Keradioaktifan Buatan, Rumus Dan Ringkasan

KERADIOAKTIFAN BUATAN

Perubahan inti yang terjadi karena ditembak oleh partikel.

Prinsip penembakan:

• Jumlah nomor atom sebelum penembakan = jumlah nomor atom setelah penembakan.
• Jumlah nomor massa sebelum penembakan = jumlah nomor massa setelah penembakan.

Misalnya:  ₇¹⁴ N +  ₂⁴ He ®  ₈¹⁷ O + ₁¹ p

RUMUS

k = (2.3/t) log (No/Nt) k = 0.693/t1/2 t = 3.32 . t1/2 . log No/Nt

k = tetapan laju peluruhan
t = waktu peluruhan
N_o = jumlah bahan radioaktif mula-mula
N_t = jumlah bahan radioaktif pada saat t
t_1/2 = waktu paruh

RINGKASAN

1. Kestabilan inti: umumnya suatu isotop dikatakan tidak stabil bila:
a. n/p > (1-1.6) 
b. e > 83 

e = elektron
n = neutron
p = proton

2. Peluruhan radioaktif:
a. N_t = N_o . e^-1
b. 2.303 log N_o/N_t = k . t
c. k . t_1/2 = 0.693
d. (1/2)ⁿ = N_t/N_o
    t_1/2 x n = t

N_o = jumiah zat radioaktif mula-mula (sebelum meluruh)
N_t = jumiah zat radioaktif sisa (setelah meluruh)
k = tetapan peluruhan
t = waktu peluruhan
t_1/2 = waktu paruh
n = faktor peluruhan

Contoh:

1. Suatu unsur radioaktif mempunyai waktu paruh 4 jam. Dari sejumlah No unsur tersebut setelah 1 hari berapa yang masih tersisa ?

Jawab:

t_1/2 = 4 jam ; t= 1 hari = 24 jam
t_1/2 x n = t ®   n = t/t_1/2 = 24/4 = 6
(1/2)ⁿ = N_t/N_o ®   (1/2)⁶ = N_t/N_o ®   N_t = 1/64 N_o

2. 400 gram suatu zat radioaktif setelah disimpan selama 72 tahun ternyata masih tersisa sebanyak 6.25 gram. Berapakah waktu paruh unsur radioaktif tersebut ?

Jawab:

N_o = 400 gram
N_t = 6.25 gram
t = 72 tahun

(1/2)ⁿ = N_t/N_o = 6.25/400 = 1/64 = (1/2)⁶

n = 6 (n adalah faktor peluruhan)

t = t_1/2 x n ® t_1/2 = t/n = 72/6 = 12 tahun

Keradioaktifan Alam

Definisi : Bagian dari ilmu kimia yang mempelajari unsur-unsur yang bersifat radiokatif

MACAMNYA

KERADIOAKTIFAN ALAM

- Terjadi secara spontan

Misalnya: ₉₂²³⁸ U ®    ₉₀²²⁴ Th + ₂⁴ He

1.	Jenis peluruhan a. Radiasi Alfa      - terdiri dari inti 24 He     - merupakan partikel yang massif     - kecepatan 0.1 C     - di udara hanya berjalan beberapa cm sebelum menumbuk       molekul udara b. Radiasi Beta      - terdiri dari elektron -10 e atau -10 beta     - terjadi karena perubahan neutron 01 n ®   1 1 p + -10 e     - di udara kering bergerak sejauh 300 cm c. Radiasi Gamma      - merupakan radiasi elektromagnetik yang berenergi tinggi     - berasal dari inti     - merupakan gejala spontan dari isotop radioaktif d. Emisi Positron      - terdiri dari partikel yang bermuatan positif dan hampir sama       dengan elektron     - terjadi dari proton yang berubah menjadi neutron 1 1 p ®   01         n + +10 e e. Emisi Neutron      - tidak menghasilkan isotop unsur lain
2.	Kestabilan inti - Pada umumnya unsur dengan nomor atom lebih besar dari 83   adalah radioaktif. - Kestabilan inti dipengaruhi oleh perbandingan antara neutron dan   proton di dalam inti.     * isotop dengan n/p di atas pita kestabilan menjadi stabil dengan        memancarkan partikel beta.     * isotop dengan n/p di bawah pita kestabilan menjadi stabil        dengan menangkap elektron.     * emisi positron terjadi pada inti ringan.     * penangkapan elektron terjadi pada inti berat.
3.	Deret keradioaktifan Deret radioaktif ialah suatu kumpulan unsur-unsur hasil peluruhan suatu radioaktif yang berakhir dengan terbentuknya unsur yang stabil. a. Deret Uranium-Radium     Dimulai dengan  92 238 U dan berakhir dengan  82 206 Pb b. Deret Thorium     Dimulai oleh peluruhan  90 232 Th dan berakhir dengan  82 208 Pb c. Deret Aktinium     Dimulai dengan peluruhan 92 235 U dan berakhir dengan  82 207 Pb d. Deret Neptunium     Dimulai dengan peluruhan  93 237 Np dan berakhir dengan  83 209     Bi

Stokiometri Larutan

Pada stoikiometri larutan, di antara zat-zat yang terlibat reaksi, sebagian atau seluruhnya berada dalam bentuk larutan.

1.

Stoikiometri dengan Hitungan Kimia Sederhana Soal-soal yang menyangkut bagian ini dapat diselesaikan dengan cara hitungan kimia sederhana yang menyangkut hubungan kuantitas antara suatu komponen dengan komponen lain dalam suatu reaksi. Langkah-langkah yang perlu dilakukan adalah: a. menulis persamann reaksi b. menyetarakan koefisien reaksi c. memahami bahwa perbandingan koefisien reaksi menyatakan perbandingan mol Karena zat yang terlibat dalam reaksi berada dalam bentuk larutan, maka mol larutan dapat dinyatakan sebagai: n = V . M dimana: n = jumlah mol V = volume (liter) M = molaritas larutan Contoh: Hitunglah volume larutan 0.05 M HCl yang diperlukan untuk melarutkan 2.4 gram logam magnesium (Ar = 24). Jawab: Mg(s) + 2HCl(aq) ®   MgCl2(aq) + H2(g) 24 gram Mg = 2.4/24 = 0.1 mol mol HCl = 2 x mol Mg = 0.2 mol volume HCl = n/M = 0.2/0.25 = 0.8 liter

2.

Titrasi Titrasi adalah cara penetapan kadar suatu larutan dengan menggunakan larutan standar yang sudah diketahui konsentrasinya. Motode ini banyak dilakukan di laboratorium. Beberapa jenis titrasi, yaitu: 1. titrasi asam-basa 2. titrasi redoks 3. titrasi pengendapan Contoh: 1. Untuk menetralkan 50 mL larutan NaOH diperlukan 20 mL larutan 0.25 M HCl. Tentukan kemolaran larutan NaOH ! Jawab: NaOH(aq) + HCl(aq) ®   NaCl(aq) + H2O(l) mol HCl = 20 x 0.25 = 5 m mol Berdasarkan koefisien reaksi di atas. mol NaOH = mol HCl = 5 m mol M = n/V = 5 m mol/50mL = 0.1 M 2. Sebanyak 0.56 gram kalsium oksida tak murni dilarutkan ke dalam air. Larutan ini tepat dapat dinetralkan dengan 20 mL larutan 0.30 M HCl.Tentukan kemurnian kalsium oksida (Ar: O=16; Ca=56)! Jawab: CaO(s) + H2O(l) ®   Ca(OH)2(aq) Ca(OH)2(aq) + 2 HCl(aq) ®   CaCl2(aq) + 2 H2O(l) mol HCl = 20 x 0.30 = 6 m mol mol Ca(OH)2 = mol CaO = 1/2 x mol HCl = 1/2 x 6 = 3 m mol massa CaO = 3 x 56 = 168 mg = 0.168 gram Kadar kemurnian CaO = 0.168/0.56 x 100% = 30%

Teori Asam Basa

A.

MENURUT ARRHENIUS Asam ialah senyawa yang dalam larutannya dapat menghasilkan ion H+. Basa ialah senyawa yang dalam larutannya dapat menghasilkan ion OH-. Contoh: 1) HCl(aq)    ®  H+(aq) + Cl-(aq) 2) NaOH(aq) ®  Na+(aq) + OH-(aq)

B.

MENURUT BRONSTED-LOWRY Asam ialah proton donor, sedangkan basa adalah proton akseptor. Contoh: 1) HAc(aq) + H2O(l)   «     H3O+(aq) + Ac-(aq)     asam-1    basa-2        asam-2       basa-1 HAc dengan Ac- merupakan pasangan asam-basa konyugasi. H3O+ dengan H2O merupakan pasangan asam-basa konyugasi. 2) H2O(l) + NH3(aq)   «     NH4+(aq) + OH-(aq)     asam-1   basa-2          asam-2     basa-1 H2O dengan OH- merupakan pasangan asam-basa konyugasi. NH4+ dengan NH3 merupakan pasangan asam-basa konyugasi. Pada contoh di atas terlihat bahwa air dapat bersifat sebagai asam (proton donor) dan sebagai basa (proton akseptor). Zat atau ion atau spesi seperti ini bersifat ampiprotik (amfoter).

Garam Yang Terbentuk Dari Asam Lemah Dan Basa Lemah

Untuk jenis garam ini larutannya selalu bersifat basa (pH > 7), dan dalam perhitungan digunakan persamaan:

[OH-] = Ö Kh . Cg

dimana:

Kh = Kw/Ka

K_h = konstanta hidrolisis

Jika kita ingin mencari nilai pH-nya secara langsung, dipergunakan persamaan:

pH = 1/2 (pKw + pKa + log Cg)

Contoh:

Hitunglah pH larutan dari 100 ml 0.02 M NaOH dengan 100 ml 0.02 M asam asetat ! (K_a = 10^-5).

Jawab:

NaOH + CH₃COOH ®   CH₃COONa + H₂O

- mol NaOH = 100/1000 x 0.02 = 0.002 mol

- mol CH₃COOH = 100/1000 x 0.02 = 0.002 mol

Karena mol basa yang direaksikannya sama dengan mol asam yang direaksikan, maka tidak ada yang tersisa, yang ada hanya mol garam (CH₃COONa) yang terbentuk.

- mol CH₃COONa = 0.002 mol (lihat reaksi)
- C_g = 0.002 mol/200 ml = 0.002 mol/0.2 liter = 0.01 M = 10^-2 M
- Nilai pH-nya akan bersifat basa (karena garamnya terbentuk dari asam lemah dengan basa kuat), besarnya:

pH = 1/2 (pK_w + pK_a + log C_g)
= 1/2 (14 + 5 + log 10^-2)
= 1/2 (19 - 2)
= 8.5

Garam Yang Terbentuk Dari Asam Kuat Dan Basa Lemah

Karena untuk jenis ini garamnya selalu bersifat asam (pH < 7) digunakan persamaan:

[H+] = Ö Kh . Cg

dimana :

Kh = Kw/Kb

K_h = konstanta hidrolisis

Jika kita ingin mencari nilai pH-nya secara langsung, dipergunakan persamaan:

pH = 1/2 (pKW - pKb - log Cg)

Contoh:

Hitunglah pH dari 100 ml larutan 0.1 M NH₄Cl ! (Kb = 10^-5)

Jawab:

NH₄Cl adalah garam yang bersifat asam, sehingga pH-nya kita hitung secara langsung.

pH	= 1/2 (pKw - pKb - log Cg) = 1/2 (-log 10-14 + log 10-5 - log 10-1) = 1/2 (14 - 5 + 1) = 1/2 x 10 = 5

Hidrolisis

Hidrolisis adalah terurainya garam dalam air yang menghasilkan asam atau basa.

ADA EMPAT JENIS GARAM, YAITU :

1.	Garam yang terbentuk dari reaksi asam kuat dengan basa kuat (misalnya NaCl, K2SO4 dan lain-lain) tidak mengalami hidrolisis. Untuk jenis garam yang demikian nilai pH = 7 (bersifat netral).
2.	Garam yang terbentuk dari reaksi asam kuat dengan basa lemah (misalnya NH4Cl, AgNO3 dan lain-lain) hanya kationnya yang terhidrolisis (mengalami hidrolisis parsial). Untuk jenis garam yang demikian nilai pH < 7 (bersifat asam).
3.	Garam yang terbentuk dari reaksi asam lemah dengan basa kuat (misalnya CH3COOK, NaCN dan lain-lain) hanya anionnya yang terhidrolisis (mengalami hidrolisis parsial). Untuk jenis garam yang demikian nilai pH > 7 (bersifat basa).
4.	Garam yang terbentuk dari reaksi asam lemah dengan basa lemah (misalnya CH3COONH4, Al2S3 dan lain-lain) mengalami hidrolisis total (sempurna). Untuk jenis garam yang demikian nilai pH-nya tergantung harga Ka den Kb.