Materi Kimia Kelas XI IPA Semester 2

SEMESTER 2

Pelajaran Kimia Kelas XI IPA

LARUTAN ASAM BASA

 Dikatakan asam jika larutan tersebut menghasilkan ion H+ dan sisa asamnya berupa non logam.

HA --> H⁺ + A^- (A^- merupakan sisa asam/non logam).

Sedangkan basa merukapakan larutan yang menghasilkan ion OH- dan sisa basanya berupa logam (golongan IA, IIA, Al dan Fe).

BOH --> B⁺ + OH^- (B⁺ merupakan sisa basa/logam).

Secara umum reaksi asam basa adalah sebagai berikut:

HA + BOH --> BA + H - OH (BA merupakan garam)

Untuk mempermudah dalam menyetarakan reaksi asam basa, maka saya membaginya dalam 4 kelompok.

Kelompok 1: Larutan asam yang bervalensi 1 (misalnya HCl, HBr, HNO₃) dan basa bervalensi 1 (misalnya NaOH, LiOH, KOH); Larutan asam yang bervalensi 2 (misalnya H₂S, H₂SO₄, H₂CO₃) dan basa bervalensi 2 {Mg(OH)₂, Ca(OH)₂, Be(OH)₂}.

Jika kedua larutan yang bervalensi sama saling berikatan, maka penyetaraan hanya dilakukan pada jumlah atom H pada ruas kiri dan kanan (khusus untuk asam basa bervalensi lebih dari 1)

Contoh 1 (Valensi 1): tuliskan persamaan reaksi antara larutan asam clorida dengan larutan natrium hidroksida yang menghasilkan larutan natrium clorida dan air.
HCl_(aq) + NaOH_(aq) --> NaCl_(aq) + H₂O_(l)

Contoh 2 (Valensi 2): tuliskan persamaan reaksi antara larutan asam sulfat dengan larutan calsium hidroksida yang menghasilkan larutan calsium sulfat dan air.
H₂SO_4(aq) + Ca(OH)_2(aq) --> CaSO_4(aq) + 2 H₂O_(l)

Kelompok 2: Larutan asam yang bervalensi lebih dari 1 (misalnya H₂SO₄, H₂S, H₃PO₄) sedangkan basa bervalensi 1 (NaOH, KOH, LiOH).

Aturan yang dipakai dalam menyetarakan reaksi asam basa adalah sebagai berikut:
1. Tuliskan persamaan reaksi belum setara
2. Setarakan jumlah sisa basa (logam) pada garam
3. Setarakan jumlah atom H pada kedua ruas
4. Tuliskan persamaan reaksi setara serta wujud zatnya.

Contoh 1: tuliskan persamaan reaksi antara larutan asam sulfat dengan larutan natrium hidroksida yang menghasilkan larutan natrium sulfat dan air.
1. Tuliskan persamaan reaksi belum setara
H₂SO₄ + NaOH --> Na₂SO₄ + H₂O

2. Setarakan jumlah sisa basa (logam) pada garam: yaitu Na
H₂SO₄ + 2 NaOH --> Na₂SO₄ + H₂O

3. Setarakan jumlah atom H pada kedua ruas
H₂SO₄ + 2 NaOH --> Na₂SO₄ + 2 H₂O

4. Tuliskan persamaan reaksi setara serta wujud zatnya.
H₂SO_4(aq) + 2 NaOH_(aq) --> Na₂SO_4(aq) + 2 H₂O_(l)

Contoh 2: tuliskan persamaan reaksi antara larutan asam posfat dengan larutan kalium hidroksida yang menghasilkan larutan kalium posfat dan air.
 1. Tuliskan persamaan reaksi belum setara
H₃PO₄ + KOH --> K₃PO₄ + H₂O

2. Setarakan jumlah sisa basa (logam) pada garam: yaitu K
 H₃PO₄ + 3 KOH --> K₃PO₄ + H₂O

3. Setarakan jumlah atom H pada kedua ruas
H₃PO₄ + 3 KOH --> K₃PO₄ + 3 H₂O

4. Tuliskan persamaan reaksi setara serta wujud zatnya.
H₃PO_4(aq) + 3 KOH_(aq) --> K₃PO_4(aq) + 3 H₂O_(l)

Kelompok 3: Larutan asam yang bervalensi 1 (misalnya HCl, HBr, HNO₃) sedangkan basa bervalensi lebih dari 1 {Ca(OH)₂, Mg(OH)₂, Al(OH)₃}.

Aturan yang dipakai dalam menyetarakan reaksi asam basa adalah sebagai berikut:
1. Tuliskan persamaan reaksi belum setara
2. Setarakan jumlah sisa asam (non logam) pada garam
3. Setarakan jumlah atom H pada kedua ruas
4. Tuliskan persamaan reaksi setara serta wujud zatnya.

Contoh 1: tuliskan persamaan reaksi antara larutan asam clorida dengan larutan magnesium hidroksida yang menghasilkan larutan magnesium clorida dan air.
1. Tuliskan persamaan reaksi belum setara
HCl + Mg(OH)₂ --> MgCl₂ + H₂O

2. Setarakan jumlah sisa asam (non logam) pada garam: yaitu Cl
2 HCl + Mg(OH)₂ --> MgCl₂ + H₂O

3. Setarakan jumlah atom H pada kedua ruas
2 HCl + Mg(OH)₂ --> MgCl₂ + 2 H₂O

4. Tuliskan persamaan reaksi setara serta wujud zatnya.
2 HCl_(aq) + Mg(OH)_2(aq) --> MgCl_2(aq) + 2 H₂O_(l)

Contoh 2: tuliskan persamaan reaksi antara larutan asam nitrat dengan larutan aluminium hidroksida yang menghasilkan larutan aluminium nitrat dan air.
1. Tuliskan persamaan reaksi belum setara
HNO₃ + Al(OH)₃ --> Al(NO₃)₃ + H₂O

2. Setarakan jumlah sisa asam pada garam: yaitu NO3
3 HNO₃ + Al(OH)₃ --> Al(NO₃)₃ + H₂O

3. Setarakan jumlah atom H pada kedua ruas
3 HNO₃ + Al(OH)₃ --> Al(NO₃)₃ + 3 H₂O

4. Tuliskan persamaan reaksi setara serta wujud zatnya.
3 HNO_3(aq) + Al(OH)_3(aq) --> Al(NO₃)_3(aq) + 3H₂O_(l)

Kelompok 4: Larutan asam bervalensi 2 (misalnya H₂S, H₂SO₄, H₂CO₃) sedangkan basa bervalensi 3 {Fe(OH)₃, Al(OH)₃}; atau Larutan asam bervalensi 3 (H₃PO₄) sedangkan basa bervalensi 2 {Mg(OH)₂, Ca(OH)₂}

Aturan yang dipakai dalam menyetarakan reaksi asam basa adalah sebagai berikut:
1. Tuliskan persamaan reaksi belum setara
2. Setarakan jumlah sisa asam pada garam
3. Setarakan jumlah sisa basa pada garam
4. Setarakan jumlah atom H pada kedua ruas
5. Tuliskan persamaan reaksi setara serta wujud zatnya.

Contoh 1: tuliskan persamaan reaksi antara larutan asam karbonat dengan larutan aluminium hidroksida yang menghasilkan larutan magnesium clorida dan air.
1. Tuliskan persamaan reaksi belum setara
H₂CO₃ + Al(OH)₃ --> Al₂(CO₃)₃ + H₂O

2. Setarakan jumlah sisa asam pada garam: yaitu CO₃
3 H₂CO₃ + Al(OH)₃ --> Al₂(CO₃)₃ + H₂O

3. Setarakan jumlah sisa basa pada garam: yaitu Al
3 H₂CO₃ + 2 Al(OH)₃ --> Al₂(CO₃)₃ + H₂O

4. Setarakan jumlah atom H pada kedua ruas
3 H₂CO₃ + 2 Al(OH)₃ --> Al2(CO₃)₃ + 6 H₂O

5. Tuliskan persamaan reaksi setara serta wujud zatnya.
3 H₂CO_3(aq) + 2 Al(OH)_3(aq) --> Al₂(CO₃)_3(aq) + 6 H₂O_(aq)

Contoh 2: tuliskan persamaan reaksi antara larutan asam posfat dengan larutan magnesium hidroksida yang menghasilkan larutan magnesium posfat dan air.
1. Tuliskan persamaan reaksi belum setara
H₃PO₄ + Mg(OH)₂ --> Mg₃(PO₄)₂ + H₂O

2. Setarakan jumlah sisa asam pada garam: yaitu PO₄
2 H₃PO₄ + Mg(OH)₂ --> Mg₃(PO₄)₂ + H₂O

3. Setarakan jumlah sisa basa pada garam: yaitu Mg
2 H₃PO₄ + 3 Mg(OH)₂ --> Mg₃(PO₄)₂ + H₂O

4. Setarakan jumlah atom H pada kedua ruas
2 H₃PO₄ + 3 Mg(OH)₂ --> Mg₃(PO₄)₂ + 6 H₂O

5. Tuliskan persamaan reaksi setara serta wujud zatnya.
2 H₃PO_4(aq) + 3 Mg(OH)_2(aq) --> Mg₃(PO₄)_2(aq) + 6 H₂O_(aq)

Materi Fisika Kelas XI IPA Semester 2

SEMESTER 2

Pelajaran Fisika Kelas XI IPA

Pengertian Termodinamika

Termodinamika adalah satu cabang fisika teoritik yang berkaitan dengan hukum-hukum pergerakan panas,dan perubahan dari panas menjadi bentuk-bentuk energi yang lain.Istilah ini diturunkan dari bahasa yunani Therme (panas) dan dynamis (gaya).Cabang ilmu ini berdasarkan pada dua prinsip dasar yang aslinya diturunkan dari eksperimen,tapi kini dianggap sebagai aksiom.prinsip pertama adalah hukum kekekalan energi,yang mengambil bentuk hukum kesetaraan panas dan kerja.Prinsip yang kedua menyatakan bahwa panas itu sendiri tidak dapatmengalir dari benda yang lebih dingin ke benda yang lebih panas tanpa adanya perubahan dikedua benda tersebut.

•  Sistem termodinamika

Sistem termodinamika adalah bagian dari jagad raya yang diperhitungkan.semua batasan yang nyata atau imajinasi memisahkansistem dengan jagad raya,yang disebut lingkungan.

Ada tiga jenis sistem termodinamika berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi antara

sistem dan  lingkungan:

• Sistem Terisolasi

Sistem ini tidak terjadi pertukaran panas,benda atau kerja dengan lingkungan.Contoh dari sistem terisolasi adalah wadah terisolasi,seperti tabung gas terisolasi.

• Sistem Tertutup

Pada sistem ini terjai pertukaran energi tapi tidak terjadi pertukaran benda dengan lingkungan.Rumah hijau adalah contoh dari sistem tertutup dimana terjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran kerja dengan lingkungan.Apakah suatu sistem terjadi pertukaran panas,kerja atau keduanya biasanya dipertimbangkan sebagai sifat pembatasnya.Pembatas adibiatik yaitu tidak diperbolehkan pertukaran panas sedangkan pembatas rigid yaitu tidak memperbolehkan pertukaran kerja.

• Sistem Terbuka

Pada sistem ini terjadi pertukaran energi dan benda dan lingkungannya.sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran benda disebutpermeabel.Samudra merupakan contoh dari sistem terbuka.

KeadaanTermodinamika      

Ketika sistem dalam keadaan seimbang dalam kondisi yang ditentukan,ini

disebut dalam keadaan pasti (atau keadaan sistem).

Untuk keadaan termodnamika tertentu,banyak sifat dari sistem dispesifikasikan.Properti ini tidak bergantung dengan jalur dimana sistem ini membentuk keadaan tersebut,disebut fungsi keadaan dari sistem.Bagian selanjutnya dalam seksi ini hanya mempertimbangkan properti,yang merupakan fungsi keadaan.
 

Hukum – hukum Dasar Termodinamika

Hukum –hukum termodinamika pada prinsipnya menjelaskan peristiwa perpindahan panas dan kerja pada proses termodinamika.Terdapat 4 hukum dasar yang berlaku di dalam sistem termodinamika,yaitu:
 

• Hukum Awal

Termodinamika hukum ini menyatakan bahwa apabila dua buah benda yang berada didalam kesetimbangan thermal digabungkan dengan sebuah benda lain,maka ketiga-tiganya berada dalam kesetimbangan thermal.
 

• Hukum Pertama

Hukum termodinamika pertama berbunyi “Energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan tetapi dapat dikonversi dari suatu bentu ke bentuk yang lain”.Hukum pertama adalah prinsip kekekalan energi yang memasukan kalor sebagai model perpindahan energi.Menurut hukum pertama,energi didalam suatu benda dapat ditingkatkan dengan cara menambahkan kalor ke benda atau dengan melakukan usaha pada benda.Hukum pertama tidak membatasi arah perpindahan kalor yang dapat terjadi.

Aplikasi : Mesin-mesin pembangkit energi dan pengguna energi.Semuanya hanyamentransfer dengan berbagai cara.

• Hukum kedua

Termodinamika hukum kedua terkait dengan entropi.Entropi adalah tingkat keacakan energi.Hukum ini menyatakan bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkatkan waktu,mendekati nilai maksimumnya.

Aplikasi : kulkas harus mempunyai pembuang panas dibelakangnya,yang suhunya lebih tinggi dari udara sekitar.Karena jika tidak panas dari isi kulkas tidak bisa terbuang keluar.
 

• Hukum ketiga

Hukum termodinamika ketiga terkait dengan temperatur nol absolut.Hukum ini menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut,semua proses akanberhenti da entropi sistem akan mendekati nilai minimum.Hukum ini juga menyatakan bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol.

Aplikasi : kebanyakan logam bisa menjadi superkonduktor pada suhuyang sangat rendah,karena tidak banyak acakan gerakan kinetik dalam skala mokuler yang mengganggu aliran elektron.

Penerapan Hukum Termodinamika Pertama pada Beberapa proses

Termodinamika

Hukum pertamatermodinamika dilakukan dalam empat proses,Yaitu:

•Proses Isotermal

Dalam proses ini,suhu sistem dijaga agar selalu konstan.Suhu gas ideal

berbanding lurus dengan energi dalam gas ideal.

dan tekanan sistem berubah penjadi (tekanan sistem berkurang).

•Proses Adiabatik

Dalam proses adibiatik,tidak ada kalor yang ditambahkan pada sistem atau meninggalkan sistem (Q = O).Proses adibiatik bisa terjadi pada sistem tertutup yang terisolasi dengan baik.Untuk sistem tertutup yang terisolasi dengan baik,biasanya tidak ada kalor yang dengan seenaknya mengalir kedalam sistem atau meninggalkan sistem.Proses adibiatik juga bisa terjadi pada sistem tertutup yang tidak terisolasi.Proses dilakukan dengan

sangat cepat sehingga kalor tidak sempat mengalir menuju sistem atau

meninggalkan sistem.

•Proses Isokorik

Dalam prose isokorik,volume sistem dijaga agar selalu konstan.Karenavolume sistem selalu konstan.Maka sistem tidak bisa melakukan kerjapada lingkungan.Demikian juga sebaliknya,lingkungan tidak bisa melakukan kerja pada sistem.

•Proses Isobarik

Dalam proses isobarik,tekanan sistem dijaga agar selalu konstan.Karena yang konstan adalah tekanan,maka perubahan energi dalam (del U),kalor (Q),dan kerja (W) pada proses isobarik tidak ada yang bernilai nol.Dengan demikian,Persamaan hukum pertama termodinamika tetep utuh seperti semula.