Pembuatan Koloid

Sistem koloid dapat dibuat secara langsung dengan mendispersikan suatu zat ke dalam medium pendispersi. Selain itu, dapat dilakukan dengan mengubah suspensi menjadi koloid atau dengan mudah mengubah larutan menjadi koloid. Jika ditinjau dari perubahan ukuran partikel zat terdispersi, cara pembuatan koloid dapat dibedakan menjadi dua cara yaitu dengan cara dispersi dan cara kondensasi.

Dispersi

Dispersi adalah proses pembuatan yang berasal dari partikel yang lebih kasar dari koloid. Pembuatan dengan cara dispersi terdiri dari tiga jenis, yaitu mekanik, busur bredig, dan peptisasi.

• Pada cara mekanik, sistem ini dibuat dengan cara penggerusan dan penggilingan. Bisa juga dilakukan lewat pengadukan dan pengocokan. Cara ini umum dilakukan dalam pembuatan sol belerang.

• Metode busur bredig dilakukan dengan meletakkan logam yang akan dibuat sistem heterogen ini pada kedua ujung elektroda. Elektroda tersebut kemudian diberi arus listrik yang cukup kuat sehingga terjadi loncatan bunga api listrik. Panas kuat yang dihasilkan oleh percikan listrik menguapkan logam yang akan mengembun membentuk partikel ukuran koloid. Metode ini biasanya digunakan untuk membuat sol koloid dari logam seperti emas, platinum, dan lain-lain.

• Pembuatan dengan cara dispersi yang terakhir adalah peptisasi. Peptisasi adalah proses mengubah endapan menjadi sol koloid dengan mengocoknya menggunakan medium pendispersi dengan sedikit elektrolit. Selama peptisasi, endapan mengadsorpsi salah satu ion elektrolit di permukaannya. Ini menghasilkan pengembangan muatan positif atau negatif pada endapan yang akhirnya memecah menjadi partikel yang lebih kecil dari ukuran koloid. Contohnya adalah pembuatan sol belerang dari endapan nikel sulfida dengan cara mengalirkan gas asam sulfida.

Kondensasi

Selain dispersi, ada juga yang disebut kondensasi. Pada kondensasi, partikel larutan sejati (molekul atau ion) bergabung menjadi partikel koloid. Cara ini dapat dilakukan dengan reaksi-reaksi kimia, seperti reaksi redoks, hidrolisis, dan dekomposisi rangkap atau pergantian pelarut.

Reaksi redoks biasa digunakan dalam pembuatan sol belerang dan sol emas. Sementara itu, reaksi hidrolisis digunakan dalam pembuatan sol Fe(OH)3. Dekomposisi rangkap atau pergantian pelarut dilakukan dalam pembuatan koloid As2S3.

Untuk lebih jelasnya, kamu bisa menyaksikan video pembelajaran kimia berikut ini untuk mempelajari tentang pembuatan koloid:

Sumber: https://youtu.be/pPZxS1SywKc

Sumber: Mengenal dua cara pembuatan koloid (kelaspintar.id)

Sifat-Sifat Koloid

Sistem koloid mempunyai sifat yang khas yang berbeda dengan sifat sistem dispersi lainnya beberapa sifat koloid yang khas misalnya efek tyndall, gerak brown, adsorpsi, elektroforesis, koagulasi, dialysis, dan koloid pelindung. 

Efek Tyndall

Efek Tyndall merupakan penghamburan cahaya oleh partikel koloid. Partikel dari larutan lebih kecil dari partikel koloid, karena partikel koloid lebih besar dari larutan (partikel larutan < partikel koloid), sehingga berkas cahaya bisa dihamburkan.

Gerak Brown

Gerak Brown merupakan gerak acak atau gerak tidak beraturan dari partikel koloid, hal ini dapat kita lihat hanya dengan mikroskop ultra alias tidak bisa kita lihat dengan kasat mata. Partikel ini bergerak acak karena adanya tumbukkan. Sedangkan pada suspensi tidak ditemukan gerak brown, karena partikelnya terlalu besar, sedangkan pada larutan terjadi gerak brown karena partikelnya kecil, namun tidak dapat teramati dengan mikroskop ultra.

Adsorpsi

Adsorpsi merupakan proses penyerapan, biasa yang diserap itu adalah ion-ion oleh partikel koloid, hal ini terjadi karena luas partikel koloid itu cukup besar sehingga ion-ion itu bisa menempel di permukaan, yaitu ada ion positif dan ion negatif. Karena koloid mampu menyerap ion-ion maka koloid bisa bermuatan sesuai dengan muatan ion yang diserap. Selama koloid bermuatan, maka koloid ini tidak akan menggumpal karena muatan ion-ion yang sejenis tersebut akan saling tolak menolak.

Elektroforesis

Elektroforesis adalah pergerakkan partikel koloid dalam medan listrik. Koloid bisa bergerak dalam medan listrik karena koloid itu bermuatan. Dimana pada elektroforesis kutub negatif disebut katoda, dan kutub positif disebut anoda.

Koagulasi

Koagulasi adalah proses penggumpalan partikel koloid, karena koloid bermuatan jika dihubungkan dengan muatan sejenis akan tolak menolak sehingga tidak akan menggumpal, namun lain halnya, jika muatan koloid di netralkan, sehingga tidak ada lagi tolak menolak, sehingga koloid bisa saling menyatu atau berkelompok sehingga terjadi koagulasi. Yang artinya koagulasi terjadi jika koloid dinetralkan, atau tidak bermuatan. Bagaimana muatan bisa dihilangkan ?Mencampur koloid positif (+) dengan koloid negatif (-). Sehingga muatannya akan saling menetralkan. Koloid yang bermuatan baik itu positif (+) atau negatif (-), ditambahkan dengan larutan elektrolit. Proses pemanasan, contohnya telur, karena dipanaskan maka telur akan menggumpal, selain itu bisa juga dengan proses pembusukan, pengadukan, atau pendinginan.

Dialisis

Dialisis adalah proses pemurnian koloid dari ion-ion pengganggu. Dengan menggunakan membran semipermeabel, ketika dialirkan air, koloid akan mendorong ion akan keluar, karena ukuran ion-ion pengganggu tersebut memiliki ukuran yang lebih kecil, sedangkan koloid karena ukurannya lebih besar sehingga tidak dapat menembus membran semipermeabel. Proses ini diterapkan dalam dunia nyata yaitu cuci darah, itulah kenapa nama proses cuci darah namanya hemodialisis.

Koloid Pelindung

Sol Liofil bisa digunakan sebagai koloid pelindung terhadap sol liofob, dimana partikel-partikel sol liofil akan mencoba melindungi sol liofob, sehingga meskipun misalnya ada larutan elektrolit, sol liofil akan melindungi liofob dari terjadinya koagulasi.

Untuk lebih jelasnya, kamu bisa menyaksikan video pembelajaran kimia berikut ini untuk mempelajari tentang sifat-sifat koloid:

Sumber: https://youtu.be/RqYvEU5McwA

Sumber: Sistem Koloid, Sifat, dan Jenisnya – Materi Kimia Kelas 11 (zenius.net)

Sistem Dispersi

Jika suatu zat dicampurkan dengan zat lain akan terjadi penyebaran secara merata dari suatu zat ke dalam zat lain yang disebut dengan sistem dispersi. Tepung kanji jika dimasukkan ke dalam air panas akan membentuk sistem dispersi dengan air sebagai medium pendispersi dan tepung kanji disebut zat terdispersi atau fase terdispersi.

Berdasarkan ukuran partikelnya sistem dispersi dibedakan menjadi tiga kelompok yaitu larutan, koloid, dan suspensi. Secara sepintas, perbedaan antara suspensi kasar dengan larutan (sering disebut larutan sejati) akan tampak jelas dari homogenitasnya, tetapi antara larutan dengan koloid atau antara koloid dengan suspensi kasar akan sulit dibedakan. 

Untuk lebih jelasnya, kamu bisa menyaksikan video pembelajaran kimia berikut ini untuk mempelajari tentang sistem dispersi:

Sumber: https://youtu.be/_SoeBjjAdOk

Kesetimbangan Larutan

Saat kamu memasukkan satu sendok gula ke dalam segelas air, kemudian kamu mengaduknya, apa yang terjadi? Ya, gulanya akan larut dalam air. Namun jika kamu menambahkan gula dan mengaduknya, lalu menambahkan lagi gula dan mengaduknya kembali, begitu seterusnya, maka apa yang akan terjadi? Larutan akan mencapai jenuh dan tidak dapat melarutkan gula lagi.

Istilah kelarutan (solubility) digunakan untuk menyatakan jumlah maksimal zat yang dapat larut dalam sejumlah tertentu pelarut. Kelarutan dinyatakan dalam satuan mol/L. Jadi kelarutan (s) sama dengan Molaritas (M)

Untuk lebih jelasnya, kamu bisa menyaksikan video pembelajaran kimia berikut ini untuk mempelajari tentang kesetimbangan larutan:

Sumber: https://youtu.be/lDq8iYsB1_c

Titrasi Asam dan Basa

Salah satu penerapan reaksi netralisasi adalah titrasi. Titrasi merupakan prosedur yang bertujuan untuk menentukan konsentrasi larutan asam atau basa. Titrasi yang mengacu pda jumlah volume larutan dikenal dengan istilah titrasi volumetrik. Titrasi yang melibatkan reaksi antara asam dengan basa dikenal dengan istilah titrasi asam-basa atau asidi alkalimetri. Secara teknis, titrasi dilakukan dengan cara mereaksikan sedikit demi sedikit atau tetes demi tetes larutan yang konsentrasinya telah diketahui (titran) melalui buret ke dalam larutan yang konsentrasinya ingin dicari (titrat) dengan volume tertentu yang terletak dalam labu erlenmeyer sampai keduanya tepat habis bereaksi, ditandai dengan berubahnya warna indikator.

Mengenal Macam-Macam Kurva Titrasi Asam Basa
Titrasi asam kuat dengan basa kuat

Sumber: materi78.files.wordpress.com

- Zat pentiter adalah basa kuat.

- Daerah perubahan pH drastis 4 – 10.

- pH titik ekuivalen 7.

- Indikator yang dapat digunakan adalah metil merah, bromtimol biru, dan fenolftalein (lebih tajam).

- Contoh: HCl dengan NaOH.

Titrasi basa kuat dengan asam kuat

Sumber: materi78.files.wordpress.com

- Zat pentiter adalah asam kuat.

- Daerah perubahan pH drastis 4 – 10.

- pH titik ekuivalen 7.

- Indikator yang dapat digunakan adalah metil merah, bromtimol biru, dan fenolftalein (lebih tajam).

- Contoh: NaOH dengan HCl.

Titrasi asam kuat dengan basa lemah

Sumber: materi78.files.wordpress.com

- Zat pentiter adalah basa lemah.

- Daerah perubahan pH drastis 4 – 7.

- pH titik ekuivalen 5 – 6.

- Indikator yang dapat digunakan adalah metil merah.

- Contoh: HCl dengan NH4OH.

Titrasi basa lemah dengan asam kuat

Sumber: materi78.files.wordpress.com

- Zat pentiter adalah asam kuat.

- Daerah perubahan pH drastis 4 – 7.

- pH titik ekuivalen 5 – 6.

- Indikator yang dapat digunakan adalah metil merah.

- Contoh: NH4OH dengan HCl.

Titrasi basa kuat dengan asam lemah

Source: materi78.files.wordpress.com

- Zat pentiter adalah asam lemah.

- Daerah perubahan pH drastis 7 – 10.

- pH titik ekuivalen 8 – 9.

- Indikator yang dapat digunakan adalah fenolftalein.

- Contoh: NaOH dengan CH3COOH.

Titrasi asam lemah dengan basa kuat

Source: materi78.files.wordpress.com

- Zat pentiter adalah basa kuat.

- Daerah perubahan pH drastis 7 – 10.

- pH titik ekuivalen 8 – 9.

- Indikator yang dapat digunakan adalah fenolftalein.

- Contoh: CH3COOH dengan NaOH.

Titrasi asam lemah menggunakan basa lemah dan sebaliknya tidak dilakukan karena:

1. Perubahan drastis pH terjadi sangat singkat.

2. Tidak ada indikator yang cukup teliti untuk mengamati perubahan.

3. Reaksi berlangsung lambat dan tidak tuntas.

Rumus Titrasi Asam Basa

Rumus titrasi asam basa yang digunakan untuk menentukan konsentrasi asam/basa adalah sebagai berikut:

Titrasi asam basa monovalen (valensi 1)

Jika larutan asam basa bukan merupakan monovalen atau polivalen (valensi lebih dari 1), gunakan rumus sebagai berikut:

Titrasi asam basa polivalen

Untuk lebih jelasnya, kamu bisa menyaksikan video pembelajaran kimia berikut ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang titrasi asam dan basa:

Sumber: https://youtu.be/oUk_oLC8mH8

Sumber: 

Titrasi Asam Basa: Menentukan Kadar Konsentrasi Larutan Asam Basa (akupintar.id)

Larutan Penyangga

Suatu reaksi kimia kadang-kadang hanya dapat berlangsung pada kondisi lingkungan yang mempunyai pH tertentu. Sebagai contoh, reaksi pemecahan protein di dalam lambung oleh enzim peptidase dapat berjalan dengan baik jika cairan lambung mempunyai pH = 3. Oksigen dapat terikat dengan baik oleh butir-butir darah merah jika pH darah sekitar 6,1- 7 untuk menjaga agar pH larutan tersebut berada pada kisaran angka tertentu (tetap), maka diperlukan suatu sistem yang dapat mempertahankan nilai pH, yaitu larutan penyangga.

Komponen Larutan Penyangga

Larutan penyangga asam

Larutan buffer asam mempertahankan pH pada suasana asam (pH < 7). Larutan buffer asam terdiri dari komponen asam lemah (HA) dan basa konjugasinya (A−). Larutan seperti ini dapat diperoleh dengan:mencampurkan asam lemah (HA) dengan garam basa konjugasinya (LA, yang dapat terionisasi menghasilkan ion A−)

mencampurkan suatu asam lemah dalam jumlah berlebih dengan suatu basa kuat sehingga bereaksi menghasilkan garam basa konjugasi dari asam lemah tersebut.

Contoh: larutan penyangga yang mengandung CH3COOH dan CH3COO−

Dalam larutan tersebut, terdapat kesetimbangan kimia:

CH3COOH(aq) ⇌ CH3COO−(aq) + H+(aq)

Pada penambahan asam (H+), kesetimbangan akan bergeser ke arah kiri, sehingga reaksi mengarah pada pembentukan CH3COOH. Dengan kata lain, asam yang ditambahkan akan dinetralisasi oleh komponen basa konjugasi (CH3COO−).

Pada penambahan basa (OH−), kesetimbangan akan bergeser ke arah kanan, yakni reaksi pembentukan CH3COO− dan H+, sebagaimana untuk mempertahankan konsentrasi ion H+ yang menjadi berkurang karena OH− yang ditambahkan bereaksi dengan H+ membentuk H2O. Dengan kata lain, basa yang ditambahkan akan dinetralisasi oleh komponen asam lemah (CH3COOH).

Larutan penyangga basa

Larutan buffer basa mempertahankan pH pada suasana basa (pH > 7). Larutan buffer basa terdiri dari komponen basa lemah (B) dan basa konjugasinya (BH+). Larutan seperti ini dapat diperoleh dengan:
mencampurkan basa lemah (B) dengan garam asam konjugasinya (BHX, yang dapat terionisasi menghasilkan ion BH+)
mencampurkan suatu basa lemah dalam jumlah berlebih dengan suatu asam kuat sehingga bereaksi menghasilkan garam asam konjugasi dari basa lemah tersebut.

Contoh: larutan penyangga yang mengandung NH3 dan NH4+

Dalam larutan tersebut, terdapat kesetimbangan:

NH3(aq) + H2O(l) ⇌ NH4+(aq) + OH−(aq)

Pada penambahan asam (H+), kesetimbangan akan bergeser ke arah kanan, yakni reaksi pembentukan NH4+ dan OH−, sebagaimana untuk mempertahankan konsentrasi ion OH− yang menjadi berkurang karena H+ yang ditambahkan bereaksi dengan OH− membentuk H2O. Dengan kata lain, asam yang ditambahkan akan dinetralisasi oleh komponen basa lemah (NH3).

Pada penambahan basa (OH−), kesetimbangan akan bergeser ke arah kiri, sehingga reaksi mengarah pada pembentukan NH3 dan air. Dengan kata lain, basa yang ditambahkan akan dinetralisasi oleh komponen asam konjugasi (NH4+).

Untuk lebih jelasnya, kamu bisa menyaksikan video pembelajaran kimia berikut ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang larutan penyangga:

Sumber: 

1. https://youtu.be/xPytERVAgZw
2. https://youtu.be/z-yRNjcyQPE
3. Larutan Penyangga (studiobelajar.com)

 

Kesetimbangan Ion dalam Larutan Garam

Air murni bersifat netral karena konsentrasi ion H⁺ sama dengan konsentrasi ion OH^-. Bagaimana jika ke dalam air dimasukkan suatu zat? Apakah air tetap netral? Apakah konsentrasi ion H⁺ dan ion OH^- akan mengalami perubahan? Jika ke dalam air dilarutkan asam, maka asam tersebut akan terionisasi menghasilkan ion H⁺ sehingga mengganggu kesetimbangan air. Akibatnya, konsentrasi ion H⁺ lebih besar daripada konsentrasi ion OH^- dan larutannya bersifat asam. Demikian pula jika ke dalam air dilarutkan basa yang terionisasi menghasilkan ion OH^-  maka mengakibatkan konsentrasi ion H⁺ lebih kecil daripada konsentrasi ion OH^- dan larutannya bersifat basa.

Berikut ini video yang dapat kamu gunakan untuk memperdalam pengetahuanmu tentang kesetimbangan Ion dalam Larutan garam:

Sumber: https://youtu.be/6-hyL8Myq60

Larutan Asam dan Basa

Pernah mengenal istilah asam dan basa?
Kalau belum, ayo sekarang kita belajar tentang asam dan basa bersama-sama!

Asam dan basa sudah dikenal sejak zaman dulu. Istilah asam (acid) berasal dari bahasa Latin acetum yang berarti cuka. istilah basa (alkali) berasal dari bahasa Arab yang berarti abu. Basa digunakan dalam pembuatan sabun. Sudah lama diketahui bahwa asam dan basa dapat saling menetralkan. 

Secara umum, zat-zat yang berasa masam mengandung senyawa asam, misalya asam sitrat pada jeruk, asam cuka pada cuka makanan, sertaasam benzoat yang digunakan sebagai pengawet makanan. Basa merupakan senyawa yang mempunyai sifat licin, rasanya pahit, dan jenis basa tertentu bersifat caustic atau membakar, misalnya natrium hidroksida atau soda 

A. Teori asam-basa Arrhenius

Svante Arrhenius (1887) mengemukakan bahwa asam adalah suatu zat yang jika dilarutkan ke dalam air akan menghasilkan ion hidronium h plus asam urat merupakan senyawa kovalen dan akan menjadi bersifat asam jika sudah larut di dalam air sebagai contoh gas hidrogen klorida bukan merupakan asam tapi jika sudah dilarutkan di dalam air akan menghasilkan ion H⁺. Reaksi terjadi adalah:

 HCl (aq) → H⁺(aq) + Cl^-(aq)

B. Teori asam-basa Bronsted-Lowry

Penjelasan tentang asam dan basa menurut Svante Arrhenius tidak memuaskan untuk menjelaskan tentang sifat asam basa pada larutan yang bebas air atau pelarutnya bukan air. Sebagai contoh, asam asetat akan bersifat asam jika dilarutkan dalam air, tetapi ternyata sifat asam tersebut tidak tampak pada saat asam asetat dilarutkan dalam benzena. Demikian juga dengan larutan amonia (NH₃) dalam natrium amida (NaNH₂) yang menunjukkan sifat basa meskipun tidak mengandung ion OH^-. Berdasarkan kenyataan tersebut, Johanes Bronsted dan Thomas Lowry secara terpisah mengusulkan bahwa yang berperan dalam memberikan sifat asam dan basa suatu larutan adalah ion H⁺  atau proton.

Menurut teori Bronsted-Lowry, asam adalah spesi (ion atau molekul) yang berperan sebagai donor proton (pemberi proton) atau H⁺  kepada suatu spesi yang lain. Basa adalah spesi (molekul atau ion) yang bertindak menjadi akseptor proton (penerima proton atau H⁺)

C. Teori asam-basa Lewis

Konsep asam basa menurut bronsted lowry mempunyai keterbatasan terutama dalam menjelaskan reaksi-reaksi yang melibatkan senyawa tanpa proton (H⁺), misalnya reaksi antara senyawa NH₃ dan BF₃,  serta beberapa reaksi yang melibatkan senyawa kompleks. Konsep asam basa yang dikembangkan oleh Lewis yaitu asam Lewis adalah suatu senyawa yang mampu menerima pasangan elektron dari senyawa lain atau akseptor pasangan elektron, sedangkan basa Lewis adalah senyawa yang dapat memberikan pasangan elektron kepada senyawa lain atau donor pasangan elektron.

Berikut ini beberapa video yang dapat kamu gunakan untuk memperdalam pengetahuanmu tentang larutan asam dan basa:

Sumber: 

1. https://youtu.be/C9j59O-rGk0
2. https://youtu.be/KlqcHC36V68
3. https://youtu.be/sTMwTDacklc
4. Sudarmo, Unggul., dan Nanik Mitayani. (2016). Kimia Untuk SMA/MA Kelas XI. Surakarta. Erlangga