View
242
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
1/98
Kelompok 8:
Agasta Prio Prasetyo
Danny LeonardyFarhan Faturrahman
Rayhan Hafidz Ibrahim
Kimia FisikaPemicu 3
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
2/98
Mekanika Kuantum
Mekanika kuantum adalah cabang fisika yang
menggantikan mekanika klasik.
Dasar dimulainya periode mekanika kuantum
adalah saat mekanika klasik tidak bias
menjelaskan gejala-gelaja fisika yang yang
bersifat mikroskopis dan dan bergerak dengan
kecepatan yang mendekati kecepatan cahaya.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
3/98
Model Atom Bohr
Model atom Bohr dikemukakan oleh Niels Bohr pada
tahun 1913.
Model atom Bohr dari atom hidrogen menggambarkan
electron-elektron bernuatan negative mengorbit pada
kulit atom dalam lintasan tertentu yang mengelilingi inti
atom yang bermuatan positif.
Dalam teori kuantum dikenal konsep orbital, yang
menggunakan bilangan kuantum.
Bilangan kuantum terbagi atas bilangan kuantum
utama, bilangan kuantum azimuth, bilangan kuantum
magnetic, dan bilangan atom spin.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
4/98
Teori Planck
Menurut Planck, energi yang terpancarkan
bergerak dalam bentuk gelombang.
Akan tetapi, model gelombang tidak dapat
menjelaskan efek fotolistrik, mengalirnya suatu arusketika cahaya monokromatik dengan frekuensi yang
cukup tinggi menyinari bidang logam.
Adanya arus dapat dianggap muncul ketika
cahaya mentransfer energi ke elektron padapermukaan logam, yang membebaskan elektron
dan kemudian terkumpul pada elektroda positif.
Efek Fotolistrik
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
5/98
Efek fotolistrik memiliki beberapa sifat khusus,
diantaranya frekuansi ambang dan keterlambatan
waktu.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
6/98
Frekuensi Ambang
Cahaya yang menyinari logam harus memiliki frekuensi
minimum, atau tidak ada arus yang mengalir. (Logam
yang berbeda memiliki frekuensi minimum berbeda)
Namun, teori gelombang mengasosiasikan energi daricahaya dengan amplitudo (intensitas) dari gelombang,
bukan dengan frekuensinya (warna).
Dengan demikian, teori gelombang memprediksikan
bahwa suatu elektron akan terbebas ketika menyerapcukup energi dari cahaya dengan warna apapun.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
7/98
Keterlambatan waktu
Arus mengalir disaat cahaya dengan frekuensi
minimum menyinari logam, tanpa memperhatikan
intensitas cahaya.
Akan tetapi, teori gelombang memprediksikan
bahwa pada cahaya redup akan terdapat
keterlambatan waktu sebelum arus mengalir,
karena elektron harus menyerap cukup banyak
energi untuk terbebas.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
8/98
Elektronegativitas
Elektronegativitas: Kecenderungan suatu atom untuk
menarik elektron pada dirinya.
Atom dengan elektronegativitas tinggi akan
menarik elektron lebih kuat ke dirinya.
Faktor: Kestabilan orbital elektron.
Pengaruh: Kepolaran senyawa dan kelarutan.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
9/98
Elektronegativitas
Linus Pauling - energi ikatan dari atom yang
berbeda (misal A-B) > rata-rata nilai energi ikatan
dari ikatan A-A dan B-B
Selisih semakin meningkat seiring dengan polaritasdari A dan B.
Persamaan elektronegativitas Pauling:
= +
/
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
10/98
Difraksi Sinar-x
Difraksi sinar-X merupakan proses hamburan sinar-
X oleh kristal
Terdapat dua proses yang terjadi apabila sinar-X
ditembakkan ke sebuah atom, yaitu
Energi sinar-X diserap oleh atom
Sinar-X dihamburkan oleh atom
Difraksi sinar-x dapat mengidentifikasi suatu kristalkarena setiap kristal memberikan respon yang
berbeda pada setiap pancaran sinar-x
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
11/98
Difraksi Sinar-x
= 2.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
12/98
Kristal
Homogen
Bidang-bidangnya memiliki geometri
yang khas
Susunan atomnya teratur
Terbentuk secara alami
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
13/98
Proses Pembentukan Kristal
Cair Padat
PadatGas
Padat Padat
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
14/98
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
15/98
1. A. Jelaskan perbedaan fisika klasik dan fisika
kuantum
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
16/98
Fisika Klasik Fisika Kuantum
Fisika klasik umumnyamempelajari materi danenergi dari suatukejadian keseharian yangmudah diamati (kondisi
normal). Beberapa topikbahasannya adalahmekanika,termodinamika, bunyi,cahaya, danelektromagnet (listrikdan magnet).
Pada fisika kuantum(modern), materi dan energiyang dipelajari sering kaliberada pada kondisiekstrem dimana kondisitersebut berada pada skala
sangat besar ataupunsangat kecil. Sebagaicontoh, topik mekanikakuantum,kemudian atomdan intinya, atau fisikapartikel elementer (FPE)
yang skalanya lebih kecildaripada atom dan inti.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
17/98
1. B. Apa cirri-ciri orbital terkait dengan
masing-masing bilangan kuantum berikut: (a)
Principal quantum number (n), (b) angular
momentum number (l), dan (c) magnetic
quntum number (m)
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
18/98
a) Principal quantum number (n)
Dalam atom hidrogen, nilai n menentukanenergy orbital.
Bilangan kuantum utama juga berhubungandengan jarak rata-rata electron dari inti dalamorbital tertentu.
Semakin bedar nilai n, semakin jauh jarakelectron dari inti dan oleh karena itu orbitalnya
juga semakin besar.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
19/98
b) Angular momentum number (l)
Bilangan kuantum momentum sudut (l)memberikan informasi tentang bentuk orbital.Nilai l bergantung pada nilai bilangan kuantumutama (n).
Untuk nilai n tertentu, l mempunyai nilai
bilangan bulat yang mungkin dari 0 sampai (n-1). Nilai l biasanya ditandai dengan denganhuruf s,p,d,
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
20/98
0 1 2 3 4 5
Nama orbital
s
p
d
f
g
h
Sekumpulan orbital dengan nilai n yang sama
disebut kulit, sedangkan sekumpulan orbitaldengan nilai n dan l yang sama dirujuk selalusubkulit.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
21/98
c) Magnetic quantum number (m)
Menggambarkan orientasi orbital pada ruang.Didalam subkulit, nilai m bergantung pada nilail. untuk nilai ltertentu, ada (2l+ 1) nilai bulatm sebagai berikut:
- l, (-l+ 1),, 0,, (+l1), +l
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
22/98
1. C. Bagaimana n1 dalam persamaan rydberg?
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
23/98
Persamaan rydberg dapat diaplikasikan tidakhanya pada spektrum emisi akan tetapi jugapada spektrum serapan (absorpsi) dimanayang diamati ialah hilangnya intensitas cahaya
setelah melalui sampel. Rumus rydberg dapatditulis menjadi
1
=
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
24/98
Dalam rumus rydberg terdapat beberapaderet-deret lain diantaranya terdapat deretlymann,deret pascen,deret bracket,dan deretpfund. Pola dari hasil deret-deret ini memliki
keserupaan yang dapat dirangkum menjadi 1persamaan,yaitu persamaan spektrumhidrogen.
1
=
1
1
dimana =
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
25/98
Apabila rumus R dimasukkan dalampersamaan 2 kita akan mendapatkanpersamaan spektrum hidrogen :
1
=
8
1
1
Baik nilai m dan nilai n keduanya merupakanbilangan bulat. n1 dalam rumus rydbergadalah deret lymann.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
26/98
1. D. Bedakan antara spektrum serapan dan
spektrum emisi . tunjukan yang mana model
Bohr bekerja
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
27/98
Spektrum serapan:
Spektrum yang terjadi karena penyerapanpanjang gelombang tertentu oleh suatu zatterhadap rediasi gelombang elektromagnetikyang memiliki spektrum kontinu. Spektrumabsorpsi bekerja pada model Bohr.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
28/98
Spektrum Emisi:
Dihasilkan oleh suatu zat yang memancarkangelombang elektromagnetik dan dapat dibedakanmenjadi tiga macam, yaitu spektrum garis, spektrum
pita, dan spektrum kontinu.
Spektrum garis dihasilkan oleh gas bertekanan rendahyang dipanaskan.
Spektrum pita dihasilkan oleh gas dalam keadaanmolekuler, dan sepktrum kontinu terdiri atas cahayadengan semua panjang gelombang, walaupun denganintensitas berbeda. Spektrum ini dihasilkan oleh zatpadat, cair, dan gas yang berpijar.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
29/98
1. E. Kenapa model Bohr tidak memprediksi
garis spektra untuk atom selain hidrogen ?
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
30/98
Model Bohr lebih menjelaskan secara rincimengenai emisi dan penyerapan spektrum atomhidrogen. Penjelasan ini memprediksi panjanggelombang di mana cahaya dipancarkan ataudiserap oleh atom, tetapi, tidak memprediksi
emisi atau penyerapan panjang gelombang unsurlain dengan benar. Untuk penetuan panjanggelombang digunakan persamaan:
=
yang bekerja untuk semua atom dan molekul.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
31/98
Model Bohr belum mampu menjelaskanadanya stuktur halus(fine structure) padaspektrum, yaitu 2 atau lebih garis yangsangat berdekatan
Model Bohr hanya berlaku untuk atomelektron tunggal. Bahkan hanya untuk modeltingkat energi utama, yaitu perbedaan energidalam prinsip kuantum nomor "n
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
32/98
1. F. Sebuah atom H pada keadaan standar
menyerap foton dari panjang gelombang 94,91nm,dan electron mencapai tingkat energy yang lebih
tinggi. Atom kemudian memancarkan dua foton:
salah satu panjang gelombangnya pada 1281nm
untuk mencapai tingkat menengah (intermediate),
dan yang kedua untuk mencapai tingkay dasar
(ground state). (a) what the higher level did to
reach electron? (b) what the intermediate level did
to reach the electron? (c) berapa panjang gelobang
dari foton kedua tersebut dipancarkan?
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
33/98
Penyelesaian menggunakan persamaan Bohr danPlanck.
Bohr : Esys
=
Planck : Eph=
Untuk proses absorpsi maka energi sistem akanmeningkat akibat Eph ; Esys = +Ep
Untuk proses emisi maka energi sistem akanmenurun akibat Eph ; Esys = Ep
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
34/98
a) Langkah awal adalah absorpsi
Esys
=
= E
ph
=
Mencari nilai nfdengan ni= 1
= 1
+1
Dengan memasukkan h = 6,626 x 10 -34Js, c = 3 x108, = 9,491 x 10-8m dan RH= 2,179 x 10-18J
kedalam persamaan diatas maka diperoleh nilai nsebesar 5
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
35/98
b) Langkah kedua adalah emisi
Esys =
= - Eph= -
Mencari nilai nfdengan = 1281 nm dan ni= 5
= 1
+1
Dengan memasukkan nilai yang sama sepertipengerjaan untuk a, maka diperoleh hasil n adalah3
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
36/98
c) Langkah terakhir adalah dari tingkatan n = 3 ketingkatan n= 1 maka energi foton dapat diperoleh
dengan persamaan
Eph = - Esys=
= 2,179 x 10-18J
= 1,937 x 1018J
=
=
,. ./
,7. = 1,026 x 10-7
m= 102,6 nm
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
37/98
1. G. Teori molecular orbital mekanikan kuantum
menawarkan model kedua ikatan dalam padatan
sebagai perluasan atau penjabaran teori orbital
molekul (MO) yang disebut Teori Band. Teori Band
menjelaskan perbedaan
perbedaan dalam hal
ukuran energi gaps antara band valensi dan band
konduksi seperti terlihat pada gambar dibawah ini
? Bandingkan ukurannya dalam superkonduktor,
konduktor, semikonduktor dan isolator dengan
melihat gambar dibawah ini dan berikan masing
masing contohnya.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
38/98
Berdasarkan energi gap dapat dibedakan sifatmaterial. Berikut adalah perbedaannya :
Material logam (superkonduktor & konduktor)memiliki energi gap yang saling tumpangtindih (overlap), sehingga atom atom dapatdengan sangat mudah bergerak ke daerahpita konduksi. Sehingga, material ini memilisifat yang sangat konduktif dan dikenalsebagai bahan superkonduktor & konduktor
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
39/98
Material non logam (isolator) memliki energi gapyang t berjauhan, sehingga membuat atom sulituntuk berpindah ke daerah pita konduksi. Sehingga,material ini memiliki sifat yang sukar untukmengkonduksi dan dikenal sebagai bahan isolator
Material Semikonduktor memiliki energi gap yangberdekatan. Namun, pada kondisi normal atom sulituntuk bergerak ke daerah pita konduksi dan bersifatisolator. Tetapi dengan sedikit tambahan suatu
energi, atom tersebut dapat bergerak ke daerah pitakonduksi sehingga bersifat konduktor. Karena bahanini dapat bersifat konduktor dan isolator maka bahanini dikenal sebagai bahan semikonduktor.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
40/98
2. A. Sebuah percobaan fotolistrik dilakukan
secara terpisah pada panjang gelombang 450 nm
(biru) dan laser 560 (lampu kuning) pada
permukaan logam bersih dan mengukur jumlah
dan energi kinetik dari elektron dikeluarkan.
Dimana cahaya menghasilkan lebih banyak
elektron? Dimana cahaya akan mengeluarkan
elektron dengan energi kinetik lebih besar?
Asumsikan jumlah energi yang sama dikirim ke
permukaan logam oleh masing-masing laser dan
bahwa frekuensi dari lampu laser melebihi
frekuensi ambang?
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
41/98
Dalam perhitungan jumlah elektron yangdihasilkan oleh masing-masing panjanggelombang digunakan persamaan:
E =hc
Lampu biru( = 450 nm)
E =(,
J.s)(/s )
,5
= 4,42 x10-14Joule
Lampu kuning( = 560 nm)
E =(,
J.s)( /s )
5, = 3,55 x10-14Joule
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
42/98
Banyaknya elektron yang teremisikan akan samadengan besarnya arus fotolistrik dikali waktu.
Dari teori ini, dapat disimpulkan bahwa besarnyaarus fotolistrik yang dihasilkan berbanding lurus
dengan intensitas cahaya yang diberikan. Intensitas cahaya juga berbanding lurus dengan
energi fotolistrik yang dihasilkan.
Oleh karena itu, elektron akan lebih banyak pada
gelombang yang memiliki panjang gelombanglebih kecil, dalam kasus ini yaitu pada lampu biruyang memiliki panjang gelombang 450 nm
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
43/98
2. B. Tuliskan beberapa laser dalam table
berikut serta sifat dari beberapa laser
tersebut yang sering digunakan.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
44/98
Type
nm)
v (s
-1
)
E (J)
Warna
He-Ne 632,8 4,741 x 10
14
3,141x10
-19
Jingga
Ar 514 6,148 x 10
14
4,074x10
-19
Biru
Ar-Kr
468
6,410 x 10
14
3,499x10
-19
Kuning
Dye
663,7
4,520 x 10
14
2,995x10
-19
Merah
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
45/98
Data energi ikatan: Br - Br = 193 kJ/mol = 2,00 eV/molekul
H - Br = 366 kJ/mol = 3,79 eV/molekul
C - C = 347 kJ/mol = 3,60 eV/molekul
H - C = 414 kJ/mol = 4,29 eV/molekul
H - H = 436 kJ/mol = 4,52 eV/molekul
Elektronegativitas H = 2,2
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
46/98
Elektronegativitas Br:
=
+
/
. = .
. + .
/
. = .
= .
Elektronegativitas C:
=
+
/
. = .
. + .
/
. = .
= .
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
47/98
Selisih elektronegativitas dari Br dan C (D0(Br C)sebesar 285 kJ/mol atau sebesar 2,95 eV/molekul):
=
+
/
= .
. + .
/
= .
Selisih elektronegativitas dari Br dan C berdasarkanhasil pada nomor 1: = . . = .
Terdapat perbedaan nilai yang cukup signifikan,yang dapat disebabkan oleh perbedaan ketelitiandalam perhitungan.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
48/98
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
49/98
Tren elektronegativitas menurut skalaPauling: atas kanan (sampai golongan VII A)
Golongan VIII A memiliki elektronegativitassangat rendah elektron valensi sudahpenuh, dan tidak perlu menarik elektron lagi
2 unsur dengan elektronegativitas tertinggi:
Fluor (3,98) dan Oksigen (3,44)
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
50/98
Hubungan antara tren dari elektronegativitasdan energi ionisasi: arahnya yang sama (ataskanan)
Perbedaan: energi ionisasi tertinggi ada pada
golongan VIII A Energi ionisasi: energi yang dibutuhkan untuk
melepas 1 elektron untuk menjadi ion
Unsur golongan VIII A akan lebih sulitmelepas elektron daripada golongan VII A
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
51/98
4. A. Ada beberapa jenis radiasi
elektromagnetik yaitu microwave, ultraviolet,
gelombang radio, inframerah, x-ray, dan
visible. Aturlah mereka dalam peningkatan
A) Panjang gelombangB) Frekuensi
C) Energy
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
52/98
Sinar Panjang Gelombang )
Sinar X
0,01 10 nm
Ultraviolet 10 nm 400 nm
Visible 400 750 nm
Inframerah 750 1 mm
Microwave
1 mm 1 m
Gelombang Radio 1m 100000 m
A. Berdasarkan Peningkatan Panjang Gelombang ()
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
53/98
Jenis Frekuensi
Gelombang Radio 3 Hz 300 MHz
Microwave 300 MHz 300 GHz
Inframerah 300 GHz 400 THz
Visible
400 THz 750 THz
Ultraviolet 750 THz 30 PHz
Sinar X 1. Hz 30 EHz
B. Berdasarkan Peningkatan Frekuensi
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
54/98
Jenis
Energi
Gelombang Radio 12,4 f eV 1,24 eV
Microwave 1,24 eV 1,24 m eV
Inframerah
1,24 m eV 1,7 eV
Visible 1,7 eV 3 eV
Ultraviolet 3 eV 124 eV
Sinar X 1. 124 K eV
C. Berdasarkan Peningkatan Energi
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
55/98
4. B. Saluran TV sinyal 2-13 VHF siaran antara
frekuensi dari 59,5 dan 215,8 MHz sedangkan
stasiun radio FM siaran dengan panjang
gelombang antara 2,78 dan 3,41. Apakah jalur
sinyal ini akan saling tumpang tindih? Sinyal
radio Am memiliki frekuensi antara 550 1600
KHz.
Manakah yang memiliki jalur transmisi lebih
luas, AM atau FM ?
P d l TV b k j P i S i P d i
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
56/98
Pada saluran TV bekerja Propagasi Segaris Pandang yaituantena pemancar dan antena efektif harus berada dalamgaris pandang efektif antara satu dan lainnya .Istilah efektifdigunakan karena gelombang mikro dibengkokkan atau
mengalami refraksi oleh atmosfer.
Pada radio FM bekerja Propagasi Gelombang Angkasayaitu sinyal dari antena bumi dipantulkan dari lapisanterionisasi pada ionosfer kembali ke bumi disebabkan olehrefraksi. Dengan perbedaan mode yang ada maka jalursinyal tidak akan tumpang tindih.
Pada sinyal radio AM dan FM, karena AM memilikirentang frekuensi yang lebih kecil maka jalur transmisiakan lebih kecil. Sehingga FM mempunyai jalur transmisiyang lebih luas.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
57/98
4. C. Sarana komunikasi antara manusia dan
kuar (probe) di planet lain sedang ramai
dikembangkan untuk eksplorasi ruang angkasa
yang semakin meningkat.
1) berapa banyak waktu yang dibutuhkan
untuk gelombang radio frekuensi 8,93 x perdetik untuk mencapai mars yang jaraknya
8,1 x km dari bumi
2) jika dibutukan radiasi ini 1,2 detik untuk
mencapai bulan, berapa jauh jarak bulan dari
bumi?
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
58/98
Jelaskan empat jenis kristal (ionik, kovalen,
molekul, atau logam). Tuliskan perbedaan
atau sifat umum dan contohnya dalam
sebuah tabel
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
59/98
IONIK KOVALEN LOGAM MOLEKULAR
1. Ion-ionterletak padatitik-titik kisi
dan atraksiantar partikel(ion)disebabkanoleh gayaelektrostatik
yang kuat.2. Titik leleh
tinggi dancukup keras
3. Penghantarlistrik yangburuk
4. Lelehannyadapat menjadipenghantarlistrik yang
baik karenaion-ion dapat
1. Atom satudengantetangganya
membentukstruktur
jaringan yangberikatankovalen.
2. Bersifat keras
dan titiklelehnyasangat tinggi
1. Elekronberada dalamkeadaan
terdelokalisasipada seluruhsisi kristal
2. Ion positifterletak padatitik kisi
kristal yangdikelilingi olehelektronvalensi dariatom logamdalam kisitersebut.
1. Setiap kisiditempati olehmolekul
2. Dapatterbentuk darisenyawakovalen polaratatu nonpolaryang
mengkristal3. Pada molekul
nonpolarbekerja gayadipol sesaat
4. Gayaantarmolekullebih lemahdaripadaikatan kovalen
5. Titik leleh
rendah
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
60/98
NaCl Magnesium Diamond
Water
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
61/98
Definisikan istilah berikut:
crystaliine solid,
lattice point, unit cell, coordination number,
closest packing
Tuliskan sistem kristal (7)
dan simetrinya dalam sebuah tabel,
tunjukkan atau buat salah satu model kristal
tersebut Bagaimana cara penentuan pusat
simetri atau
point group
?
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
62/98
Crystalline Solid: Suatu padatan yang memilikibentuk teratur karena atom, molekul, atau ionnyatersusun dengan teratur serta terbentuk melaluiproses alam
Lattice Point: Susunan tiga dimensi titik-titik kisidalam ruang yang menunjukkan pola rangkaian
tatanan terulang dari partikel penyusun kristal Unit cell: struktur terkecil dari suatu kristal yang
mana pengulangannya yang membentuk polatertentu akan membentuk kristal
Coordination number: Jumlah atom terdekat pada
suatuunit kristal Closest Packing: Atom-atom yang digambarkan
sebagai sebuah bola yang bersinggungan denganatom terdekatnya yang membentuk struktur mampat.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
63/98
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
64/98
Jelaskan geometri sel kubik berikut :
sederhana, kubik, BCC, FCC. Manakah dari
struktur ini yang akan memberikan
kepadatan tertinggi untuk jenis atom yang
sama? Untuk struktur dari atom yang identik,
berapa banyak atom yang terkandung dalam
kubus, BCC dan FCC?
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
65/98
Kubik sederhana: Suatu kubik sederhanamemiliki bilangan koordinasi 6. Memiliki 1atom per unit sel. Jari jari atom R=0,5a. APFbernilai 0,52
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
66/98
Kubik berpusat badan: Memiliki bilangankoordinasi 8. Memiliki jari-jari atom R= 3/4. Setiap unit sel memiliki 2 atom. APF untukBBC bernilai 0,68
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
67/98
Kubus berpusat muka: Memiliki bilangankoordinasi 12. Jari jari atom adalah 2/4.Setiap unit sel mengandung 4 atom. APFuntuk FCC adalah 0,74
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
68/98
Berapakah bilangan koordinasi masing-
masing lingkup dalam (a) sel kubik sederhana
(b) sel kubus berpusat badan, (c) sel kubik
berpusat muka? Asumsikan semua bola sama.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
69/98
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
70/98
Europium mengkristal dalam kisi kubus
berpusat badan (BCC) (atom Eu hanya
menempati satu titik kisi). Densitas Eu adalah
5,26 g/cm
3
. Hitung
unit cell edge length
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
71/98
=
dimana : Z = Banyaknya atom dalam satu sel satuan BCC/FCC
M = Molaritas= DensitasN = Bilangan Avogadro
Pada BCC, terdapat 1/8 atom pada setiap sudutnya dan 1atom yang berada di tengah. Maka nilai Z untuk BCC adalah2. Mr literatur dari europium adalah 151.96 g/mol. Makabesar dari unit cell edge length adalah:
Vcell = 5,g
o
5,g
,.
= ,
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
72/98
Dalam sel unit BCC , atom pusat terletak pada
diagonal internal sel dan menyentuh atom
sudut. (a) Tentukan panjang diagonal dalam
hal r (jari-jari atom) (b) Jika panjang tepi
kubus adalah a,berapa panjang wajah
diagonal (c) Turunkan ekspresi untuk a dalam
r (d) Berapa banyak atom dalam sel unit ini (e)
Berapa fraksi volume sel unit yang diisi
dengan bola ?
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
73/98
3 = 4, =
=
= 2/
=[
]
= 0,68
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
74/98
Padatan yang paling stabil adalah yang
berbentuk kristal. Namun jika padatan
terbentuk dengan cepat akan dihasilkan
padatan amorf. Contoh padatan amorf adalah
kaca. Apa yang anda tahu tentang padatan
amorf? Apa perbedaannya dengan padatan
kristal? Jelaskan kenapa fenomena ini terjadi
Definisikan kaca dan sebutkan komponen
utama dari kaca serta jelaskan tiga jenis kaca
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
75/98
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
76/98
Kaca Tempered
Laminated
Polos
Double Glass
Reflective
Bevel
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
77/98
1) Diketahui:f = 8,93 x 107Hz
s = 8,1 x 107km
Gelombang radio saat f = 8,93 x 107Hz, memiliki
=297667,4 m = 297,6674 km Interpolasi penentuan radio saat f = 8,93 x 107Hz
1
(105) 1=
(8,93107) 3
(310) 3
x = 297667,4 m =
Ditanyakan:
t?
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
78/98
Jawab:
v = x f
v = 297,6674 km x 8,93 x 107
= 2,66 x 10/ =
=8,1 x 107km
2,66 x 10/
t = 3,05 x 10
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
79/98
2) Diketahui:t = 1,2 s
v = 2,66x 10km/s
Ditanyakan:
s?
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
80/98
Jawab:
s = v x t
= 2,66x 10km/s x 1,2 s
= 3,19 x 10km
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
81/98
6.AManakah dari senyawa tersebut yang dapatmembentuk ikatan hidrogen? Gambar struktur
dalam setiap kasus
Pada senyawa asam-2-furoic dan furfuril alcoholmemiliki gugus hidroksil dan pada furfuralterdapat atom hidrogen yang berikatan kovalendengan atom C. Akan tetapi, dengan tingkat
kekuatan ikatan berbeda-beda tergantung dariperbedaan keelektronegatifannya, semakin besarperbedaannya maka semakin kuat.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
82/98
6.B Molekul pada beberapa senyawa dapat
membentuk ikatan internal H, yaitu ikatan H
dalam sebuah molekul. Manakah dari molekul-
molekul di atas yang kemungkinan dapat
membentuk ikatan H internal yang stabil?
Gambarkan strukturnya
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
83/98
Ikatan Hidrogen Intramolekular, yaitu ikatanhidrogen yang terjadi pada satu molekul ataudalam satu senyawa.Ikatan ini terjadi padamolekul organic yang memiliki gugus hidroksil
atau OH. Maka dari ketiga senyawa tersebutyang dapat berikatan yaitu asam-2-furoic danfurfuril alcohol.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
84/98
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
85/98
6.C Bagaimana kita dapat mengkarakterisasi
struktur, gugus fungsi, komposisi dari ketiga
senyawa di atas. Apakah dengan XRD, NMR,
ESR, FTIR atau dapat dengan instrumen lain?
Jelaskan secara singkat
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
86/98
Spektroskopi NMR untuk menganalisis strukturdari setiap senyawa, FTIR untuk menganalisisgugus fungsi dari setiap senyawa, danspectrometer massa untuk mengetahui massamolekulnya.
Spektroskopi XRD digunakan untukmengidentifikasi fasa kristalin dalam materialdengan cara menentukan parameter struktur kisiserta untuk mendapatkan ukuran partikel.
Spektroskopi ESR digunakan juga untukmengkarakterisasi sifat suatu sistem makromolekul dalam kepentingan biologis denganmemberikan akses informasi mengenai sifatstruktural dan dinamik.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
87/98
Konsep dasar dari spektroskopi ESR:Perubahan spin elektron akibat suatu medanmagnet dengan kuat tertentu.
Setiap elektron memiliki suatu bilangan
kuantum spin (s = ) dengan komponenmagnetik yang bernilai ms= - dan ms= +
Bila medan magnet dengan kuat tertentudiberikan - elektron memosisikan dirinya
secara paralel (ms= -) atau anti-paralel (ms= +) terhadap medan magnet tersebut -Pemisahan Zeeman
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
88/98
Setiap perubahan posisi tersebut memilikitingkatan energi tertentu - dihitung denganpersamaan berikut:
=
ge: 2.002319 untuk elektron
B: Magneton Bohr - momen dipol magnetikuntuk elektron:
=
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
89/98
Dengan demikian, maka dapat dikatakanbahwa perbedaan energi antara dua tingkatenergi tersebut adalah:
=
Elektron berpindah posisi spin denganmelepas/menyerap radiasi elektromagnetik.Maka:
=
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
90/98
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
91/98
analit diteliti dengan suatu alat khusus yangmampu memberikan medan magnet dengankuat tertentu kepada analit
Dilakukan perubahan kuat medan magnet
(nilai frekuensi radiasi elektromagnetikkonstan)
Spektrum: turunan pertama dari spektrumabsorbansi - penggunaan detektor yangsensitif terhadap fasa - mengkonversi sinyalabsrobansi awal menjadi turunan pertamanya
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
92/98
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
93/98
Rumus dasar spektroskopi ESR:
= Namun, lingkungan elektron dapat
mempengaruhi besar medan magnet yangditerima rumus diubah menjadi:
= (+) Nilai B hanya dapat dilihat dari
spektrometer. Rumus kembali diubahmenjadi:
= (+) Nilai gmenjadi sidik jari dari suatu
senyawa.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
94/98
Cara mencari nilai g dari spektrum ESR:Mengacu pada titik pusat absorbansi, danmenggunakan rumus:
=. ( )
( )
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
95/98
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
96/98
Fenomena hyperfine splitting: puncak (peak)absorpsi dari ESR terpecah menjadi beberapa garisakibat interaksi antara momen magnetik dari spinelektron dengan momen magnetik dari spin nuklir(inti atom)
Puncak absorpsi ESR suatu radikal dengan 1elektron tidak berpasangan menjadi n+1 garis olehn proton ekuivalen.
Suatu elektron yang tidak berpasangan berinteraksi
dengan suatu set pertama dengan n protonekuivalen dan set kedua dengan m protonekuivalen - garis yang muncul menjadi(n+1)(m+1) garis.
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
97/98
Contoh (spektrum dari radikal H2C(OCH3)):
7/21/2019 PPT - Pemicu 3 - Kelompok 8 - Kimia Fisika
98/98
Recommended