Radioaktivitas alam dan buatan

Berdasarkan asalnya, radioaktivitas dikelompokkan menjadi radioaktivitas alam, dan
radioaktivitas buatan, yaitu hasil kegiatan yang dilakukan manusia. Dalam radioaktivitas alam,
ada yang berasal dari alam dan dari radiasi kosmik. Radioaktivitas buatan dipancarkan oleh
radioisotop yang sengaja dibuat manusia, dan berbagai jenis radionuklida dibuat sesuai
dengan penggunaannya.

Radioaktivitas alam :
1.1 Radioaktivitas primordial
Pada litosfer, banyak terdapat inti radioaktif yang sudah ada bersamaan dengan terjadinya
bumi, yang tersebar secara luas yang disebut radionuklida alam. Radionuklida alam banyak
terkandung dalam berbagai macam materi dalam lingkungan, misalnya dalam air, tumbuhan,
kayu, bebatuan, dan bahan bangunan.
Radionuklida primordial dapat ditemukan juga di dalam tubuh mausia. Terutama radioisotop
yang terkandung dalam kalium alam. Uraian lengkap mengenai radioaktivitas alam dijelaskan
pada pokok bahasan "inti radioaktif alam (08-01-01-02)".

1.2 Radioaktivitas yang berasal dari radiasi kosmik
Pada saat radiasi kosmik masuk ke dalam atmosfer bumi, terjadi interaksi dengan inti atom
yang ada di udara menghasilkan berbagai macam radionuklida. Yang paling banyak
dihasilkan adalah H-3 dan C-14.
Kecepatan peluruhan dan kecepatan pembentukan radionuklida seimbang, sehingga secara
teoritis jumlahnya di alam adalah tetap. Berdasarkan fenomena tersebut, maka dengan
mengukur kelimpahan C-14 yang ada dalam suatu benda, dapat ditentukan umur dari benda
tersebut dan metode penentuan umur ini dinamakan penanggalan karbon (Carbon Dating).

2. Radioaktivitas Buatan
2.1. Radioaktivitas yang berhubungan dengan pembangkit listrik tenaga nuklir
Energi yang dihasilkan oleh proses peluruhan dapat digunakan sebagai pembangkit listrik
tenaga nuklir. Dalam instalasi pembangkit listrik tenaga nuklir, faktor keselamatan radiasi

menjadi prioritas yang utama, dan dengan berkembangnya teknologi pembangkit listrik
tenaga nuklir, maka tingkat keselamatan radiasinya pun semakin tinggi.

2.2. Radioaktivitas akibat percobaan senjata nuklir
Radioaktivitas yang berasal dari jatuhan radioaktif akibat percobaan senjata nuklir disebut fall
out. Tingkat radioaktivitas dari fall out yang paling tinggi terjadi pada tahun 1963 dan setelah
itu jumlahnya terus menurun. Hal itu disebabkan pada tahun 1962 Amerika dan Rusia
mengakhiri percobaan senjata nuklir di udara.

2.3. Radioaktivitas dalam kedokteran
Radioaktivitas yang berasal dari radioisotop dalam bidang kedokteran digunakan misalnya
untuk diagnosis, terapi, dan sterilisasi alat kedokteran. Uraian lengkap dari penggunaan
radioaktivitas di bidang kedokteran dapat dibaca pada pokok bahasan penggunaan radiasi
dalam bidang kedokteran.

2.4. Radioaktivitas dalam rekayasa teknologi
Penggunaan radiasi dalam bidang pengukuran (gauging), analisis struktur materi,
pengembangan bahan-bahan baru, dan sebagai sumber energi dibahas dalam pokok
bahasan penggunaan radiasi dalam rekayasa teknologi.

2.5. Radioaktivitas dalam bidang pertanian
Penggunaannya dalam bioteknologi, pembasmian serangga atau penyimpanan bahan
pangan, dan teknologi pelestarian lingkungan dibahas dalam pokok bahasan penggunaan
radiasi dalam produksi pertanian, kehutanan dan laut.

BILANGAN KUANTUM

Untuk menentukan kedudukan suatu elektron dalam atom, digunakan 4
bilangan kuantum. Antara lain :

1. Bilangan kuantum utama (n):
mewujudkan lintasan elektron dalam atom. n mempunyai harga 1, 2, 3, .....
- n = 1 sesuai dengan kulit K
- n = 2 sesuai dengan kulit L
- n = 3 sesuai dengan kulit M
- dan seterusnya
Tiap kulit atau setiap tingkat energi ditempati oleh sejumlah elektron. Jumlah elektron maksimmm yang dapat menempati tingkat energi itu harus memenuhi rumus Pauli = 2n2.
Contoh:
kulit ke-4 (n=4) dapat ditempati maksimum= 2 x 42 elektron = 32 elektron

2. Bilangan kuantum azimuth (l) :
menunjukkan sub kulit dimana elektron itu bergerak sekaligus menunjukkan sub kulit yang merupakan penyusun suatu kulit. Bilangan kuantum azimuth mempunyai harga dari 0 sampai dengan (n-1).
n = 1 ; l = 0 ; sesuai kulit K
n = 2 ; l = 0, 1 ; sesuai kulit L
n = 3 ; l = 0, 1, 2 ; sesuai kulit M
n = 4 ; l = 0, 1, 2, 3 ; sesuai kulit N
dan seterusnya

Sub kulit yang harganya berbeda-beda ini diberi nama khusus:
l = 0 ; sesuai sub kulit s (s = sharp)
l = 1 ; sesuai sub kulit p (p = principle)
l = 2 ; sesuai sub kulit d (d = diffuse)
l = 3 ; sesuai sub kulit f (f = fundamental)


3. Bilangan kuantum magnetik (m):
mewujudkan adanya satu atau beberapa tingkatan energi di dalam satu sub kulit. Bilangan kuantum
magnetik (m) mempunyai harga (-l) sampai harga (+l).
Untuk:
l = 0 (sub kulit s), harga m = 0 (mempunyai 1 orbital)
l = 1 (sub kulit p), harga m = -1, O, +1 (mempunyai 3 orbital)
l = 2 (sub kulit d), harga m = -2, -1, O, +1, +2 (mempunyai 5 orbital)
l = 3 (sub kwit f) , harga m = -3, -2, O, +1, +2, +3 (mempunyai 7
orbital)

4. Bilangan kuantum spin (s):
menunjukkan arah perputaran elektron pada sumbunya. Dalam satu orbital, maksimum dapat beredar 2 elektron dan kedua elektron ini berputar melalui sumbu dengan arah yang berlawanan, dan masing-masing diberi harga spin +1/2 atau -1/2 Pertanyaan:
Bagaimana menyatakan keempat bilangan kuantum dari elektron 3s1 ?
Jawab:
Keempat bilangan kuantum dari kedudukan elektron 3s1 dapat dinyatakan sebagai,
n= 3 ; l = 0 ; m = 0 ; s = +1/2 ; atau -1/2

Macam macam model atom

berikut ini ada beberapa model atom , antara lain :
1 . MODEL ATOM JOHN DALTON
- atom adalah bagian terkecil suatu unsur
- atom tidak dapat diciptakan, dimusnahkan, terbagi lagi, atau diubah menjadi zat lain
- atom-atom suatu unsur adalah same dalam segala hal, tetapi berbeda dengan atom-atom dari unsur lain
- reaksi kimia merupakan proses penggabungan atau pemisahan atom dari
unsur-unsur yang terlihat Kelemahan teori atom Dalton: tidak dapat membedakan pengertian
atom den molekul. Dan atom ternyata bukan partikel yang terkecil.

2.MODEL ATOM J.J. THOMPSON
- atom merupakan suatu bola bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron-elektron seperti kismis
- jumlah muatan positif sama dengan muatan negatif, sehingga atom bersifat netral

3. MODEL ATOM RUTHERFORD
- atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dengan muatan positif yang massanya merupakan massa atom tersebut
- elektron-elektron dalam atom bergerak mengelilingi inti tersebut
- banyaknya elektron dalam atom sama dengan banyaknya proton dalam inti dan ini sesuai dengan nomor atomnya

4. MODEL ATOM BOHR
- elektron-elektron dalam mengelilingi inti berada pada tingkat-tingkat energi ( kulit ) tertentu tanpa menyerap atau memancarkan energi
- elektron dapat berpindah dari kulit luar ke kulit yang lebih dalam dengan memancarkan energi, atau sebaliknya .

Kecepatan Reaksi Katalitis Heterogen

Tahap-tahap dalam reaksi katalitis heterogen :
1. Transfer massa (difusi difusi) ) reaktan (misal : species A)
dari “bulk fluid fluid” ke interface yaitu batas antara fluida
dengan permukaan padatan (external diffusion) 

2. Jika katalisator porous maka terjadi difusi reaktan dari mulut pori ke dalam pori katalisator

3. Adsorpsi reaktan A pada puncak aktif (situs aktif aktif) ) di
permukaan katalisator

4. Reaksi pada permukaan katalisator (misal : A → B)

5. Desorpsi produk (misal B) dari permukaan katalisator

6. Difusi hasil dari permukaan katalisator atau jika
berpori berpori, , ke mulut pori pada bagian luar katalisator

7. Transfer massa (difusi difusi) ) hasil dari bagian luar
katalisator ke “bulk fluid fluid” Kecepatan reaksi katalitis ditentukan oleh langkah3, 4 dan5. Langkah1, 2, 6, 7 dapat diabaikan karena tahanan sangat kecil. Kecepatan reaksi total ditentukan oleh langkah yang paling lambat 

MENENTUKAN PERSAMAAN KECEPATAN REAKSI KATALIS 

Persamaan kecepatan reaksik atalitis dapat ditentukan jika diketahui langkah manayang menentukan(yang berjalanpaling lambat). Jika suatu langkah menentukan, makalangkah-langkah yang lain berjalan sangat cepat dan dalam kesetimbangan. Selanjutnya persamaan kecepatan reaksi dijabarkan dari persamaan kecepatan dari langkah yang menentukan.Jumlah situs aktif dipermukaan katalis= 1Misalnyareaksi:A + BC Mekanisme reaksinya adalah sbb: A + sAsB + sBsAs+ BsCs+ sCsC + s 

Pedoman untuk menjabarkan laju reaksi permukaan: Koefisien pada reaksi permukaan akan menjadi pangkat pada persamaan laju reaksi Jika reaksi katalitis merupakan reaksi dapat balik maka reaksi permukaan juga merupakan reaksi reaksidapat dapat balik Zat pereaksi dan zat hasil (yang teradsorpsi pada permukaan permukaan) katalisator dinyatakan dengan fraksi situs aktif yang ditempat oleh zat pereaksi/zat hasil Zat pereaksi atau zat hasil yang tidak teradsorpsi pada permukaan katalisator dinyatakan dengan tekanan parsiil pada permukaan katalisator (p pi)

 
Puncak aktif kosong yang ikut bereaksi dinyatakan dengan fraksi puncak aktif kosong (θv) ) dengan memperhitungkan semua gas pereaksi pereaksi, gas , hasil dan gas inert yang teradsorpsi pada permukaan katalisator Situs aktif sebelah kiri dan sebelah kanan anak panah pada persamaan reaksi harus sama sama. 75% semua reaksi heterogen umumnya reaksi kimia/permukaan merupakan langkah yang menentukan menentukan.

REAKSI HETEROGEN NON KATALITIS

Reaksi heterogen dipengaruhi oleh variabel-variabel yang menentukan kecepatan reaksi danvariabel-variabel yang menentukan kecepatan perpindahan massa, yaitu:
1. Luas permukaan bidang persentuhan
a. Menghaluskan zat padat
b. Menyemprotkan zat cair melalui nozzle
c. Mendispersikan zat cair

2. Kecepatan difusi zat alir ke dan melalui lapisan batas yang
dipengaruhi oleh :
a. Tekanan gas
b. Kecepatan relatif dari kedua fase
c. Suhu campuran
d . Sifat Sifat-sifat fisis dari zat pereaksi dan bentuk tempatnya

3. Kecepatan difusi dari zat hasil menjauhi daerah reaksi
Hanya penting untuk reaksi bolak bolak-balik 

MACAM-MACAM REAKSI HETEROGEN
1. Gas – padat
a. Pembakaran arang batu
b. Pembuatan H2 dari uap air dan besi
c. Pembuatan SO SO2 dengan pembakaran pirit

2. Cair – padat
a. Ion exchange
b. Hidrasi CaO
c. Pembuatan H3PO PO4 dari batu phosphat dan H2SO SO4

3. Gas – cair
a. Penyerapan CO CO2 dengan MEA (Mono Etilen Amin Amin)
b. Penyerapan NO NO2 dalam air ( pembuatan HNO HNO3)
c. Hidrogenasi minyak

4. Cair – cair
a. Pembuatan NaOH
b. Pembuatan sabun dengan reaksi antara lemak dan larutan NaOH

c. Nitrasi zat organik dengan asam nitrat
5. Padat – padat
a. Pembuatan semen
b. Pembuatan CaC CaC2 dari CaO dan C
c. Pembuatan soda abu dengan proses Leblanc
PERSAMAAN KECEPATAN REAKSI UNTUK REAKSI HETEROGEN
Persamaan kecepatan untuk reaksi heterogen diperhitungkan dari kecepatan perpindahan massa dan kecepatan reaksi kimia.Jika r1,r2 rn adalah kecepatan perubahan masing-masing proses, maka jikaperubahan terjadi secara paralel
REAKSI HETEROGEN GAS – CAIR
Reaksi heterogen gas-cair dilakukan dengan tujuan: 1.Untukmemperolehhasilakhiryang bernilailebihtinggiContoh: -CO2+ NaOHNa2CO3+ H2O-SO3+ H2OH2SO4-gas CO2+ lar. amoniaam. karbonat-oksidasialdehidasam-chlorisasibenzeneH.C. lain-absorbsi NO2 dalam air HNO3-absorbsi SO3 dalam H2SO4 oleum2. Memisahkan komponen yang tidak diinginkan atau memungut kembali gas yang berharga Contoh:Solute gas Reagent CO2 larutan NaOH/KOHCO2 Mono Ethanol Amine (MEA)DiEthanol Amine (DEA)SO2 larutan KOHCl2H2OH2 SEthanol Amine.

Konfigurasi Elektron

Dalam setiap atom telah tersedia orbital-orbital, akan tetapi belum tentu semua orbital ini terisi penuh. Bagaimanakah pengisian elektron dalam orbital-orbital tersebut ? Pengisian elektron dalam orbital-orbital memenuhi beberapa peraturan. antara lain:

1. Prinsip Aufbau : elektron-elektron mulai mengisi orbital dengan tingkat energi terendah dan seterusnya. Orbital yang memenuhi tingkat energi yang paling rendah adalah 1s dilanjutkan dengan 2s, 2p, 3s, 3p, dan seterusnya dan untuk mempermudah dibuat diagram sebagai berikut:
Contoh pengisian elektron-elektron dalam orbital beberapa unsur:
Atom H : mempunyai 1 elektron, konfigurasinya 1s1
Atom C : mempunyai 6 elektron, konfigurasinya 1s2 2s2 2p2
Atom K : mempunyai 19 elektron, konfigurasinya 1s2 2s2 2p6 3S2 3p6 4s1

2. Prinsip Pauli : tidak mungkin di dalam atom terdapat 2 elektron dengan keempat bilangan kuantum yang sama.
Hal ini berarti, bila ada dua elektron yang mempunyai bilangan kuantum utama, azimuth dan magnetik yang sama, maka bilangan kuantum spinnya harus berlawanan.

3. Prinsip Hund : cara pengisian elektron dalam orbital pada suatu sub kulit ialah bahwa elektron-elektron tidak membentuk pasangan elektron sebelum masing-masing orbital terisi dengan sebuah elektron.
Contoh:
- Atom C dengan nomor atom 6, berarti memiliki 6 elektron dan cara Pengisian orbitalnya adalah:
Berdasarkan prinsip Hund, maka 1 elektron dari lintasan 2s akan berpindah ke lintasan 2pz, sehingga sekarang ada 4 elektron yang tidak berpasangan. Oleh karena itu agar semua orbitalnya penuh, maka atom karbon berikatan dengan unsur yang dapat memberikan 4 elektron. Sehingga di alam terdapat senyawa CH4 atau CCl4, tetapi tidak terdapat senyawa CCl3 atau CCl5.

Kimia Organik

Kimia Organik adalah disiplin ilmu kimia yang spesifik membahas studi mengenai struktur, sifat, komposisi, reaksi dan persiapan(sintesis atau arti lainnya) tentang persenyawaan kimiawi yang bergugus karbon dan hidrogen, yang dapat juga terdiri atas beberapa elemen lain, termasuk nitrogen, oksigen, unsur halogen, seperti fosfor, silikon dan belerang. [1] [2] [3] Definisi asli dari kimia "organik" berasal dari kesalahan persepsi atas campuran organik yang selalu dihubungkan dengan kehidupan. Tidak semua senyawa organik mendukung kehidupan di bumi sepenuhnya, tetapi kehidupan seperti yang telah kita ketahui bergantung pula pada sebagian besar kimia anorganik; sebagai contoh: beberapa enzim bergantung pada logam transisi, seperti besi dan tembaga; dan senyawa bahan seperti cangkang/kulit, gigi dan tulang terdiri atas sebagian bahan organik,sebagian lain anorganik. Terlepas dari bahan dasar karbon, kimia anorganik hanya menguraikan senyawa karbon sederhana, dengan struktur molekul yang tidak mengandung karbon menjadi rantai karbon (seperti dioksida, asam, karbonat, karbida, dan mineral). Hal ini tidak berarti bahwa senyawa karbon tunggal tidak ada (yaitu: metana dan turunan sederhana).
Biokimia sebagian besar menguraikan kimia protein (dan biomolekul lebih besar).Karena sifat yang spesifik, senyawa berantai karbon banyak menampilkan keanekaragaman senyawa organik yang ekstrim dan penerapan yang sangat luas. Senyawa-senyawa tersebut merupakan dasar atau unsur pokok beberapa produk (cat, plastik, makanan, bahan peledak, obat-obatan, petrokimia, beberapa nama lainnya) dan (terlepas dari beberapa pengecualian) bentuk senyawa merupakan dasar dari proses hidup. Perbedaan bentuk dan reaktivitas molekul kimia menetapkan beberapa fungsi yang mengherankan, seperti katalis enzim dalam reaksi biokimia yang mendukung sistem kehidupan. Pembiakan otomatis alamiah dalam kimia organik dalam kehidupan seluruhnya. Kecenderungan dalam kimia organik termasuk sintesis kiral, kimia hijau, kimia gelombang mikro,fullerene(karbon alotropis) dan spektroskopi gelombang mikro.