Archive for Juli 2012
MISTERI WARNA
(bahan belajar kls 10 ipa-kimia kuantum)
sumber: www.google.com
Siapa yang tak suka melihat kemilau dan indahnya perhiasan bertabur batu
permata warna-warni nan mewah. Batu safir, ruby, amethys, corundum,
morganite, aquamarin, tourmalin, zamrud, dan intan. Tahukah Anda bahwa
batu permata yang luar biasa indah dan mahal ini dibentuk dari unsur-unsur
kimia tertentu. Mengapa batu permata berwarna-warni?
Untuk menjawab ini marilah
kita mengingat apakah syarat agar kita mampu melihat warna sebuah benda?
Tentu adanya cahaya bukan? Ketika cahaya tampak menimpa sebuah benda,
sebagian cahaya diserap oleh benda tersebut pada panjang gelombang atau
frekuensi tertentu sementara sisanya diteruskan. Bagian yang tidak
diserap mengenai mata kita sebagai cahaya putih. Cahaya putih sebagai
sinar tampak memiliki panjang gelombang antara 400-800 nm. Warna yang
ditampilkan adalah pada panjang gelombang atau frekuensi yang dipantulkan benda
tersebut. Warna yang dilihat mata kita adalah warna komplementer.
LIhatlah bagan berikut:
Batu permata yang disebut ruby
memancarkan warna merah karena ruby menyerap warna komplementernya yaitu warna
hijau dan semua warna kecuali merah. Benda yang sama dapat
memancarkan warna-warni yang berbeda. Contohnya ruby dan safir
walaupun memiliki komposisi kimia yang mirip namun keduanya memancarkan warna
yang berbeda. Perbedaan warna ini berdasarkan pada struktur atom batuan
tersebut. Impurities (pengotor) sengaja diberlakukan pada sebuah batu
permata dengan cara mengganti jenis suatu unsur dengan jenis unsur lain.
Baik ruby dan safir disebut corundum. Safir dapat berwarna biru, pink, kuning
hingga pink orange. Safir yang disebut terakhir ini disebut Padparadscha
sapphire.
Batu permata beryl, dalam bentuk murninya tidak berwarna namun akan menjadi
sebuah permata nan mahal yang disebut emerald jika ke dalamnya dikotori dengan
chrom. Jika mangan ditambahkan ke dalamnya maka beryl akan berwarna
pink yaitu morganite. Sedangkan
dengan besi menjadi aquamarine yang berwarna biru terang. Manipulasi impurities ke dalam batu permata akan
mengubah warna permata sesuai keinginan kita. Wow!
MISTERI AIR
(bahan belajar kls 10 ipa-gaya interaksi molekul)
MISTERI AIR
(Bahan ulangan kelas XI IPA)
sumber: www.google.com
Air? Satu kata menyimpan sejuta rahasia. Air itu vital! Tak satu pun makhluk hidup dapat melangsungkan kehidupannya di bumi tanpa air. Bahkan setetes air pun akan mengundang tumbuhnya berjuta bakteri. Tubuh kita terdiri dari 80% air. Planet bumi pun mengandung 70% air. Ada apa dengan air hingga begitu vital bagi kehidupan ditinjau secara kimiawi?
Bagaimanakah struktur air? Suatu pertanyaan yang dilontarkan oleh Richard Saykally dari University of California , Berkeley gaya
Fakta membuktikan bahwa bentuk padat air yaitu es mengapung bukan tenggelam dalam air. Ternyata air juga mampu menyimpan panas dengan sangat baik. Tingginya tegangan permukaan air menunjukkan betapa molekul air ‘benci’ berpisah. Memahami keanehan air memerlukan studi merinci mengenai interaksi molekul. “Kami kira kami memahami segala sesuatu ada mengenai molekul tunggal air. Apa yang tak kami ketahui dengan baik adalah, cara air berinteraksi satu sama lain,” ujar Saykally.
Dalam es, tiap molekul memegang kaki dan tangan dari empat tetangga terdekatnya. Penempatan tetangga ini membentuk tetrahedron, atau piramida tiga-sisi. Saat es mencair, pertanyaan besarnya adalah, apa yang terjadi pada bentuk ini. Pada gambar tradisional, air terus terlihat seperti es dengan empat ikatan hidrogen di sekitar tiap molekul. Perbedaan dalam bentuk cair adalah, pada waktu tertentu, sekitar 10% ikatan hidrogen rusak. Itulah sebabnya es cenderung mengapung dalam air karena densitinya yang lebih kecil dibanding air sendiri. Akibatgaya gaya
Dalam es, tiap molekul memegang kaki dan tangan dari empat tetangga terdekatnya. Penempatan tetangga ini membentuk tetrahedron, atau piramida tiga-sisi. Saat es mencair, pertanyaan besarnya adalah, apa yang terjadi pada bentuk ini. Pada gambar tradisional, air terus terlihat seperti es dengan empat ikatan hidrogen di sekitar tiap molekul. Perbedaan dalam bentuk cair adalah, pada waktu tertentu, sekitar 10% ikatan hidrogen rusak. Itulah sebabnya es cenderung mengapung dalam air karena densitinya yang lebih kecil dibanding air sendiri. Akibat
Pikirkan fakta berikut. Tuhan Maha Adil. Orang Eskimo penghuni kutub utara di Samudera Arktik di bumi ini gemar mengkonsumsi ikan sebagai makanan pokok. Dilihat dari kondisi geografisnya, Kutub utara bumi ini bersuhu minus 43o C. Hanya hewan kutub yang mampu hidup di daerah seperti ini. Hampir sepanjang tahun salju turun menutupi daerah ini. Dingin dan gelap. Mengapa banyak ikan yang mampu hidup di daerah bersalju ini?
Air memiliki sifat yang unik dibandingkan dengan zat lain, umumnya benda lain memiliki masa jenis (ρ) yang besar dalam bentuk padat, tapi tidak dengan air. Pada suhu 4 °C air memiliki masa jenis TERBESAR, pada bentuk cair. Bila suhu diturunkan masa jenisnya kembali mengecil,
Fenomena ini dikenal dengan sifat anomalie air! Air akan mulai membeku jika molekulnya tidak memiliki lagi cukup energi untuk melepaskan diri dari ikatan atom hidrogen (H). Pada 0°C mulailah terbentuk ikatan-ikatan yang kuat, dimana setiap atom Oksigen (O) secara tetraedris dikelilingi oleh 4 atom Hidrogen (H). Yang pada mulanya ikatan molekul air tidak erat, akhirnya menjadi suatu kristal yang bolong-bolong (cluster). Akibatnya air dalam fase padat (es) ini mengambil bentuk volume yang besar. Pertambahan volumenya hingga mencapai 10 %, masa jenisnya juga berkurang 10% (menjadi lebih ringan).
Fenomena ini dikenal dengan sifat anomalie air! Air akan mulai membeku jika molekulnya tidak memiliki lagi cukup energi untuk melepaskan diri dari ikatan atom hidrogen (H). Pada 0°C mulailah terbentuk ikatan-ikatan yang kuat, dimana setiap atom Oksigen (O) secara tetraedris dikelilingi oleh 4 atom Hidrogen (H). Yang pada mulanya ikatan molekul air tidak erat, akhirnya menjadi suatu kristal yang bolong-bolong (cluster). Akibatnya air dalam fase padat (es) ini mengambil bentuk volume yang besar. Pertambahan volumenya hingga mencapai 10 %, masa jenisnya juga berkurang 10% (menjadi lebih ringan).
Bagaimana perbedaan struktur air dan es? Setiap molekul air terhubung ke 4 molekul yang lain melalui ikatan hidrogen. Setiap molekul es terhubung ke 4 molekul yang lain melalui ikatan hidrogen juga. Struktur es memiliki tingkat kepadatan/masa jenis (density) yang lebih rendah. Itulah kenapa es (padat) dapat mengapung pada permukaan air. Karena siklus perputaran air yang dimotori oleh masa jenisnya, menyebabkan suhu di dalamnya tidak kurang dari 4°C akibatnya air di dasar laut tidak akan pernah membeku!. Hal ini menyebabkan kenapa ikan masih dapat hidup dalam suhu air, walaupun permukaanya telah membeku. Di samping itu ikan juga melakukan adaptasi fisiolgis terhadap lingkungannya. Tubuh ikan di daerah ini memiliki protein antibeku. Protein ini mampu mencegah kristalisasi air. Molekul-molekul air akan bergerak secara teratur dan tidak membeku dengan adanya protein ini.
Alasan lainnya yaitu ikan ini memiliki glikoprotein pada dinding pembuluh darahnya yang memungkinkan untuk bertahan di pembekuan air es. Dengan demikian ikan ini memiliki laju metabolisme yang juga lambat, jantungnya berdetak setiap 6 detik sekali. Amazing GOD !
