Proses Pengolahan Kayu Ramah Lingkungan

Kata Kunci: kayu, lignin, pulp, selulosa

Para ilmuwan dari Queen’s University (Belfast, UK) telah menemukan suatu cara ramah lingkungan untuk menguraikan kayu menggunakan larutan-larutan ion sehingga dapat dihasilkan produk yang bermanfaat dalam bidang tekstil, industri kertas dan pakaian, serta bahan bakar biologis. Dr Héctor Rodríguez dan Professor Robin Rogers dari Sekolah Kimia dan Teknik Kimia universitas tersebut bekerja sama dengan The University of Alabama (USA) untuk mengembangkan sistem yang lebih ekonomis dan efisien untuk mengolah kayu. Solusi yang mereka kembangkan dapat menjadi petunjuk baru bagi industri-industri yang berbahan baku biomassa.

Pada saat ini, kayu masih diolah dengan proses Kraft; sebuah sistem pengolahan kayu yang ditemukan pada abad ke-19. Pada dasarnya, proses tersebut mengandalkan sodium hidroksida dan sodium sulfida untuk menguraikan lignin (sel kayu) pada selulosa. Meskipun populer pada industri pulp dan kertas, proses Kraft masih tergolong boros energi dan tidak ramah lingkungan. Hal ini terbukti dari banyaknya limbah yang dihasilkan, baik berupa limbah cair maupun gas. Alasan mengapa proses kuno ini masih dipakai adalah karena sulitnya mencari metode yang efektif untuk menguraikan dan memisahkan komponen-komponen dalam kayu. Bahkan, proses-proses yang belakangan dikembangkan tetap menunjukkan kelemahan-kelemahan tersendiri dalam mengatasi hal tersebut.

Peneliti-peneliti Queen’s University menemukan bahwa bilah-bilah kayu lunak dan keras dapat larut dalam larutan ion pada kondisi temperatur dan tekanan yang sedang. Dengan mengontrol penambahan air dan campuran air-aseton pada sistem, kayu yang terlarut dapat dipisahkan secara parsial menjadi materi kaya selulosa dan lignin murni. Proses tersebut terbukti jauh lebih ramah lingkungan dibandingkan proses Kraft karena limbah yang dihasilkan tingkat toksisitasnya lebih rendah, serta lebih mudah dibiodegradasi.

Profesor Robin Rogers menjelaskan pentingnya penemuan ini karena selulosa dan lignin sendiri digunakan dalam berbagai bidang. Selulosa dapat dipakai untuk produksi kertas, bioenergi, katun dan linen, serta berbagai komoditas material dan kimiawi lainnya. Lignin biasa digunakan sebagai aditif yang memperkuat berbagai konstruksi, misalnya mobil dan pesawat terbang, tetapi dengan berat yang relatif lebih ringan dibanding materi penguat lainnya.

Pendekatan lainnya juga sedang dikembangkan oleh tim ilmuwan tersebut, meliputi penambahan beberapa zat aditif ramah lingkungan atau penggunaan katalis. Mereka berharap dapat dicapai tingkat kelarutan yang lebih tinggi pada kondisi fisik yang lebih halus, juga dengan hasil pemisahan yang lebih baik. Tidak sampai disitu, misi mereka selanjutnya akan berfokus pada biomasa yang kaya dengan minyak dan biasa digunakan dalam industri minyak wangi.

Teknologi Pemanfaatan Limbah Sekam Padi dan Gambut Untuk Pembangkit Listrik Dengan Diesel Genset – Gasifikasi

Kata Kunci: diesel, gasifikasi, limbah biomasa, sekam padi

Pendahuluan / Manfaat

Seperti diketahui bahwa sebagian besar desa-desa di Indonesia merupakan daerah penghasil padi, dimana limbah sekam padi atau gambut dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar pembangkit listrik dengan sistem gasifikasi. Selain berdasarkan ketersediaan sumberdaya energi di suatu daerah, pengembangan program listrik pedesaan ini harus pula memenuhi kriteria kehandalan yang tinggi baik dari segi kualitas, kuantitas, dan harga listrik yang layak.

Dengan program listrik pedesaan yang menggunakan gasifikasi limbah biomasa atau gambut ini diharapkan bisa memacu pertumbuhan ekonomi pedesaan serta meningkatkan kesejahteraan masyarakat melalui pengembangan industri kecil dan rumah tangga, dimana kaitannya bisa membantu program pemerintah untuk pengentasan kemiskinan.

	Dari	Sampai
Penduduk	125 jiwa	2.000+ jiwa
Rumah Tangga	25 Rumah Tangga	400+ Rumah Tangga
Pemakaian Listrik per Rumah	150 Watt-jam/hari	1000 Watt-jam/hari
Penggunaan Listrik	Penerangan,Radio,TV	Pemakaian produktif
Sumber Energi Terbarukan	Tidak Ada	Matahari, Angin, Air, Biomasa, Gambut
Ekonomi	Miskin	Swasembada
Jarak dengan Jaringan PLN	Jauh, Terisolir	Dekat
Kondisi Lingkungan	Hutan Tropis	Pantai
Daerah	Berbukit	Datar
Jalur Perhubungan	Sangat Susah	Mudah Dicapai

Tabel 1. Tipikal Kondisi Pedesaan di Indonesia

PERALATAN Bioner – 1 terdiri dari tiga sistem utama yaitu sistem gasifikasi (gasifier/reaktor), sistem pembersihan dan pendinginan gas, dan sistem pembangkit tenaga listrik dan atau penggerak utama (tenaga pompa air, penggilingan padi, dll).

PERSIAPAN 1. Isi bak air sampai tanda batas Max 2. Penuhi hopper dengan sekam 3. Isi tungku dengan sekam sampai sebelum lobang tertutup (± 30 cm dari lobang teratas) 4. Buka penuh kran A, B, dan C dengan memutar roda kran kekiri 5. Tutup saluran dari gasifikasi diesel dengan memutar roda kran D kekiri PENGOPERASIAN 1. Set Diesel pada putaran 1500 RPM atau 50 Hz 2. Putarlah kran B kearah menutup (putar kanan) secara perlahan-lahan hingga beda tinggi air pada pipa E menunjuk 2 slip (± 5 cm) 3. Nyalakan sekam dalam tungku merata dengan kain bekas yang telah dibasahi dengan minyak solar. 4. Setelah nyala tekan hampir merata keseluruh permukaan, tambahkan sekam diatasnya setebal ± 5 cm merata dengan jalan membuka pintu hopper F dan menutupnya kembali 5. Tunggu hingga nyala sekam timbul dipermukaan, kemudian penuhi tungku dengan sekam dengan membuka pintu F penuh. 6. Masukkan gas ke Diesel

Teknik Sampling Kualitas Udara

Kata Kunci: Kualitas Udara, Pencemaran Udara Alami, Pencemaran Udara Non- Alami

Udara merupakan campuran beberapa macam gas yang perbandingannya tidak tetap, tergantung pada keadaan suhu udara / tekanan udara dan lingkungan sekitarnya. Udara adalah juga atmosfer yang berada disekeliling bumi yang berfungsi sangat penting bagi kehidupan didunia ini. Dalam udara terdapat oksigen (O₂) untuk bernapas, karbondioksida untuk proses fotosintesis oleh khlorofil daun dan ozon (O₃) untuk menahan sinar ultra violet.

Gas-gas lain yang terdapat dalam udara antara lain gas-gas mulia, nitrogen oksida, hidrogen, methana, belerang dioksida, amonia dan lain-lain. Apabila susunan udara menglami perubahan dari susunan keadaan normal seperti tersebut diatas dan kemudian mengganggu kehidupan manusia, hewan dan binatang, maka udara telah tercemar.

Menurut asalnya, pencemaran udara dapat dibagi menjadi dua macam, yakni :

a. Pencemaran Udara Alami

Adalah : Masuknya zat pencemar ke dalam udara / atmosfer, akibat prosesproses alam seperti asap kebakaran hutan, debu gunung berapi, pancaran garam dari laut, debu meteroid dan sebagainya.

b. Pencemaran Udara Non- Alami

Adalah : Masuknya zat pencemar oleh aktivitas manusia, yang pada umumnya tanpa disadari dan merupakan produk sampinga, berupa gas-gas beracun, asap, partikel-partikel halus, senyawa belerang, senyawa kimia, buangan panas dan buangan nuklir.

Proses penurunan kualitas lingkungan udara pada umumnya disebabkan oleh masuknya zat pencemar ke dalam lingkungan udara tersebut, baik alami (seperti: kebakaran hutan oleh teriknya matahari, debu vulkanik, debu meteorit, pancaran garam dari laut dan sebagainya) maupun akibat aktivitas manusia yang justru sering menimbulkan masalah (seperti pancaran gas beracun dari pemupukan pembasmian hama, asap rumah tangga, transportasi, produk sampingan dari industri dan sebagainya).

Dalam melakukan sampling udara, kita dapat membagi daerah monitoring (pemantauan) atas tiga daerah dengan keperluan dan cara sampling yang berbeda-beda satu sama lainnya, yaitu :

1. Daerah ambient

Daerah ambient merupakan daerah tempat tinggal penduduk (pemukiman) dimana diperkirakan seseorang mengalami keterpaan terhadap zat pencemar yang berlangsung selama 24 jam. Sehingga, konsentrasi zat pencemar udara harus sekecil mungkin dan memenuhi baku mutu udara yang dipersyaratkan.

1. Daerah tempat kerja (work place)

Daerah tempat kerja (work place) merupakan daerah dimana seseorang bekerja selama periode waktu tertentu. Biasanya seseorang bekerja di industri/pabrik selama 8 jam per hari, sehingga keterpaan zat pencemar terhadap seseorang yang bekerja diharapkan tidak mengganggu kesehatannya.

1. Daerah/sumber pencemar udara

Daerah/sumber pencemar udara, yang berasal dari cerobong asap pabrik perlu dilakukan monitoring terhadap jenis dan konsentrasi zat pencemar, minimal setiap penggantian teknologi proses dan penggunaan bahan baku yang berbeda.

Pengertian sampling disini adalah pengambilan suatu contoh udara pada tempat-tempat tertentu, dimana diharapkan konsentrasi zat pencemar yang didapat dari hasil pengukuran dapat mewakili konsentrasi contoh secara keseluruhan.

Dalam melakukan sampling udara ini, ada beberapa faktor yang menentukan hasil analisisnya, diantaranya :

1. Arah angin
2. Kecepatan angin (m/s)
3. Waktu dan lama pengambilan contoh (jam)
4. Tekanan udara (mmHg)
5. Temperatur udara (^oC)
6. Kelembapan udara (%)
7. Pola terdifusinya zat pencemar

Dalam melakukan sampling kualitas udara ketujuh hal diatas haruslah dicatat saat pelaporan kualitas udara sebagai faktor yang mempengaruhi kualitas udara. Termasuk juga, dekat atau jauhnya industri dari lokasi sampling, jarak dan ramainya kendraan bermotor serta aktivitas penduduk.

Peralatan yang lazim digunakan dalam sampling kualitas udara adalah peralatan impinger untuk sampling gas-gas dan HVAS untuk sampling partikulat diudara. Tersedia juga CO meter portable yang berguna untuk mengukur kadar CO diudara.

Gambar : Tabung dan peralatan impinger

Gambar : HVAS

Bahan Penyimpanan Gas Baru: Potensi yang Sangat Besar

Kata Kunci: bahan bakar gas, bahan organik, gas, spon

Dalam suatu penemuan yang mungkin akan membantu percepatan produksi sel bahan bakar kendaraan ultra bersih yang bertenaga hidrogen, para ilmuwan di Michigan melaporkan pengembangan suatu spon menyerupai bahan nano dengan area permukaan yang tercatat sangat tinggi untuk menahan beberapa gas.

Hanya sepertigapuluh dari satu ons bahan tersebut mempunyai area permukaan yang kira – kira seperti lapangan bola.

Adam Matzger dan koleganya menjelaskan dalam studi barunya bahwa para ilmuwan telah mencoba bertahun – tahun untuk menemukan sebuah bahan untuk mengoptimalkan penyimpanan hidrogen pada sel bahan bakar kendaraan di masa mendatang. Disamping mengidentifikasikan beberapa bahan yang menjanjikan, para peneliti telah mampu untuk menemukan tujuan penyimpanan hidrogen yang diajukan oleh Departemen Energi Amerika (DOE) tentang penyimpanan sel bahan bakar hidrogen kendaraan, tandas mereka.

Mereka menjelaskan pengembangan materi nano yang berpori – pori sangat tinggi dengan kemampuan yang belum pernah teruji dalam menyerap beberapa gas yang mana mungkin membantu mencapai target dari DOE. Ini dinamakan University of Michigan Crystalline Material-2 (UMCM-2), yang meliputi nanokluster zat seng oksida, lebar tiap – tiapnya sekitar 1/50,000 rambut manusia, dihubungkan bersama – sama oleh bahan organik untuk menghasilkan kerangka kerja berpori yang sempurna.

Para ilmuwan menunjukkan bahwa UMCM-2 mempunyai suatu area permukaan lebih dari 5,000 m² per gram dimana nilai paling tinggi diperoleh, kata mereka.

Mengubah Styrofoam dengan Biodegradasi Plastik

Kata Kunci: biodegradasi plastik, polyhidroksialkanoat, speudomonas putida, Styrofoam

Bakteri ada di mana-mana, tanpa kita sadari bakteri memecah selulosa pada setiap kehidupannya, baik itu dalam hal fermentasi makanan ataupun memperbaiki nitrogen dalam tanah, di antara sejumlah kegiatan lainnya. Mengingat mereka di mana-mana dan memiliki keanekaragaman fungsi, bioteknologi telah mencari penggunaan baru untuk berbagai jenis organisme mikroskopis, seperti mengkonsumsi tumpahan minyak atau bahkan menangkap gambar. Sekarang ahli biologi di University College Dublin di Irlandia telah menemukan bahwa keturunan Pseudomonas putida dapat diperoleh dengan secukupnya dalam diet minyak styrene murni (minyak bekas Styrofoam yang dipanaskan) dan, dalam proses, pengubahan dari masalah lingkungan kepada yang lebih berguna, yaitu biodegradable plastik.

Kevin O’Connor dan kolega Eropanya mengubah polystyrene menjadi minyak melalui pirolisis (sebuah proses yang memanaskan plastik berbasis petroleum ke 520 derajat Celcius tanpa adanya oksigen). Hasilnya dalam chemical coakteil terdiri lebih dari 80 persen minyak styrene ditambah volume rendah toxicants lain. Para peneliti kemudian memberi makan minuman ini untuk Pseudomonas putida CA-3, keturunan special dari mikroba tanah pada umumnya, sepenuhnya berharap bahwa minyak harus dimurnikan lebih lanjut untuk memungkinkan pertumbuhan bakteri.

Tetapi bakteri ini dikembang biakkan dengan pesat pada diet baru, mengubah 64 gram minyak styrene undistilled menjadi hampir 3 gram bakteri tambahan. Dalam proses, bakteri menyimpan 1,6 gram energi minyak styrene sebagai plastik biodegradable yang disebut polyhydroxyalkanoates, atau PHA. Plastik ini dapat bertahan hingga panas tetapi juga rusak lebih alami dalam lingkungan daripada produk-produk berbasis petroleum. Dengan demikian, meskipun proses biologi bertenaga menghasilkan beberapa produk sampingan yang beracun seperti toluena dan membutuhkan energi yang signifikan untuk mendorong pirolisis, bahan bakar itu berharap bahwa styrofoam (dan molekul plystyrene yang membuat itu) dapat menjadi lebih ramah lingkungan.

Hal ini akan menjadi kabar baik bagi AS, yang menghasilkan tiga juta ton polystyrene pada tahun 2000, menurut EPA, dan membuang 2,3 juta ton bahan, mengirim limbah untuk beristirahat selama tahun yang panjang di landfill. The PHA (polihidroksialkanoat) dari proses ini bisa diubah untuk digunakan lebih produktif itu sudah digunakan untuk membuat segalanya dari cabang-cabangnya untuk vitamin. Dan proses barangkali tidak hanya berguna untuk membersihkan beker yang dapat dijual. Karena pada umumnya penerapan pirolisis untuk mengkonversikan plastic menjadi minyak dan banyaknya mikroorganisme mampu mengakumulasi PHA dari banyaknya molekul-molekul permanen, prinsip dari proses yang diuraikan di sini dapat diterapkan untuk daur ulang limbah plastik petrokimia apapun,” klaim para ilmuwan di koran menyajikan temuan mereka dalam 1 April masalah Lingkungan Sains & Teknologi. Rupanya, mendaur ulang bakteri juga.

Mengupgrade biomasa menjadi bahan bakar

Kata Kunci: bahan bakar, biomasa, katalis, partikel

Pembuatan bahan bakar murah dari biomasa selangkah lebih dekat lagi, terima kasih kepada katalis baru yang dikembangkan di Amerika Serikat. Katalis – yang dibuat dari partikel nano metal dan karbon nanotube – merenggang batasan antara air dan minyak dan sangat membantu dalam ‘upgrading’ biomasa mentah kedalam bahan bakar yang berguna.

Kuantitas biomasa yang banyak diproduksi tiap tahunnya, seperti limbah materi tumbuhan dari pertanian dan industri kertas, dan limbah rumah tangga biodegradable. Campuran tersebut dapat dipanasakan untuk menghasilkan cairan yang licin disebut dengan ‘bio-oil’, yang perlu perbaikan lebih lanjut sebelum ini dapat untuk digunakan.

Bio-oil utamanya dibuat dari persenyawaan yang diturunkan dari selulosa dan lignin – dan supaya sesuai dengan bahan bakar, mereka perlu di – deoksigenasikan dan diubah kira – kira dengan ukuran yang sama. Namum perlakuan reaksi tersebut sangatlah sulit karena tingkat yang tinggi dari air secara alamiah ada pada minyak tersebut. Secara tipikal ini memproduksi emulsi, dengan molekul lebih kecil yang dilarutkan dalam fase air, dan molekul lebih panjang pada fase minyak.

Para peneliti dipimpin oleh Daniel Resasco pada Universitas Oklahoma sekarang telah memecahkan permasalahan tersebut dengan suatu katalis yang mencari tahu batasan dimana minyak dan air bertemu dan memungkinkan reaksi di kedua lapisan pada saat bersamaan. Katalis ini terbuat dari nanopartikel magnesium oksida dengan karbon nanotube yang berdiri diantara mereka.

‘Metal oksida nanopartikel bersifat hydrophilic dan mengorientasi katalis terhadap air, dimana nanotube bersifat hydrophobic dan mengorientasi terhadap minyak,’ jelas Resasco. ’Pada sisi air sendiri, kita dapat, menempelkan suatu kondensasi katalis yang mendorong formasi ikatan karbon – karbon untuk memperlebar panjangnya rantai karbon,’ tambahnya. ‘Secara krusial, sesekali rantai tersebut menjadi cukup panjang, kelarutan mereka dalam air akan turun, dan mereka bermigrasi ke fase minyak.’

Karbon nanotube (putih) berdiri pada metal oksida nanopartikel (jingga). Partikel – partikel tersebut ditarik ke interface minyak-air, dan penambahan palladium (kuning) menciptakan katalis yang dapat bekerja di kedua fase.

Palladium nanopartikel juga terintegrasi ke dalam struktur – memudahkan percampuran hidrokarbon pada fase minyak untuk melakukan deoksigenasi yang membuat mereka sesuai dengan bahan bakar konvensional. Penting sekali, katalis tetap berada pada fase padat dan secara mudah dapat disaring dan didaur ulang.

Robert Brown, seorang ahli bahan bakar pada Universitas Iowa State, Amerika Serikat, berpikir bahwa pekerjaan ini adalah sesuatu ‘kemajuan yang luar biasa’ terhadap tujuan pemroduksian bahan bakar hidrokarbon dari biomasa. Bagaimanapun, dia menjelaskan bahwa penelitian ini masih dalam tahap awal. ‘Sekali anda muali meletakkan katalis kedalam bio-oil sesungguhnya, semua prediksi akan berakhir,’ dia berkata pada Chemistry World. ‘Kontaminant mungkin meracuni katalis atau menyumbat pori – pori – jadi masih banyak pekerjaan yang harus diselesaikan.’

Namun Brown percaya diri bahwa proses ini akan menjadi kunci bagi perkembangan selanjutnya. ‘Bio-oil mempunyai kasus yang sangat mendesak bagi produksi bahan bakar yang akan datang,’ kata dia. ‘Baru – baru ini kita telah melakukan suatu analisa ekonomis yang menganjurkan rute bio-oil menjadi bahan bakar sintetis adalah salah satu yang paling efektif yang dapat diimpikan.’

‘Fungsionalisasi yang tidak biasa dari katalis juga menemukan aplikasi dalam produksi dari bahan kimiawi lainnya,’ kataid Cole-Hamilton pada Unibversitas St. Andrews, Inggris. Disamping siklus yang berulang dari reaksi dan pemisahannya, persenyawaan malah dapat berganti antara lapisan air dan minyak setelah reaksi konsekutif.

Referensi

S Crossley et al, Science, 2010, 327, 68, DOI: 10.1126/science.1180769

Kelarutan Unsur Alkali Tanah

Kata Kunci: alkali tanah

Kelarutan	Mg	Ca	Sr	Ba	Catatan :Warna nyala Garam Ca2+ = merah Garam Ba2+ = hijau M = unsur logam alkali tanah
M(OH)2	——————-> makin besar sesuai arah panah
MSO4	<——————– makin besar sesuai arah panah
MCO3
MCrO4

Partikel Dasar Penyusun Atom

Kata Kunci: konfigurasi elektron, nomor atom, nomor massa, susunan ion

Partikel	Notasi	Massa		Muatan
		Sesungguhnya	Relatif thd proton	Sesungguhnya	Relatif thd proton
Proton	p	1,67 x 10-24 g	1 sma	1,6 x 10-19 C	+1
Neutron	n	1,67 x 10-24 g	1 sma	0	0
Elektron	e	9,11 x 10-28 g	sma	-1,6 x 10-19 C	-1

Catatan : massa partikel dasar dinyatakan dalam satuan massa atom ( sma ).

1 sma = 1,66 x 10-24 gram

NOMOR ATOM

• Menyatakan jumlah proton dalam atom.
• Untuk atom netral, jumlah proton = jumlah elektron (nomor atom juga menyatakan jumlah elektron).
• Diberi simbol huruf Z
• Atom yang melepaskan elektron berubah menjadi ion positif, sebaliknya yang menerima elektron berubah menjadi ion negatif.

Contoh : ₁₉K

NOMOR MASSA

• Menunjukkan jumlah proton dan neutron dalam inti atom.
• Proton dan neutron sebagai partikel penyusun inti atom disebut Nukleon.
• Jumlah nukleon dalam atom suatu unsur dinyatakan sebagai Nomor Massa (diberi lambang huruf A), sehingga :

A = nomor massa

= jumlah proton ( p ) + jumlah neutron ( n )

A = p + n = Z + n

v Penulisan atom tunggal dilengkapi dengan nomor atom di sebelah kiri bawah dan nomor massa di sebelah kiri atas dari lambang atom tersebut. Notasi semacam ini disebut dengan Nuklida.

^A _ZX

Keterangan :

X = lambang atom A = nomor massa

Z = nomor atom

SUSUNAN ION

• Suatu atom dapat kehilangan/melepaskan elektron atau mendapat/menerima elektron tambahan.
• Atom yang kehilangan/melepaskan elektron, akan menjadi ion positif (kation).
• Atom yang mendapat/menerima elektron, akan menjadi ion negatif (anion).
• Dalam suatu Ion, yang berubah hanyalah jumlah elektron saja, sedangkan jumlah proton dan neutronnya tetap.

Contoh :

Spesi	Proton	Elektron	Neutron
Atom Na	11	11	12
Ion	11	10	12
Ion	11	12	12

Rumus umum untuk menghitung jumlah proton, neutron dan elektron :

1). Untuk nuklida atom netral :

^A_ZX : p = Z ; e = Z ; n = (A-Z)

2). Untuk nuklida kation :

^A_ZX^y+: p = Z ; e = Z – (+y) ; n = (A-Z)

3). Untuk nuklida anion :

^A_ZX^y-: p = Z ; e = Z – (-y) ; n = (A-Z)

KONFIGURASI ELEKTRON

ü Persebaran elektron dalam kulit-kulit atomnya disebut konfigurasi.

ü Kulit atom yang pertama (yang paling dekat dengan inti) diberi lambang K, kulit ke-2 diberi lambang L dst.

ü Jumlah maksimum elektron pada setiap kulit memenuhi rumus 2n² (n = nomor kulit).

Contoh :

Kulit K (n = 1) maksimum 2 x 1² = 2 elektron

Kulit L (n = 2) maksimum 2 x 2² = 8 elektron

Kulit M (n = 3) maksimum 2 x 3² = 18 elektron

Kulit N (n = 4) maksimum 2 x 4² = 32 elektron

Kulit O (n = 5) maksimum 2 x 5² = 50 elektron

Catatan :

Meskipun kulit O, P dan Q dapat menampung lebih dari 32 elektron, namun kenyataannya kulit-kulit tersebut belum pernah terisi penuh.

Langkah-Langkah Penulisan Konfigurasi Elektron :

1. Kulit-kulit diisi mulai dari kulit K, kemudian L dst.

2. Khusus untuk golongan utama (golongan A) :

Jumlah kulit = nomor periode

Jumlah elektron valensi = nomor golongan

3. Jumlah maksimum elektron pada kulit terluar (elektron valensi) adalah 8.

o Elektron valensi berperan pada pembentukan ikatan antar atom dalam membentuk suatu senyawa.

o Sifat kimia suatu unsur ditentukan juga oleh elektron valensinya. Oleh karena itu, unsur-unsur yang memiliki elektron valensi sama, akan memiliki sifat kimia yang mirip.

4. Untuk unsur golongan utama ( golongan A ), konfigurasi elektronnya dapat ditentukan sebagai berikut :

a) Sebanyak mungkin kulit diisi penuh dengan elektron.

b) Tentukan jumlah elektron yang tersisa.

• Jika jumlah elektron yang tersisa > 32, kulit berikutnya diisi dengan 32 elektron.
• Jika jumlah elektron yang tersisa <>
• Jika jumlah elektron yang tersisa <>
• Jika jumlah elektron yang tersisa <>

Contoh :

Unsur	Nomor Atom	K	L	M	N	O
He	2	2
Li	3	2	1
Ar	18	2	8	8
Ca	20	2	8	8	2
Sr	38	2	8	18	8	2

Catatan :

• Konfigurasi elektron untuk unsur-unsur golongan B (golongan transisi) sedikit berbeda dari golongan A (golongan utama).
• Elektron tambahan tidak mengisi kulit terluar, tetapi mengisi kulit ke-2 terluar; sedemikian sehingga kulit ke-2 terluar itu berisi 18 elektron.

Contoh :

Unsur	Nomor Atom	K	L	M	N
Sc	21	2	8	9	2
Ti	22	2	8	10	2
Mn	25	2	8	13	2
Zn	30	2	8	18	2

Konfigurasi Elektron Beberapa Unsur Golongan A ( Utama ) dan Golongan B ( Transisi )

Periode	Nomor Atom ( Z )	K	L	M	N	O	P	Q
1	1 – 2	1 – 2
2	3 – 10	2	1 – 8
3	11 – 18	2	8	1 – 8
4	19 – 20	2	8	8	1 – 2
	21 – 30 ***	2	8	9 – 18	2
	31 – 36	2	8	18	3 – 8
5	37 – 38	2	8	18	8	1 – 2
	39 – 48 ***	2	8	18	9 – 18	2
	49 – 54	2	8	18	18	3 – 8
6	55 – 56	2	8	18	18	8	1 – 2
	57 – 80 ***	2	8	18	18 – 32	9 – 18	2
	81 – 86	2	8	18	32	18	3 – 8
7	87 – 88	2	8	18	32	18	8	1 – 2

Keterangan :

Tanda ( *** ) = termasuk Golongan B ( Transisi )

Sifat Fisika Dan Kimia Gas Hidrogen

Titik Didih (oC)	-252.6oC
Titik Lebur (oC)	-259.2oC
Dengan Halogen	H2 (g) + Cl2 (g) → 2 HCl (g) HCl (g) + air → H+ (aq) + Cl- (aq)
Dengan Logam Golongan Alkali	2 Na (s) + H2 (g) → 2 Na+H- (s) + energi Na+H- (s) + H2O → NaOH (aq) + H2 (g)
Susunan Atom	1 proton + 1 elektron
Isotop	11H , 12H , 13H
Potensial Iobisasi (kJ/mol)	56.9 kJ/mol

Pembuatan Gas Hidrogen

A. Cara Industri	B. Cara Laboratorium
1. Elektrolisis air yang sedikit diasamkan2H2O (l) → 2H2 (g) + O2 (g)	1. Logam (golongan IA/IIA) + air 2K(s) + 2H2O(l) → 2KOH (aq) + H2 (g) Ca (s) + 2H2O (l) → Ca(OH)2 (aq) + H2 (g)
2. 3Fe(pijar) + 4H2O → Fe3O42(g) (s) + 4H	2. Logam dengan Eok o > O + asam kuat encer Zn (s) + 2HCl (aq) → ZnCl2 (aq) + H2 (g) Mg (s) + 2 HCl (aq) → MgCl2 (aq) + H2(g)
3. 2C(pijar) + 2H2O (g) → 2H2 (g) + 2CO (g)	3. Logam amfoter + basa kuat Zn (s) + NaOH(aq) → Na2ZnO2 (aq) + H2(g) 2Al (s) + 6NaOH (aq) → 2Na3AlO3 (aq) + 3H2(g)