdan dialirkan oleh suatu perkam untuk menghasilkan spektrum tertentu yang khas untuk komponen yang berbeda.

Absorbsi sinar oleh larutan mengikuti hukum Lambert-Beer, yaitu :

A = log ( Io / It ) = a b c

Keterangan : Io = Intensitas sinar datang

It = Intensitas sinar yang diteruskan

a = Absorptivitas

b = Panjang sel/kuvet

c = konsentrasi (g/l)

A = Absorban

Spektrofotometri merupakan bagian dari fotometri dan dapat dibedakan dari filter fotometri sebagai berikut :

1. Daerah jangkauan spektrum

Filter fotometr hanya dapat digunakan untuk mengukur serapan sinar tampak (400-750 nm). Sedangkan spektrofotometer dapat mengukur serapan di daerah tampak, UV (200-380 nm) maupun IR (> 750 nm).

2. Sumber sinar

Sesuai dengan daerah jangkauan spektrumnya maka spektrofotometer menggunakan sumber sinar yang berbeda pada masing-masing daerah (sinar tampak, UV, IR). Sedangkan sumber sinar filter fotometer hanya untuk daerah tampak.

3. Monokromator

Filter fotometere menggunakan filter sebagai monokrmator. Tetapi pada spektro digunakan kisi atau prisma yang daya resolusinya lebih baik.

4. Detektor

- Filter fotometer menggunakan detektor fotosel

- Spektrofotometer menggunakan tabung penggandaan foton atau fototube.

Komponen utama dari spektrofotometer yaitu :

1. 1. Sumber cahaya

Untuk radisi kontinue :

- Untuk daerah UV dan daerah tampak :

- Lampu wolfram (lampu pijar) menghasilkan spektrum kontiniu pada gelombang 320-2500 nm.

- Lampu hidrogen atau deutrium (160-375 nm)

- Lampu gas xenon (250-600 nm)

Untuk daerah IR

Ada tiga macam sumber sinar yang dapat digunakan :

- Lampu Nerst,dibuat dari campuran zirkonium oxida (38%) Itrium oxida (38%) dan erbiumoxida (3%)

- Lampu globar dibuat dari silisium Carbida (SiC).

- Lampu Nkrom terdiri dari pita nikel krom dengan panjang gelombang 0,4 – 20 nm

- Spektrum radiasi garis UV atau tampak :

- Lampu uap (lampu Natrium, Lampu Raksa)

- Lampu katoda cekung/lampu katoda berongga

- Lampu pembawa muatan dan elektroda (elektrodeless dhischarge lamp)

- Laser

1. 2. Pengatur Intensitas

Berfungsi untuk mengatur intensitas sinar yang dihasilkan oleh sumber cahaya agar sinar yang masuk tetap konstan.

1. 3. Monokromator

Berfungsi untuk merubah sinar polikromatis menjadi sinar monokromatis sesuai yang dibutuhkan oleh pengukuran

Macam-macam monokromator :

- Prisma

- kaca untuk daerah sinar tampak

- kuarsa untuk daerah UV

- Rock salt (kristal garam) untuk daerah IR

- Kisi difraksi

Keuntungan menggunakan kisi :

- Dispersi sinar merata

- Dispersi lebih baik dengan ukuran pendispersi yang sama

- Dapat digunakan dalam seluruh jangkauan spektrum

1. 4. Kuvet

Pada pengukuran di daerah sinar tampak digunakan kuvet kaca dan daerah UV digunakan kuvet kuarsa serta kristal garam untuk daerah IR.

1. 5. Detektor

Fungsinya untuk merubah sinar menjadi energi listrik yang sebanding dengan besaran yang dapat diukur.

Syarat-syarat ideal sebuah detektor :

- Kepekan yang tinggi

- Perbandingan isyarat atau signal dengan bising tinggi

- Respon konstan pada berbagai panjang gelombang.

- Waktu respon cepat dan signal minimum tanpa radiasi.

- Signal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi.

Macam-macam detektor :

- Detektor foto (Photo detector)

- Photocell

- Phototube

- Hantaran foto

- Dioda foto

- Detektor panas

1. 6. Penguat (amplifier)

Berfungsi untuk memperbesar arus yang dihasilkan oleh detektor agar dapat dibaca oleh indikator.

1. 7. Indikator

Dapat berupa :

- Recorder

- Komputer

SUMBER : http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_analisis/spektrofotometri/

TITRIMETRI

Analisa titrimetri atau analisa volumetric adalah analisis kuantitatif dengan mereaksikan suatu zat yang dianalisis dengan larutan baku (standar) yang telah diketahui konsentrasinya secara teliti, dan reaksi antara zat yang dianalisis dan larutan standar tersebut berlangsung secara kuantitatif.

Larutan baku (standar) adalah larutan yang telah diketahui konsentrasinya secara teliti, dan konsentrasinya biasa dinyatakan dalam satuan N (normalitas) atau M (molaritas).

Indikator adalah zat yang ditambahkan untuk menunjukkan titik akhir titrasi telah di capai. Umumnya indicator yang digunakan adalah indicator azo dengan warna yang spesifik pada berbagai perubahan pH.

Titik Ekuivalen adalah titik dimana terjadi kesetaraan reaksi secara stokiometri antara zat yang dianalisis dan larutan standar.

Titik akhir titrasi adalah titik dimana terjadi perubahan warna pada indicator yang menunjukkan titik ekuivalen reaksi antara zat yyang dianalisis dan larutan standar.

Pada umumnya, titik ekuivalen lebih dahulu dicapai lalu diteruskan dengan titik akhir titrasi. Ketelitian dalam penentuan titik akhir titrasi sangat mempengaruhi hasil analisis pada suatu senyawa.

Syarat-syarat yang harus dipenuhi untuk dapat dilakukan analisis volumetric adalah sebagai berikut :

1. Reaksinya harus berlangsung sangat cepat.

2. Reaksinya harus sederhana serta dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi yang kuantitatif/stokiometrik.

3. Harus ada perubahan yang terlihat pada saat titik ekuivalen tercapai, baik secara kimia maupun secara fisika.

4. Harus ada indicator jika reaksi tidak menunjukkan perubahan kimia atau fisika. Indikator potensiometrik dapat pula digunakan.

Alat-alat yang digunakan pada analisa titrimetri ini adalah sebagai berikut :

1. Alat pengukur volume kuantitatif seperti buret, labu tentukur, dan pipet volume yang telah di kalibrasi.

2. Larutan standar yang telah diketahui konsentrasinya secara teliti atau baku primer dan sekunder dengan kemurnian tinggi.

3. Indikator atau alat lain yang dapat menunjukkan titik akhir titrasi telah di capai.

Baku primer adalah bahan dengan kemurnian tinggi yang digunakan untuk membakukan larutan standar misalnya arsen trioksida pada pembakuan larutan iodium.

Baku sekunder adalah bahan yang telah dibakukan sebelumnya oleh baku primer, dan kemudian digunakan untuk membakukan larutan standar, misalnya larutan natrium tiosulfat pada pembakuan larutan iodium.

Penggolongan analisis titrimetri ini, berdasarkan ;

1. Reaksi Kimia :

· Reaksi asam-basa (reaksi netralisasi)

· Reaksi oksidasi-reduksi (redoks)

· Reaksi Pengendapan (presipitasi)

· Reaksi pembentukan kompleks

2. Berdasarkan cara titrasi

· Titrasi langsung

· Titrasi kembali (titrasi balik/residual titration)

3. Berdasarkan jumlah sampel

· Titrasi makro

Jumlah sampel : 100 – 1000 mg

Volume titran : 10 – 20 mL

Ketelitian buret : 0,02 mL.

· Titrasi semi mikro

Jumlah sampel : 10 – 100 mg

Volume titran : 1 – 10 mL

Ketelitian buret : 0,001 mL

· Titrasi mikro

Jumlah sampel : 1 – 10 mg

Volume titran : 0,1 – 1 mL

Ketelitian buret : 0,001 mL

Gravimetri

Gravimetri dalam ilmu kimia merupakan salah satu metode analisis kuantitatif suatu zat atau komponen yang telah diketahui dengan cara mengukur berat komponen dalam keadaan murni setelah melalui proses pemisahan. Analisis gravimetri adalah proses isolasi dan pengukuran berat suatu unsur atau senyawa tertentu. Metode gravimetri memakan waktu yang cukup lama, adanya pengotor pada konstituen dapat diuji dan bila perlu faktor-faktor koreksi dapat digunakan.^[1]

Penggunaan gravimetri, dapat digunakan dalam analisis kadar air. Kadar air bahan bisa ditentukan dengan cara gravimetri evolusi langsung ataupun tidak langsung. Bila yang diukur ialah fase padatan dan kemudian fase gas dihitung berdasarkan padatan tersebut maka disebut gravimetri evolusi tidak langsung. Untuk penentuan kadar air suatu kristal dalam senyawa hidrat, dapat dilakukan dengan memanaskan senyawa dimaksud pada suhu 110o–130oC. Berkurangnya berat sebelum pemanasan menjadi berat sesudah pemanasan merupakan berat air kristalnya.^[2]

Fotometri ialah sains pengukuran cahaya, iaitu dari segi kecerahan yang dicerap oleh mata manusia. Ini berlainan dengan radiometri, iaitu sains pengukuran cahaya dari segi kuasa mutlak.

Fotometri dan mata

Kepekaan mata manusia tidaklah sama bagi semua panjang gelombang dalam cahaya tampak. Fotometri cuba untuk mengambil kira ciri ini dengan memberi pemberat kepada setiap panjang gelombang ini dengan satu faktor yang mewakili kepekaan mata terhadap panjang gelombang tersebut.

Tindak balas mata terhadap cahaya sebagai fungsi panjang gelombang ditunjukkan dalam fungsi kekilauan. Mata mempunyai tindak balas yang berbeza sebagai fungsi panjang gelombang apabila ia menyesuaikan diri dalam keadaan terang (penglihatan fotopik) dan dalam keadaan gelap (penglihatan skotopik). Fotometri adalah berdasarkan tindak balas fotopik mata, dan oleh itu pengukuraan fotometri tidak akan menjelaskan dengan tepatnya sekiranya kecerahan sumber yang dicerap adalah di bawah keadaan pencahayaan yang malap.

Kuantiti fotometri

Terdapat banyak unit pengukuran yang digunakan dalam fotometri. Ramai yang bertanya mengapa terdapat bermacam-macam unit, atau bertanya tentang penukaran unit-unit yang sebenarnya tidak boleh ditukarkan (sebagai contoh lumen dan kandela). Kita juga sudah biasa dengan penggunaan kata sifat "berat" yang boleh mengambarkan berat atau ketumpatan, walaupun pada dasarnya kedua-dua ini adalah berbeza. Begitu juga dengan kata sifat "cerah", yang boleh merujuk kepada lampu yang memancarkan fluks berkilau yang tinggi (disukat dengan lumen), atau dengan lampu yang menumpukan fluks berkilaunya pada alur yang tirus (kandela). Oleh sebab terdapat pelbagai cara di mana cahaya boleh merambat dalam ruang 3 dimensi, menyerak, bertumpu, terpantul oleh permukaan berkilat atau kusam, dan oleh sebab cahaya mempunyai banyak panjang gelombang, maka bilangan jenis pengukuran cahaya yang pada asasnya berbeza juga akan bertambah, dan begitu juga dengan bilangan kuantiti dan unit yang dapat menggambarkan sifat-sifat ini.Unit fotometri SI


Kuantiti Simbol unit SI Singkatan Huraian
Tenaga kilau Qv lumen saat lm·s kadang-kadang dipanggil Talbot
Fluks berkilau F lumen (= cd·sr) lm Juga dipanggil kuasa kilau
Keamatan berluminositi Iv kandela (= lm/sr) cd -
Kekilauan Lv kandela / meter persegi cd/m2 Juga dipanggil luminans
Pencahayaan Ev lux (= lm/m2) lx Digunakan untuk cahaya tuju pada permukaan
Kepancaran berkilau Mv lux (= lm/m2) lx Untuk cahaya yang dipancarkan daripada permukaan
Keberkesanan kilau ? lumen / watt lm/W nisbah fluks berkilau kepada fluks sinaran, maksimum yang boleh dicapai ialah 683


SUMBER. : WIKIPEDIA

TITRASI

Titrasi merupakan metode analisa kimia secara kuantitatif yang biasa digunakan dalam laboratorium untuk menentukan konsentrasi dari reaktan. Karena pengukuran volum memainkan peranan penting dalam titrasi, maka teknik ini juga dikenali dengan analisa volumetrik. Analisa titrimetri merupakan satu dari bagian utama dari kimia analitik dan perhitungannya berdasarkan hubungan stoikhiometri dari reaksi-reaksi kimia. Analisa cara titrimetri berdasarkan reaksi kimia seperti: aA + tT → hasil dengan keterangan: (a) molekul analit A bereaksi dengan (t) molekul pereaksi T. Pereaksi T, disebut titran, ditambahkan secara sedikit-sedikit, biasanya dari sebuah buret, dalam bentuk larutan dengan konsentrasi yang diketahui. Larutan yang disebut belakangan disebut larutan standar dan konsentrasinya ditentukan dengan suatu proses standarisasi. Penambahan titran dilanjutkan hingga sejumlah T yang ekivalen dengan A telah ditambahkan. Maka dikatakan baha titik ekivalen titran telah tercapai. Agar mengetahui bila penambahan titran berhenti, kimiawan dapat menggunakan sebuah zat kimia, yang disebut indikator, yang bertanggap terhadap adanya titran berlebih dengan perubahan warna. Perubahan warna ini dapat atau tidak dapat trejadi tepat pada titik ekivalen. Titik titrasi pada saat indikator berubah warna disebut titik akhir. Tentunya merupakan suatu harapan, bahwa titik akhir ada sedekat mungkin dengan titik ekivalen. Memilih indikator untuk membuat kedua titik berimpitan (atau mengadakan koreksi untuk selisih keduanya) merupakan salah satu aspek penting dari analisa titrimetri. Istilah titrasi menyangkut proses ntuk mengukur volum titran yang diperlukan untuk mencapai titik ekivalen. Selama bertahun-tahun istilah analisa volumetrik sering digunakan daripada titrimetrik. Akan tetapi dilihat dari segi yang ketat, istilah titrimetrik lebih baik, karena pengukuran-pengukuran volum tidak perlu dibatasi oleh titrasi. Pada analisa tertentu misalnya, orang dapat mengukur volum gas.

Sebuah reagen yang disebut sebagai peniter[1], yang diketahui konsentrasi (larutan standar) dan volumnya digunakan untuk mereaksikan larutan yang dititer[2] yang konsentrasinya tidak diketahui. Dengan menggunakan buret terkalibrasi untuk menambahkan peniter, sangat mungkin untuk menentukan jumlah pasti larutan yang dibutuhkan untuk mencapai titik akhir. Titik akhir adalah titik di mana titrasi selesai, yang ditentukan dengan indikator. Idealnya indikator akan berubah warna pada saat titik ekivalensi—di mana volum dari peniter yang ditambahkan dengan mol tertentu sama dengan nilai dari mol larutan yang dititer. Dalam titrasi asam-basa kuat, titik akhir dari titrasi adalah titik pada saat pH reaktan hampir mencapai 7, dan biasanya ketika larutan berubah warna menjadi merah muda karena adanya indikator pH fenolftalein. Selain titrasi asam-basa, terdapat pula jenis titrasi lainnya.

Banyak metode yang dapat digunakan untuk mengindikasikan titik akhir dalam reaksi; titrasi biasanya menggunakan indikator visual (larutan reaktan yang berubah warna). Dalam titrasi asam-basa sederhana, indikator pH dapat digunakan, sebagai contoh adalah fenolftalein, di mana fenolftalein akan berubah warna menjadi merah muda ketika larutan mencapai pH sekitar 8.2 atau melewatinya. Contoh lainnya dari indikator pH yang dapat digunakan adalah metil jingga, yang berubah warna menjadi merah dalam asam serta menjadi kuning dalam larutan alkali.

Tidak semua titrasi membutuhkan indikator. Dalam beberapa kasus, baik reaktan maupun produk telah memiliki warna yang kontras dan dapat digunakan sebagai "indikator". Sebagai contoh, titrasi redoks menggunakan potasium permanganat (merah muda/ungu) sebagai peniter tidak membutuhkan indikator. Ketika peniter dikurangi, larutan akan menjadi tidak berwarna. Setelah mencapai titik ekivalensi, terdapat sisa peniter yang berlebih dalam larutan. Titik ekivalensi diidentifikasikan pada saat munculnya warna merah muda yang pertama (akibat kelebihan permanganat) dalam larutan yang sedang dititer.

Akibat adanya sifat logaritma dalam kurva pH, membuat transisi warna yang sangat tajam; sehingga, satu tetes peniter pada saat hampir mencapai titik akhir dapat merubah nilai pH secara signifikan—sehingga terjadilah perubahan warna dalam indikator secara langsung. Terdapat sedikit perbedaan antara perubahan warna indikator dan titik ekivalensi yang sebenarnya dalam titrasi. Kesalahan ini diacu sebagai kesalahan indikator, dan besar kesalahannya tidak dapat ditentukan.

sumber : wikipedia

Konsep Asam Basa Arhenius

Konsep yang cukup memuaskan tentang asam dan basa, serta yang tetap diterima hingga sekarang, dikemukakan oleh Arrhenius pada tahun 1884. Menurut Arrhenius, asam adalah zat-zat yang dalam air melepaskan ion hidronium (H3O⁺) sedangkan basa melepaskan ion hidroksida (OH^-). Larutan Asam dan Basa Misalnya, bila suatu molekul polar seperti asam klorida (HCl) dilarutkan dalam air, daerah bermuatan negatif pada molekul air menarik daerah bermuatan positif dari molekul HCl. H⁺ akan terpisah dari molekul yang polar dan akan terbentuk ion hidronium, H3O⁺, seperti ditunjukkan dalam Gambar 9. Demikian juga bila amonia dilarutkan dalam air, zat ini akan menghasilkan ion hidroksida (Gambar 10).

Dapatkah Anda menyebutkan beberapa contoh basa yang lain di laboratorium? Tentu Anda akan menyebutkan senyawa NaOH, karena NaOH juga menghasilkan ion hidroksida bila dilarutkan dalam air. Seperti halnya NaOH, kalsium hidroksida, Ca(OH)2, kalium hidroksida, KOH, dan aluminium hidroksida, Al(OH)3 merupakan contoh basa, karena menghasilkan ion
hidroksida bila dilarutkan dalam air (Gambar 11).

Berdasarkan contoh diatas, setiap molekul yang hanya dapat memberikan satu ion H3O⁺ disebut asam monoprotik, sedangkan yang dapat memberikan dua ion H3O⁺ disebut asam diprotik, dan tiga ion H3O⁺ disebut asam triprotik. Atau dapat dikatakan setiap molekul yang dapat memberikan lebih dari satu ion H3O⁺ disebut asam poliprotik.

Akan tetapi, kadang-kadang terlalu panjang untuk menuliskan pembentukan ion hidronium bila asam dilarutkan dalam air atau pembentukkan ion hidroksida bila basa dilarutkan dalam air dengan persamaan reaksi secara lengkap. Untuk itu, dapat juga digunakan bentuk
reaksi singkat, air tidak ditunjukkan dalam reaksi dan ion hidronium dituliskan dalam bentuk ion hidrogen yang terlarut dalam air (aqueous). Dalam bentuk reaksi singkat, reaksi HA dapat dituliskan sebagai berikut:

SUMBER : http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_dasar/asam_dan_basa/konsep-asam-basa-arhenius/