KIMIA DASAR RAYMOND CHANG #3

 

Kimia Lanjutan: Ikatan Koordinasi, Kimia Inti, Polimer

Ringkasan berdasarkan Chang ed.3 Jilid 1–2, dilanjutkan ke topik: kompleks koordinasi, kimia inti, dan kimia polimer organik-sintetik & alami.

1. Ikatan Koordinasi (Kompleks)

Definisi: Ikatan koordinasi adalah ikatan kovalen di mana pasangan elektron disumbangkan oleh satu atom (ligan) ke atom pusat logam.

Konsep dasar:

• Ion logam pusat (misalnya Cu²⁺, Fe³⁺).
• Ligan: molekul/ion penyumbang pasangan elektron (H₂O, NH₃, Cl⁻, CN⁻).
• Bilangan koordinasi: jumlah pasangan donor (umumnya 4, 6).
• Geometri: oktahedral (6), tetrahedral (4), planar persegi (4).

Rumus & variasi:

• Umum: [M(L)_n]^k
• Hukum Kristal Lapangan Ligand (CFSE): Δ_o, Δ_t → pemisahan orbital d.
• Efek Jahn–Teller: distorsi geometri jika orbital e_g tidak penuh.

Oktahedral (d-orbital split):
     eg ↑ ↑   (dx²-y², dz²)
     ----Δo----
     t2g ↑ ↑ ↑ (dxy, dxz, dyz)
  

Contoh Soal:

Soal: Tentukan bilangan koordinasi dan geometri kompleks [Cu(NH₃)₄]²⁺.

Jawab: Ada 4 ligan NH₃ → bilangan koordinasi 4. Geometri umum: tetrahedral (kadang planar persegi tergantung hibridisasi). Jadi: bil. koordinasi 4; geometri tetrahedral.

2. Kimia Inti

Definisi: cabang kimia yang mempelajari inti atom, peluruhan radioaktif, reaksi fisi/fusi.

Jenis peluruhan:

• α: pelepasan He²⁺ → A turun 4, Z turun 2.
• β⁻: neutron → proton + e⁻, Z naik 1.
• β⁺ (positron): proton → neutron + e⁺, Z turun 1.
• γ: radiasi energi tinggi (tidak ubah Z/A).

Rumus dasar:

• Waktu paruh: N = N₀ (½)^(t/t₁/₂)
• Hukum peluruhan eksponensial: N = N₀ e^(−λt)
• λ = ln2 / t₁/₂
• Defek massa: Δm = (Σm nukleon) − (massa inti aktual)
• Energi ikat inti: E = Δm c²

Contoh Soal:

Soal: Waktu paruh isotop 14C = 5730 tahun. Berapa fraksi yang tersisa setelah 11460 tahun?

Jawab: t/t₁/₂ = 11460/5730 = 2 → fraksi = (½)² = ¼ (25%).

Grafik Peluruhan (eksponensial):
N
│\
│ \
│  \
│   \
└─────── t
  

3. Kimia Polimer (Organik-Sintetik & Alami)

Polimer: molekul raksasa dari monomer berulang.

Klasifikasi:

• Sintetik: Polietilen (PE), Polipropilen (PP), PVC, Nylon, Teflon.
• Alami: Protein, Selulosa, Karet alam, DNA/RNA.

Rumus sederhana:

• Derajat polimerisasi (DP): DP = M_n / M_monomer
• Massa molar rata-rata: M_n = Σ(NᵢMᵢ)/ΣNᵢ
• Polidispersitas: PDI = M_w/M_n

Diagram struktur sederhana:

Polietilen: –[–CH2–CH2–]n–
Polipropilen: –[–CH2–CH(CH3)–]n–
Selulosa: –[C6H10O5]n–
  

Contoh Soal:

Soal: Hitung DP polietilen dengan M_n = 2.8 × 10⁵ g/mol. (M monomer C₂H₄ ≈ 28 g/mol).

Jawab: DP = 2.8×10⁵ / 28 ≈ 1.0×10⁴ unit monomer.

---

Video Pembahasan Lengkap (Playlist/Channel)

• Khan Academy — Coordination Chemistry
• Tyler DeWitt — Nuclear Chemistry Basics
• CrashCourse Chemistry — Nuclear Chemistry
• MIT OCW — Nuclear Science Lectures
• Professor Dave Explains — Polymers

Catatan: Untuk diagram molekul yang lebih akurat, gunakan software visualisasi kimia. HTML ini hanya menampilkan ringkasan konseptual + latihan.

, Inti, dan Polimer

Kimia Lanjutan II — Ikatan Koordinasi, Kimia Inti, dan Polimer

Ringkasan materi kimia tingkat lanjut berdasarkan buku Kimia Dasar Raymond Chang (ed.3, jilid 1–2). Fokus pada: teori kompleks koordinasi, dasar kimia inti, serta polimer organik sintetik & alami. Disertai rumus, variasi, diagram, contoh soal, dan video pembelajaran.

1. Kimia Koordinasi

Konsep utama

• Ion kompleks: [M(L)_n]^charge, di mana M = logam, L = ligan.
• Bilangan koordinasi: jumlah pasangan elektron donor dari ligan (umum 4 atau 6).
• Isomerisme: geometris (cis/trans), optis (enantioisomer), linkage.
• Teori medan ligan (Crystal Field Theory): pemisahan orbital d → Δ_o (oktahedral), Δ_t (tetrahedral).

Rumus sederhana

• ΔE = hν = hc/λ (energi cahaya yang diserap sesuai perbedaan orbital d).
• Kestabilan kompleks: β_n = [ML_n] / ([M][L]ⁿ).

Diagram medan kristal:

Contoh soal

Hitung energi pemisahan Δ_o jika cahaya hijau λ = 500 nm diserap oleh kompleks oktahedral.

Penyelesaian: ΔE = hc/λ = (6.626×10⁻³⁴)(3.0×10⁸)/(500×10⁻⁹) = 3.98×10⁻¹⁹ J ≈ 239 kJ/mol.

2. Kimia Inti (Nuclear Chemistry)

Konsep utama

• Partikel inti: proton (p), neutron (n).
• Notasi inti: A (massa), Z (nomor atom) → ^A_ZX.
• Jenis peluruhan: α, β⁻, β⁺, γ.
• Waktu paruh: N = N₀ (1/2)^t/t₁/₂.
• Hukum peluruhan: N = N₀ e^(−λt); t₁/₂ = ln2 / λ.
• Energi ikat inti: ΔE = Δm c² (massa hilang × c²).

Grafik kestabilan inti:

Contoh soal

Suatu isotop memiliki t₁/₂ = 10 jam. Jika awalnya ada 80 mg, berapa sisa setelah 30 jam?

Penyelesaian: N = N₀ (1/2)^30/10 = 80 (1/2)³ = 80/8 = 10 mg.

3. Kimia Polimer

Polimer Sintetik

• Addition polymer: monomer bergabung tanpa kehilangan molekul kecil (mis. polietilena, teflon).
• Condensation polymer: polimerisasi dengan pelepasan H₂O/MeOH (mis. nilon, poliester).

Polimer Alami

• Protein (polipeptida dari asam amino).
• Karbohidrat (polisakarida: selulosa, pati).
• Asam nukleat (DNA, RNA).

Rumus sederhana

• Derajat polimerisasi: DP = M_w/M_monomer.
• Distribusi massa molekul → polidispersitas PDI = M_w/M_n.

Diagram contoh polimerisasi adisi:

Contoh soal

Hitung DP untuk polietilena dengan M_w=280,000 g/mol. Monomer etena M=28 g/mol.

Penyelesaian: DP = 280,000 / 28 = 10,000 unit monomer.

---

Video Pembelajaran (Playlist & Kuliah)

Klik link di bawah untuk penjelasan visual:

• Coordination Chemistry — CrashCourse & Tyler DeWitt
• Khan Academy — Nuclear Chemistry
• Polymers (Synthetic & Natural) — Professor Dave Explains
• MIT OCW Organic Chemistry (Polymers & Biopolymers)

Catatan: Materi ini adalah ringkasan belajar mandiri. Gunakan buku asli Chang ed.3 untuk detail lengkap. Video berasal dari Khan Academy, CrashCourse, Tyler DeWitt, Professor Dave, dan MIT OCW.