MAKALAH

AIRNAMA : HENING HERZIATRA

NIS : 08.54.06202

KELAS : XII-4

TUGAS : KIMIA ANORGANIK

PENDAHULUAN

Air adalah zat atau materi atau unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui   sampai   saat   ini   di   bumi, tetapi   tidak   di   planet   lain. Air   menutupi   hampir   71% permukaan   bumi.   Terdapat   1,4   triliun kilometer kubik   (330   juta  mil³)   tersedia   di   bumi. Air sebagian besar terdapat  di laut (air  asin)  dan pada  lapisan-lapisan es (di  kutub dan puncak-puncak   gunung),   akan   tetapi   juga   dapat   hadir   sebagai awan, hujan, sungai, muka   air tawar, danau, uap   air,   dan lautan   es.   Air   dalam   obyek-obyek   tersebut   bergerak  mengikuti suatu siklus air, yaitu: melalui penguapan,hujan, dan aliran air di atas permukaan tanah (runoff, meliputi mata air, sungai, muara)  menujulaut.  Air  bersih penting bagi  kehidupan manusia.  Di banyak tempat di dunia terjadi kekurangan persediaan air. Selain di bumi, sejumlah besar air juga   diperkirakan   terdapat   pada kutub utara   dan   selatan   planet Mars,   serta   pada   bulan-bulan Europa dan Enceladus. Air dapat berwujud padatan(es), cairan (air) dan gas (uap air). Air merupakan   satu-satunya   zat   yang   secara   alami   terdapat   di   permukaan  bumi  dalam ketiga wujudnya   tersebut. Pengelolaan   sumber   daya   air   yang   kurang   baik   dapat   menyebakan kekurangan air,  monopolisasi  serta  privatisasi  dan bahkan menyulut  konflik. Indonesia  telah memiliki  undang-undang  yang  mengatur   sumber  daya  air   sejak   tahun  2004,   yakni  Undang Undang nomor 7 tahun 2004 tentang Sumber Daya Air

SIFAT FISIKA DAN KIMIA

Air memiliki rumus kimia H2O. Air memiliki beberapa nama lain, yaitu aqua, dihidrogen monoksida, Hidrogen hidroksida. Satu molekul air terdiri dari dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen.  Air  merupakan senyawa yang tida berwarna,  tidak berbau, dan tidak berasa pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 1 bar dan temperatur 0oc. Air memiliki massa molar sebesar 18.0153 g/mol. Pada fase padat, air memiliki densitas sebesar 0.92 g/cm³ dan pada fase cair ( suhu 20 °C ) memiliki densitas sebesar 0.998 g/cm³. Air memiliki titik beku pada 0  0C atau 273 K dan titik didih air sebesar 100  0C atau 373 K. Air merupakan pelarut yang sangat baik, air dapat melarutkan garam-garam, asam, gula, beberapa jenis gas, dan beberapa senyawaan organik. Zat-zat yang dapat larut dan bercampur dalam air disebut Hidrofilik ( pecinta air ), dan zat-zat yang tidak dapat larut dan bercampur dalam air disebut Hidrofobik ( takut air ).

Keadaan air yang berbentuk cair merupakan suatu keadaan yang tidak umum dalam kondisi normal, terlebih lagi dengan memperhatikan hubungan antara hidrida-hidrida lain yang mirip dalam kolom oksigen pada tabel  periodik,  yang mengisyaratkan bahwa air  seharusnya berbentuk gas, sebagaimana hidrogen sulfida. Dengan memperhatikan tabel periodik, terlihat 

bahwa unsur-unsur yang  mengelilingi  oksigen  adalah nitrogen, flor,  danfosfor, sulfur dan klor. Semua  elemen-elemen  ini  apabila  berikatan  dengan  hidrogen  akan  menghasilkan  gas  pada temperatur   dan   tekanan   normal.   Alasan   mengapa   hidrogen   berikatan   dengan   oksigen membentuk   fasa   berkeadaan   cair,   adalah   karena   oksigen   lebih   bersifat   elektronegatif ketimbang elemen-elemen  lain   tersebut   (kecuali  flor).  Tarikan atom oksigen pada elektron-elektron ikatan jauh lebih kuat dari pada yang dilakukan oleh atom hidrogen, meninggalkan jumlah  muatan  positif  pada  kedua  atom hidrogen,  dan   jumlah  muatan  negatif  pada  atom oksigen.   Adanya   muatan   pada   tiap-tiap   atom   tersebut   membuat   molekul   air   memiliki sejumlah momen dipol. Gaya tarik-menarik listrik antar molekul-molekul air akibat adanya dipol ini  membuat masing-masing molekul saling berdekatan, membuatnya sulit  untuk dipisahkan dan yang pada akhirnya menaikkan titik didih air. Gaya tarik-menarik ini disebut sebagai ikatan hidrogen.

Bila air dielektrolisis maka akan menghasilkan gas H2 dan O2.  Pada katoda, dua molekul air bereaksi dengan menangkap duaelektron, tereduksi menjadi gas H2 dan ion hidrokida (OH-). Sementara itu pada anoda, dua molekul air lain terurai menjadi gas oksigen (O2), melepaskan 4 ion H+ serta  mengalirkan elektron ke katoda.   Ion H+ dan OH- mengalami  netralisasi  sehingga terbentuk kembali  beberapa molekul air.  Reaksi keseluruhan yang setara dari  elektrolisis air dapat dituliskan sebagai berikut.

                                           

Gas   hidrogen   dan   oksigen   yang   dihasilkan   dari   reaksi   ini   membentuk   gelembung pada elektrodadan dapat dikumpulkan. Prinsip ini kemudian dimanfaatkan untuk menghasilkan hidrogen dan hidrogen peroksida (H2O2).

Air   menempel   pada   sesamanya   (kohesi)   karena   air   bersifat   polar.   Air   memiliki sejumlah muatan   parsial negatif   (σ-)   dekat atom oksigen akibat   pasangan   elektron   yang (hampir)   tidak   digunakan   bersama,   dan   sejumlah  muatan   parsial   positif   (σ+)   dekat   atom oksigen. Dalam air hal ini terjadi karena atom oksigen bersifat lebih elektronegatif dibandingkan atom hidrogen—yang berarti, ia (atom oksigen) memiliki lebih "kekuatan tarik" pada elektron-elektron yang   dimiliki   bersama   dalam   molekul,   menarik   elektron-elektron   lebih   dekat   ke arahnya (juga berarti menarik muatan negatif elektron-elektron tersebut) dan membuat daerah di  sekitar  atom oksigen bermuatan  lebih  negatif  ketimbang daerah-daerah di  sekitar  kedua atom hidrogen. Air memiliki pula sifat adhesi yang tinggi disebabkan oleh sifat alami ke-polar-annya.

Air memiliki tegangan permukaan yang besar yang disebabkan oleh kuatnya sifat kohesi antar  molekul-molekul  air.  Hal   ini  dapat  diamati saat sejumlah kecil  air  ditempatkan dalam sebuah permukaan yang tak dapat terbasahi atau terlarutkan (non-soluble); air tersebut akan berkumpul sebagai sebuah tetesan. Di atas sebuah permukaan gelas yang amat bersih atau bepermukaan amat halus air dapat membentuk suatu lapisan tipis (thin film) karena gaya tarik molekular antara gelas dan molekul air (gaya adhesi) lebih kuat ketimbang gaya kohesi antar molekul air.

JENIS-JENIS AIR

Ada banyak jenis air di alam maupun di industri, ada yang dibuat dengan sengaja dan ada pula yang alami. Jenis- jenis air tersebut yaitu:

1. Air SadahAir   sadah  adalah  air  yang  mengandung  mineral   yang  tinggi  biasanya  mineral 

tersebut   adalah   ion   Ca   dan   Mg.   metode   yang   paling   mudah   digunakan   untuk mengidentifikasi kesadahan suatu air adalah dengan cara menambahkan sabun pada air tersebut. Pada air sadah, sabun tidak akan menghasilkan busa, karena ion Ca dan Mg bereaksi dengan NaOH yang terdapat dalam sabun membentuk endapan putih. Cara lain untuk mengidentifikasi kesadahan air adalah dengan metode titrimetri. 

Air   sadah tidak   terlalu  berbahaya  bila,  diminum,  namun dapat  menyebabkan beberapa masalah.  Air   sadah dapat  menyebabkan pengendapan mineral  yang dapat menyumbat saluran pipa dan keran. Air sadah juga menyebabkan pemborosan sabun di rumah   tangga,   dan   air   sadah   yang   bercampur   sabun   dapat   membentuk gumpalan scum yang sukar dihilangkan. Dalam industri, kesadahan air yang digunakan diawasi dengan ketat untuk mencegah kerugian.

Air  sadah dapat dibagi  menjadi  dua, yaitu air  sadah sementara dan air  sadah tetap.  Air   sadah   sementara  adalah  air   sadah  yang  mengandung  garam-garam asam lemah, yaitu Ca(HCO3)2  dan Mg(HCO3)2. Air sadah sementara dapat dihilangkan dengan cara pemanasan atau dengan penambahan NaOH.

Reaksi yang terjadi bila air sadah sementara dipanaskan adalah :

Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + H2O + CO2↑

Mg(HCO3)2 → MgCO3↓ + H2O + CO2↑

Reaksi yang terjadi bila air sadah ditambahkan NaOH adalah :

Ca(HCO3)2 + 2NaOH→ Ca(OH)2 + 2NaHCO3

Mg(HCO3)2 + 2NaOH→ Mg(OH)2 + 2NaHCO3

Sedangkan  air   sadah   tetap  adalah  air   sadah  yang  mengandung  garam-garam sulfat maupun garam-garam klorida, yaitu CaSO4,  MgSO4,  CaCl2,  dan MgCl2.  Air sadah tetap dapat dihilangkan dengan cara menambahkan Na2CO3.

Reaksi yang terjadi bila air sadah ditambahkan Na2CO3 adalah :

CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3↓ + Na2SO4

MgSO4 + Na2CO3 → MgCO3↓ + Na2SO4

CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + Na2Cl2MgCl2 + Na2CO3 → MgCO3↓ + Na2Cl2

Untuk mengetahui jenis kesadahan air adalah dengan pemanasan. Jika ternyata setelah dilakukan pemanasan, sabun tetap sukar berbuih, berarti air yang anda gunakan adalah air sadah tetap.Untuk menghilangkan kesadahan sementara ataupun kesadahan tetap  pada  air  yang  anda  gunakan  di   rumah dapat  dilakukan  dengan  menggunakan zeolit. Anda cukup menyediakan tong yang dapat menampung zeolit. Pada dasar tong sudah dibuat keran. Air yang akan anda gunakan dilewatkan pada zeolit terlebih dahulu. Air   yang   telah  dilewatkan  pada   zeolit   dapat   anda   gunakan  untuk   keperluan   rumah tangga, spserti mencuci, mandi dan keperluan masak. Zeolit memiliki kapasitas untuk menukar   ion,   artinya   anda   tidak   dapat  menggunakan   zeolit   yang   sama   selamanya. Sehingga pada rentang waktu tertentu anda harus menggantinya. Zeolit memiliki rumus kimia   Na2(Al2SiO3O10).2H2O   atau   K2(Al2SiO3O10).2H2O.   zeolit  mempunyai   struktur   tiga dimensi yang memiliki pori-pori yang dapat dikewati air. Ion Ca2+ dan Mg2+ akan ditukar dengan ion Na+ dan K+ dari zeolit, sehingga air tersebut terbebas dari kesadahan.

2. Air Suling

Air suling adalah air yang hanya mengandung molekul H2O tanpa ada zat-zat lain. Air suling dibuat dengan cara mendestilasi air-air yang ada. Kegunaan dari air suliang adalah untuk minuman orang berpenyakit, untuk pelarut, dan untuk berbagai macam fungsi   lainnya.   Kelebihan   air   suling   adalah   tidak  mengandung  mineral   yang   dapat mengganggu proses kerja di laboratorium, tetapi kelemahannya adalah air suling tidak baik   diminum   oleh   orang   yang   tidak   menderita   penyakit   apa-apa,   karena   dapat menyebabkan kekurangan mineral yang diperlukan oleh tubuh.

3. Air Boiler

Air  boiler  biasanya digunakan di  dalam industri.  Boiler   itu sendiri  adalah alat yang  digunakan  untuk  menghasilkan  uap  air  dengan  cara  menguapkan  air   tersebut. Boiler adalah alat yang berupa tungku dalam berbagai bentuk dan ukuran. Air boiler 

dapat digunakan juga untuk pembangkit tenaga listrik lewat turbin, proses kimia, dan pemanasan dalam produksi.

Proses pengubahan air menjadi air boiler yaitu dengan cara mengubah terlebih dahulu air menjadi uap, lalu panas dialirkan ke air yang berada dalam boiler, maka uap akan terus menerus dihasilkan. Oleh karena itu, untuk mengganti uap-uap yang hilang, air boiler ditambahkan ke dalam boiler.

4. Air deionisasiAir  deionisasi  adalah air  yang tidak mengandung garam dan mineral-mineral. 

Perbedannya dengan air  suling adalah air  deionisasi  masih mengandung bakteri  dan virus.   Perbedaan   lain   juga   dapat   dilihat   dari   cara   pembuatannya.   Air   suling   dibuat dengan   cara  mendestilasi   air,   sedangkan  air  deionisasi   dibuat  dengan   cara  menarik garam-garam dengan resin bermuatan listrik.

Air deionisasi dibuat dengan cara menganbil air yang masih mengandung mineral dan   garam-garam,   lalu   dimasukkan   ke   sebuah   resin   bermuatan   listrik   yang   dapat menarik   garam-garam   dan   mineral   tersebut.   Sehingga   nantinya   pada   air   hanya mengandung molekul H2O, bakteri, dan virus.

5. Air IonisasiPenguraian ion air pertama kali dikembangkan di Jepang pada awal tahun 1950-

an   dan   percobaan   pertama   dilakukan   pada   tumbuhan   dan   hewan.   Pengembangan terhadap pengaruh air ionisasi (alkaline water) secara besar-besaran dimulai pada tahun 1945   oleh   beberapa   universitas   pertanian   di   Jepang,   terutama   pengaruh   air   basa (alkaline water) pada tumbuhan. Percobaan terhadap manusia memakan waktu yang lama karena faktor kesulitan dalam mempertahankan kondisi lingkungan yang konstan. Setelah lama bereksperimen, diperoleh kesimpulan bahwa air yang diionisasi bersifat non-toksik bahkan dapat mengurangi banyak gejala-gejala pada penyakit orang dewasa. Pengurai air ionisasi komersil pertama diperoleh di Jepang pada tahun 1958, dan pada tahun 1966, pengurai  air  ionisasi diakui sebagai alat kesehatan dan pengobatan oleh Kementerian Kesehatan dan Rehabilitasi Pemerintah Jepang.

Air (H2O) pada dasarnya banyak mengandung mineral misalnya Ca, Mg, Na, K, Cl, S, P. Mineral-mineral ini berada dalam keadaan ion yang bergabung dengan elemen lain. Pada   saat   terjadinya   ionisasi,   ion-ion   basa   (alkaline)   (Ca2+,  Mg2+,   K+,   Na+)   akan berkumpul di terminal elektron negatif sehingga menjadi air minum yang bersifat basa (alkaline). Sebaliknya ion-ion asam (acidic) (Cl-, SO42-, NO3-) menuju terminal elektron positif sehingga menjadi air yang bersifat asam. Sebagian besar dari air dengan molekul H2O akan terpisah membentuk H+ dan OH- yang masing-masing akan mengikat mineral yang lain untuk menghasilkan gabungan kimia seperti HCl,  NaOH, CaOH, KOH. Untuk bentuk  ion Hydroksil   (OH-)  yang ada di  dalam air  akan sangat  berguna sekali  dalam 

menangkap radikal bebas dalam tubuh sehingga akumulasi sisa asam dalam tubuh akan berkurang.  Banyaknya   ion  H+  dan  OH-  dapat  diukur  dengan  pH.  Banyaknya   jumlah Hydroksil   (OH-)   juga  dapat  diukur  dengan  tingkat  potensi  REDOX  (Reduksi  Oksidasi) dengan memakai ORP meter (Oxidation Reduction Potential). Proses yang melibatkan mineral ini juga mengakibatkan air harus merubah struktur kimianya sehingga kelompok air menjadi hexagonal (dan menjadi 6 dimana pada mulanya air berkelompok 12-13). Dengan demikian bentuk air hexagonal menjadi lebih kecil dan lebih mudah diserap oleh tubuh. Banyaknya kandungan mineral yang ada pada air juga dapat diukur dengan TDS meter (Total Disolve Solid).

6. Air Tanah

Air   tanah adalah air  yang  terdapat  di   lapisan tanah atau bebatuan di  bawah permukaan tanah. Jumalah air tanah di muka bumi terbatas dan apabila air tanah rusak dapat menyebabkan akibat yang fatal dan luas bagi lingkungan.

Air tanah berperan untuk menjaga keseimbangan dan ketersediaan bahan baku air untuk kepentingan rumah tangga (domestik) maupun untuk kepentingan industri. Di beberapa daerah, kebutuhan akan air tanah mencapai 70%.

Ada dua jenis air tanah, yaitu :

a. Air tanah preatis.Air tanah preatis adalah air tanah yang letaknya tidak jauh dari permukaan tanah serta berada di atas lapisan kedap air / impermeable.

b.  Air Tanah ArtesisAir tanah artesis letaknya sangat jauh di dalam tanah serta berada di antara dua lapisan kedap air.

7. Air PermukaanAir permukaan adalah air yang terkumpul di atas tanah atau di mata 

air, sungai   danau   , lahan basah, atau laut. Air permukaan berhubungan dengan air bawah tanahatau air atmosfer.

Air permukaan secara alami terisi melalui presipitasi dan secara alami berkurang melalui penguapan dan rembesan ke bawah permukaan sehingga menjadi air bawah tanah. Meskipun ada sumber lainnya untuk air bawah tanah, yakni air jebak dan air magma, presipitasi merupakan faktor utama dan air bawah tanah yang berasal dari proses ini disebut air meteor. Air permukaan merupakan sumber terbesar untuk air bersih. Air permukaan dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu :

Perairan Darat

Perairan darat adalah air permukaan yang berada di atas daratan misalnya seperti rawa-rawa, danau, sungai, dan lain sebagainya. Perairan darat bila dikelola dengan baik memiliki manfaat yang baik bagi kehidupan, diantaranya adalah :

1. Sumber energi pembangkit listrik2. Sebagai sarana transportasi3. Tempat rekreasi atau hobi4. Tempat budidaya ikan, udang, kepiting, dll5.  Sumber air minum makhluk hidup6. Bahan baku industry7.  Sumber air pertanian, peternakan dan perikanan8.  Sebagai tempat olahraga9.  Untuk mandi dan cuci10.  Tempat pembuangan limbah ramah lingkungan11.  Tempat riset penelitian dan eksplorasi12.  Bahan balajar siswa sekolah dan mahasiswa Perairan Laut

Perairan laut adalah air permukaan yang berada di lautan luas. Contohnya seperti air laut yang berada di laut.

8. Air HujanHujan merupakan   satu   bentuk presipitasi yang   berwujud   cairan.   Presipitasi 

sendiri   dapat   berwujud   padat   (misalnya salju dan hujan   es)   atau   aerosol (seperti embundan kabut).   Hujan   terbentuk   apabila   titik air yang   terpisah   jatuh ke bumi dari awan. Tidak semua air hujan sampai ke permukaan bumi karena sebagian menguap ketika jatuh melalui udara kering. Hujan jenis ini disebut sebagai virga.

Hujan   memainkan   peranan   penting   dalam siklus   hidrologi.   Lembaban dari lautmenguap,   berubah  menjadi awan,   terkumpul  menjadi   awan  mendung,   lalu turun kembali  ke bumi,  dan akhirnya kembali  ke  laut melalui sungai dan anak sungai untuk mengulangi daur ulang itu semula.

Jenis-jenis hujan berdasarkan terjadinya, yaitu :1. Hujan siklonal, yaitu hujan yang terjadi karena udara panas yang naik disertai 

dengan angin berputar.2. Hujan   zenithal,   yaitu  hujan   yang   sering   terjadi   di   daerah   sekitar ekuator, 

akibat  pertemuan  Angin  Pasat   Timur   Laut  dengan  Angin  Pasat   Tenggara. Kemudian angin tersebut naik dan membentuk gumpalan-gumpalan awan di sekitar ekuator yang berakibat awan menjadi jenuh dan turunlah hujan.

3. Hujan orografis, yaitu hujan yang terjadi karena angin yang mengandung uap air yang bergerak horisontal. Angin tersebut naik menuju pegunungan, suhu 

udara menjadi dingin sehingga terjadi kondensasi. Terjadilah hujan di sekitar pegunungan.

4. Hujan   frontal,   yaitu   hujan   yang   terjadi   apabila  massa   udara   yang   dingin bertemu dengan massa udara yang panas. Tempat pertemuan antara kedua massa itu disebut bidang front. Karena lebih berat massa udara dingin lebih berada di bawah. Di sekitar bidang front inilah sering terjadi hujan lebat yang disebut hujan frontal.

5. Hujan  muson atau  hujan  musiman,  yaitu  hujan  yang   terjadi  karena  Angin Musim   (Angin  Muson).   Penyebab   terjadinya  Angin  Muson   adalah   karena adanya   pergerakan   semu   tahunan Matahari antara Garis   Balik Utara dan Garis   Balik   Selatan.   Di Indonesia,   hujan   muson   terjadi bulan Oktober sampai April.   Sementara   di   kawasan   Asia   Timur   terjadi bulan Mei sampai Agustus.   Siklus   muson   inilah   yang   menyebabkan adanya musim penghujan dan musim kemarau.

Jenis hujan berdasarkan ukuran butirnya, yaitu :

1. Hujan gerimis / drizzle, diameter butirannya kurang dari 0,5 mm2. Hujan salju,   terdiri   dari   kristal-kristal   es   yang   suhunya   berada   dibawah 

0° Celsius3. Hujan batu es,  curahan batu es yang turun dalam cuaca panas dari  awan 

yang suhunya dibawah 0° Celsius4. Hujan deras /  rain,  curahan air  yang turun dari  awan dengan suhu diatas 

0° Celsius dengan diameter ±7 mm.

Jenis hujan berdasarkan besarnya curah hujan, yaitu :

1. hujan sedang, 20 - 50 mm per hari2. hujan lebat, 50-100 mm per hari3. hujan sangat lebat, di atas 100 mm per hari

Daftar pustaka

1. http://translate.google.co.id/translate?hl=id&langpair=en|id&u=http://   en.wikipedia.org/wiki/Purified_water

2. http://translate.google.co.id/translate?hl=id&sl=en&tl=id&u=http://   www.wisegeek.com/what-is-deionized-water.htm&anno=2

3. http://syadiashare.com/jenis-jenis-air.html   4. http://id.wikipedia.org/wiki/Air_Tanah   5. http://id.wikipedia.org/wiki/Air_permukaan   6. http://blog-indonesia.com/blog-archive-6802-26.html   7. http://blog-indonesia.com/blog-archive-6802-26.html