Latihan Struktur Atom

Teori Bohr
Teori Bohr mengasumsikan energi elektron atom hidrogen adalah -2,718 x 10–18/n2 (J). Hubungan antara frekuensi dan panjang gelombang elektromagnetik ν= c/λ. Jadi E = hc/λ.

Persamaan De Broglie

Yaitu menghitung Panjang gelombang elektron dengan diketahui kecepatan elektron tersebut. Selain itu juga untuk menentukan tingkat energinya.

Prinsip ketidakpastian

Untuk memperkirakan kecepatan elektron dengan ketepatan yang sudah diketahui.

Konfigurasi elektron atom

Umumnya energi orbital atom poli-elektron meningkat dengan urutan 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p. Misalnya untuk konfigurasi 26Fe , 

Hasilnya adalah  26Fe; (1s)2(2s)2(2p)6(3s)2(3p)6(3d)6(4s)2

Metode Pemisahan Standar

a. Filtrasi

Filtrasi, yakni proses penyingkiran padatan dari cairan, adalah metoda pemurnian cairan dan larutan yang paling mendasar. Filtrasi tidak hanya digunakan dalam skala kecil di laboratorium tetapi juga di skala besar di unit pemurnian air. Kertas saring dan saringan digunakan untuk menyingkirkan padatan dari cairan atau larutan. Dengan mengatur ukuran mesh, ukuran partikel yang disingkirkan dapat dipilih.

b. Adsorpsi
Partikel dari hasil Filtrasi cenderung menyumbat penyaringnya. Dalam kasus semacam ini direkomendasikan penggunaan penyaring yang secara selektif mengadsorbsi sejumlah kecil pengotor. Bantuan penyaring apapun akan bisa digunakan bila saringannya berpori, hidrofob atau solvofob dan memiliki kisi yang kaku. Celit, keramik diatom dan tanah liat teraktivasi sering digunakan.

c. Rekristalisasi
adalah metoda pemurnian padatan. Metode ini memiliki kemudahan yaitu (tidak perlu alat khusus) dan karena keefektifannya. 

d. Distilasi
Distilasi adalah seni memisahkan dan pemurnian dengan menggunakan perbedaan titik didih. 

Prinsip distilasi fraksional dapat dijelaskan dengan menggunakan diagram titik didih-komposisi. 

e. Ekstraksi
Ekstraksi adalah teknik yang sering digunakan bila senyawa organik (sebagian besar hidrofob) dilarutkan atau didispersikan dalam air. Pelarut yang tepat (cukup untuk melarutkan senyawa organik; seharusnya tidak hidrofob) ditambahkan pada fasa larutan dalam airnya, campuran kemudian diaduk dengan baik sehingga senyawa organik diekstraksi dengan baik. 

Kesetimbangan Dengan Alam

a. Efek “skala besar” zat

Kimia dan industri kimia sebelum pertengahan abad 20 dibiarkan berkembang tanpa batasan dan pertanggungjawaban. Kerusakan yang diakibatkan oleh perkembangan itu meluas di mana-mana.
Baru pada pertengahan abad 20 itulah kita menyadari bahwa kita telah kehilangan banyak akibat Tetapi orang yang menyadari masalah ini masih sedikit. Lebih-lebih, tanggapan pemerintah dan masyarakat ilmiah tidak juga segera. Namun, untungnya dengan waktu orang menyadari bahwa ada masalah.

b. Kimia lingkungan

Apa yang dapat kimia lakukan untuk memperbaiki lingkungan bergantung pada situasinya. Dalam isu kerusakan lapisan ozon, kimia memerankan peran menentukan dari awal. Contohnya pada masalah Global Warming, kimiawan Amerika Sherwood Roland (1927-) memprediksikan kemungkinan destruksi lapisan ozon. Kebenarannya dibuktikan tahun 1985, dan isu ini kemudian berpindah dari kimia ke politik. Setelah banyak diskusi dan negosiasi, persetujuan final dicapai di skala dunia, dan diputuskan melarang penggunaan freon.

Selanjutnya, perlu segera dilakukan reduksi konsumsi bahan bakar fosil untuk menjaga lingkungan dan sumber daya alam. Kimia dapat menyumbangkan banyak hal untuk memecahkan isu energi dengan memproduksi sel surya yang efisien atau dengan mengembangkan kimia C1 yang bertujuan mengubah senyawa satu atom karbon seprti karbon dioksida menjadi bahan bakar, dsb.

Panduan Baru Tentang Materi

Sejak modernisasi kimia di akhir abad 18, teori atom/molecular sudah berkembang ( era kimia molecular ). Abad 21, kimia telah meraih sukses dalam meluaskan lingkup kajiannnya. Dengan terbukanya kimia supramolekular. Di pihak lain, kimia mempunyai peran besar untuk melestarikan lingkungan, dan kita harus mencari cara agar alam dan manusia dapat berdampingan dengan langgeng.

a. Deteksi interaksi lemah

Bahkan sejak 1920 an, telah dikenali material yang struktur dan sifatnya tidak dapat dijelaskan dari sudut pandang molekul. Di waktu itu, konsep ikatan hidrogen dengan berhasil telah digunakan untuk menjelaskan penggabungan parsial asam asetat dan air.

b. Senyawa klatrat
Bila senyawa hidrokarbon alifatik seperti oktana C8H18 ditambahkan pada larutan urea H2NCONH2, batang-batang kristal yang cantik akan mengendap. Kristal ini terdiri atas urea dan oktana, tetapi perbandingannya tidak bilangan bulat. Lebih lanjut dengan pemanasan yang pelahan, kristalnya akan terdekomposisi menjadi urea dan oktana. Dalam senyawa seperti ini, ada interaksi lemah yang di luar lingkup ikatan kimia konvensional. Senyawa-senyawa seperti ini disebut dengan senyawa inklusi atau klatratFakta-fakta ini mengindikasikan bahwa kedua komponen tidak terikat dengan ikatan kovalen atau ionik biasa.

c. Penemuan eter mahkota
Sekitar tahun 1967, kimiawan Amerika Charles J. Pedersen (1904-1989) mendapatkan eter siklik sebagai produk samping salah satu reaksi yang dia pelajari. Ia mempelajari dengan baik sifat-siaft aneh eter ini. Senyawa ini sukar larut dalam metanol, tetapu menjadi mudah larut bila ia menambahkan garam natrium dalam campurannya.

d. Kimia susunan molekular (molecular assemblies)

Baik kimia bioorganik maupun bioanorganik mencakup tidak hanya molekul konvensional tetapi juga semua jenis susunan yang terbentuk dengan interaksi lemah di antara berbagai spesi kimia (molekul dan ion, dsb). Mungkin dapat dikatakan bahwa kimia bioorganik dan bioanorganik secara khusus membahas susunan ini.

e. Kimia supramolekul
Mungkin orang mengira bahwa supramolekul memiliki keteraturan yang lebih rendah dari molekul konvensioanl karena gaya yang mengikat partikel-partikel konstituen dalam supramolekul adalah interaksi lemah bukannya ikatan kimia yang kuat. Namun, ini justru kekeliruan. Interaksi lemah dalam supramolekul keselektifannya sangat tinggi, dan ini mirip dengan interaksi antara enzim dengan substratnya yang dapat diumpamakan dengan hubungan antara anak kunci dan lubangnya. Interaksi intermolekul ini mungkin sangat tinggi keteraturannya.

Analisa Unsur

Untuk menentukan kemurnian suatu senyawa, diperlukan metoda-metoda yang tepat. Karena jika dilakukan tanpa metoda-metoda yang tepat akan sulit untuk membedakan mana pen\murni yang sempurna. Sampai abad ke-20 kemurnian senyawa organik didasarkan atas beberapa percobaan yaitu denganmenganalisa unsur dan pengukuran sifat fisik seperti titik leleh dan titik didih.
Hasil analisis harus sama dengan nilai hasil perhitungan berdasarkan rumus molekul, dan konstanta fisik harus sama dengan nilai yang dilaporkan di literatur ( Kriteria ini hanya dapat digunakan untuk senyawa yang telah diketahui)

Langkah analisis adalah sebagai berikut :
1. Sample sejjumlah massa dibakar dan dioksida
2. Karbon dioksida yang dihasilkan dijebak dengan absorben ( zat yang melakukan absorbsi) yang tepat.
3. Tentukan peningkatan massa absorben tersebut.

Kromatografi

adalah sebuah cabang ilmu yang mempunyai fokus terhadap pemisahan senyawa teknik maupun aplikasinya, berdasarkan kompisisinya dalam gabungan sample.

Kromatografi & aplikasinya :
1. Bidang bioteknologi, yaitu dalam  penentuan kandungan senyawa protein data kuantitatif dan kualitatifnya.
    Pemisahan yang biasa dilakukan adalah pada asam nukleat karbihidratm lemak, protein dan molekul- molekul penting lainnya.
2. Bidang klinik, yaitu dalam menginvestigasi fluida badan, misalnya air liur, melalui investigasi ini dapat diketahiu penyakit yang sedang diderita seseorang. Misalnya mengenai kategori perokok berat atau ringan.
3. Bidang forensik yaitu meneliti kandungan kimia dalam bahan-bahan peledak.
Bidang  Lingkungan, yaitu mengantisipasi dampak global warming terhadap lingkungan. Dengan cara menganalisa sample air untuk memngetahui ada atau tidaknya kandungan bahan peledak pada sample itu.

Awal Mula Penentuan Struktur

Dalam penelitian kimia, Sintesis dan pemurnian bukanlah tujuan akhir. Tapi harus ditentukan pula struktur bahan yang telah disintesis dan dimurnikan tersebut. Sampai abad ke-20, masih sulit untuk melakukan untuk menetukannya. Disini para peneliti mengusulkan struktur yang tidak tepat, bahkan untuk beberapa tahun. masih dengan penentuan struktur senyawa organik didasarkan atas perbandingan dengan senyawa yang strukturnya telah diketahui. Saat metode spektroskopik dan difraksi ditemukan, teknik ini berdasarkan
Uji titik leleh campuran, Penggunaan turunan padatan dan Perbandingan sifat fisik

Material Murni dan Campuran

Materi adalah segala sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang. Ia hanya terdiri dari satu macam zat penyusun.

Material Murni, Dalam Ilmu Fisika, zat ini tidak dapat diuraikan lagi kedalam bentuk zat lain yang lebih sederhana. Biasanya zat yang tergolong murni mempunyai sifat titik beku, titik leleh dan tekanan yang selalu sama. seperti contoh, air, raksa, allkohol, natrium chlorida (garam dapur), seng, tembaga, timbel, dsb.

Campuran, yaitu zat yang terbentuk dari campuran dua atau lebih zat, dan hasil campurannya masih memiliki sifat yang sama seperti zat aslinya. seperti saat kita menyeduh susu bubuk, kopi atau teh. Awalnya smasing masing zat memiliki sifat yang berbeda mulai dari rasa, warna dsb. Setelah dicampur, terjadi penggabungan, tp kita masih bisa melihat dan merasakan sebagian warna dan rasa asli masing-masing zat yang dicampurkan tersebut.

Campuran dapat berupa gabungan unsur, senyawa, atau keduanya.

• Campuran Homogen memiliki komposisi maupun wujud yang seragam. Contohnya, air dengan gula.
• Campuran Heterogen memiliki komposisi yang tidak seragam. Maksudnya zat penyusunnya dapat dipisahkan, biasanya melalui penyaringan. 

Metode Spektroskopik

Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari materi dan atributnya berdasarkan cahaya, suara atau partikel yang dipancarkan, diserap atau dipantulkan oleh materi tersebut. Spektroskopi adalah metode penyelidikan dengan bantuan spektometer. Metode ini merupakan alat utama pada kimia modern untuk menentukan struktur molekul.

Caranya adalah dengan menentukan dan mengkonfirmasi struktur molekul, untuk memantau reaksi dan untuk mengetahui kemurnian suatu senyawa. Metoda yang paling penting untuk kimia organik adalah spektroskopi resonansi magetik inti: spektroskopi (1H-NMR) dan (13C-NMR), spektrometri massa, inframerah dan spektroskopi UV/Vis.

Spektroskopik NMR

Spektroskopik NMR yaitu suatu metode yang digunakan dalam study molekul organik spektroskopi NMR berhubungan dengan sifat magnet dari inti atom. Saat ini, Penggunaan NMR berkembang dengan cepat, pada tahun 1960 teknik ini sudah merupakan metode yang penting untuk elusidasi struktur.

CARA MEMPEROLEH SPEKTRUM NMR :
Ada 2 teknik untuk memperoleh spektrum NMR yaitu:
1. Continous Wave (CW), tekniknya dengan cara frekuensi radio tidak divariasi dalam range yang dapat mencakup semua inti yang secara magnetik aktif dan “possible”, tetapi hanya divariasi dalam range yang sempit sekitar frekuensi resonansi dari inti yang bersangkutan. atau teknik ini disebut dengan frequency-sweep
2. Pulse Fourier Transform (PFT atau FT), tekniknya dengan cara semua frekuensi diberikan sekaligus sehingga semua inti mengalami resonansi, intensitas sinyal hampir sama dengan noise, lalu dirunning berulang-ulang sehingga diperoleh intensitas sinyal yang lebih besar dari pada noise, sehingga peak pada FT akan terlihat lebih jelas.

Aplikasi Spektroskopik NMR, dimanfaatkan pada Bidang Kedokteran, pada Analisa Protein Membran dan Biologi Molekuler

Spektroskopi - Sintesa Bahan Organik

    Dalam catatan sejarah, spektroskopi mengacu kepada cabang ilmu dimana "cahaya tampak" digunakan dalam teori-teori struktur materi serta analisis kualitatif dan kuantitatif. Dalam masa modern, definisi spektroskopi berkembang seiring teknik-teknik baru yang dikembangkan untuk memanfaatkan tidak hanya cahaya tampak, tetapi juga bentuk lain dari radiasi elektromagnetik dan non-elektromagnetik seperti gelombang mikro, gelombang radio, elektron, foton, gelombang suara, sinar x dan lain sebagainya.  

    Spektroskopi umumnya digunakan dalam kimia fisik dan kimia analisis untuk mengidentifikasi suatu substansi melalui spektrum yang dipancarkan atau yang diserap. Alat untuk merekam spektrum disebut spektrometer Spektroskopi juga digunakan secara intensif dalam astronomi dan penginderaan jarak jauh. Kebanyakan teleskop-teleskop besar mempunyai spektrograf yang digunakan untuk mengukur komposisi kimia dan atribut fisik lainnya dari suatu objek astronomi atau untuk mengukur kecepatan objek astronomi berdasarkan pergeseran Doppler garis-garis spektral.

Pengertian Speektroskopi 

• Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari interaksi antara gelombang elektromagnetik dengan benda. (Harmita, 2006)
• Metode spektroskopi berdasarkan pada penyerapan selektif dari radiasi elektromagnetik molekul organik. (Williams & Fleming, 2002)

Jenis - Jenis Spektroskopi 

1.

1. Spektroskopi Infra Merah 
2. Spektroskopi Magnetik Inti
3. Spektroskopi Magnetik Inti Proton (1H-NMR) 
4. Spektroskopi Inti Karbon (13C-NMR)
5. Spektroskopi Massa

Sintesa Bahan Organik

    Bahan organik sintetik ialah senyawa kimia yang tersusun dari rantai karbon, terdiri atas 
1000 atom atau lebih pada tiap makromolekulnya. Biasanya bahan sintetik terdiri atas
campuran molekul sejenis dengan ukuran yang berbeda. Sebagian molekul membentuk
ikatan silang (crosslinking) satu sama lain. Bahan sintetik dapat dibuat melalui
reaksi polimerisasi, poliadisi, atau polikondensasi. Dengan kopolimerisasi 
(polimerisasi campur) dari bermacam-macam monomer, bahan ini dapat dibuat
menjadi bahan sintetik dengan sifat yang berbeda-beda. Produk-produk yang dihasilkan 

biasanya merupakan bahan baku untuk pembuatan bahan dasar.

Spektroskopi Infra Merah

    Atom-atom di dalam suatu molekul tidak diam melainkan bervibrasi. Bila radiasi dilewatkan 
melalui suatu cuplikan, maka molekul-molekulnya dapat menyerap energi. Penyerapan energi
pada berbagai frekuensi dapat dideteksi oleh spektrofotometer inframerah, yang memplot
jumlah radiasi inframerah yang diteruskan melalui cuplikan sebagai fungsi frekuensi radiasi
(Hendayana, 1994). 

Spektrofotometer inframerah merupakan salah satu metode analisis untuk mengetahui gugus 
fungsi apa saja yang terdapat dalam suatu molekul organik (Harmita, 2006).   

Spektroskopi Magnetik Inti

    Spektroskopi ini didasarkan pada pengukuran absorbsi radiasi elektromagnetik pada daerah
frekuensi radio 4-600 MHz oleh partikel inti atom yang berputar di dalam medan magnet.
Untuk menentukan struktur senyawa organik, cuplikan yang diperiksa harus murni.
Tetra metil silane (TMS) dipakai sebagai standar pada spektroskopi ini karena mempunyai
kerapatan elektron paling tinggi (Hendayana, 1994).

Spektroskopi Magnetik Inti Karbon (13C-NMR)

    13C-NMR memiliki daerah pergeseran kimia yang lebih besar dibandingkan dengan 1H-NMR,
sehingga waktu pengamatan 13C-NMR 20 kali lebih lama dibandingkan 1H-NMR .
(Harmita, 2007; Williams & Fleming, 2002). 13C-NMR mempunyai keuntungan dibandingkan
dengan 1H-NMR dalam hal mendiagnosis bangun molekul senyawa organik, karena 13C-NMR
memberi informasi tentang “tulang punggung” (susunan atom C) molekul (Hendayana, 1994).

Tanaman Secang Sebagai Herbal

Indonesia adalah salah satu negara yang dilewati Garis Khatulistiwa. Dengan demikian, Indonesia memiliki iklim tropis, hal ini sangat menguntungkan karena berbagai macam tumbuhan menjadi dapat hidup di tanah Indonesia. Dari mulai jenis rempah-rempah, buah-buahan, sayuran dan lain sebagainya. Begitu juga pengaruhnya terhadap masyarakat Indonesia, tumbuhan-tumbuhan banyakmemberikan keuntungan. Salah satunya adalah keanekaragaman ini dapat menghasilkan berbagai jenis obat dari bahan alami atau obat herbal. salah satu contohnya adalah tanaman secang.

Secang (Bahasa Latin : Caesalpia Sappan L, familia : Caesalpiniaceae) merupakan tanaman yang hidup didaerah pegunungan yang berbatu dengan temperatur yang tidak terlalu dingin termasuk jenis tanaman liar. Tanaman ini memiliki tinggi 5 - 10 m maka dari itu tanaman ini digolongkan sebagai tanaman perdu.

Mengenai sifat kimia dan efek dari ilmu farmakologisnya, tanaman secang ini memiliki beberapa kandungan senyawa-senyawa kimia yang mempunyai efek yang menguntungkan bagi kesehatan terutama untuk upaya pencegahan penyakit atau kita biasamenyebutnya seagai kandungan Fitokimia / Fitinutrien dalam tanaman.

Berikut beberapa kandungan zat dan fungsinya dari Tanaman Secang :

Saponin yaitu senyawa / zat berbusa atau berbuih disebabkan karena bergabungnya sapogenin non polar dan sisi rantai yang larut dalam air. Maka dari itu, Zat ini akan memnyebabkan rasa pahit pada Secang.


Minyak Astiri yaitu kelompok dari minyak nabati yang mempunyai wujud cairan kental pada suhu ruang, namun mudah menguap sehingga memberikan aroma yang khas. Aroma ini yang digunakan sebagai bahan analgesik dan stimulan untuk obat sakit perut.

Asam Tanin yaitu senyawa yang berfungsi untuk memperbaiki dinding usus yang rusak akibat asam atau bakteri. Zat ini terdiri dari zat felonik yang dapat bereaksi dengan protein dan membentuk senyawa kompleks. Kegunaan senyawa ini untuk menghentikan pendarahan.

Brasillin (gugus senyawa : C6H14O5) merupakan senyawa yang berperan memberikan warna merah pada batang secang, mempunyai sifat larut dalam air dan rasanya manis. Zat ini berguna sebagai anti inflamasi dan melindungi tubuh dari racun karna sifatnya sebagai antioksidan.

Asam Galat (C6H2(OH)3COOH.H2O : 3,4,5 - trihidoksibenzoat) merupakan golongan asam fenolik, terbentuknya asam ini yaitu dengan pengubahan fenilalanin menjadi asam sinamat melalui proses deaminasi atau pelepasan amonia dari fenilalanin untuk membentuk asam sinamat. Asam ini berfungsi sebagai antioksidan primer yaitu antioksidan yang dapat beroksidasi dengan radikal lipida dan kemudian mengubahnya menjadi produk yang lebih stabil.


Senyawa Fenol (Asam Fenolik) merupakan Sumber antioksidan yang baik, aktioksidan sangat penting bagi tubuh untuk menangkal serangan radikal bebas . Radikal bebas yang trbentuk dalam tubuh dapat menyebabkan kerusakan sel dan berbagai penyakit yang seperti kanker, penyemitan pembuluh darah, jantung koroner, inflamasi, penuaan dini, dan lain sebagainya.

Dalam pemanfaatannya tanaman secang biasanya dikonsumsi dalam bentuk minuman dan dicampur dengan air jahe. sama seperti Secang, jahe adalah kelompoh rempah-rempah yang sebagian memiliki kandungan kimia yang sama. Contoh minuman olahan Secang dan Jahe adalah " Bir Pletok " minuman khas dari DKI Jakarta. (Ria Julianita)

Sumber :

http://www.iptek.net.id/ind/pd_tanobat/view.php?mnu=2&id=100
http://www.jahemerahkaromah.com/khasiat-kayu-secang-pada-jahe-merah-karomah/
http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_galat
http://id.wikipedia.org/wiki/Fitokimia
http://liew267.wordpress.com/2009/03/22/secang-caesalpinia-sappan-l/

Sumber Gambar:

http://www.stuartxchange.org/Sapan.html