Senin, 27 Agustus 2018

Hukum Dasar Stoikiometri Kimia

Hukum Kekekalan Massa (Lavoisier)

Hukum Kekelan Massa : Massa produk sama dengan massa reaktan. 
Salah satu hukum dasar kimia yang penting dikemukakan oleh seorang ilmuwan Perancis, Antonie Lavoisier (1743-1794). Seorang saintist amatir dengan kemampuan berfikir analitis yang tinggi.  Menjelang abad ke delapan belas, Lavoisier mengemukakan hukum kekekalan massa. Ini merupakan salah satu pencapaian terbesar dalam perkembangan ilmu kimia.
Hukum kekekalan massa dan hukum perbandingan tetap menjadi dasar penting dalam ilmu stoikiometri kimia hingga saat ini. Jadi buat kalian yang baru mulai belajar kimia, memahami konsep hukum-hukum dasar ini sangatlah penting.

Bunyi Hukum Kekekalan Massa

Hukum dasar kimia ini menyatakan bahwa materi dapat berubah dari satu wujud ke wujud lainnya, campuran dapat dipisahkan ataupun dibuat, dan senyawa murni dapat diuraikan tetapi total massa yang dimiliki oleh materi tersebut akan tetap sama. Hukum Kekekalan Massa ini memberikan gambaran bahwa massa alam semesta ialah tetap, bagaimanapun reaksi terjadi dari dua senyawa, total massa produk yang dihasilkan ialah sama dengan total massa reaktannya.


Eksperimen Hukum Kekekalan Massa

Pada massa itu, beberapa unsur kimia telah diisolasi dan diidentifikasi, elemen-elemen seperti oksigen, nitrogen dan hidrogen merupakan beberapa yang paling populer. Eksperimen lainnya yang tak kalah menarik ialah pembakaran logam. Saat itu, pada pembakaran logam akan dihasilkan senyawa yang disebut calx, saat ini hasil pembakaran logam ini disebut oksida. Berbagai teori dikemukakan untuk menjelaskan peristiwa terbentuknya calx ini.

Setelah serangkaian percobaan yang dilakukan oleh Lavoisier, ia kemudian mencoba mengukur massa logam, massa dari udara di sekitar logam ketika logam itu dibakar, dan massa calx. Hasilnya menunjukkan bahwa massa yang diperoleh oleh logam ketika membentuk calx sama dengan massa dari udara di sekitar logam tersebut.

Dengan eksperimen sederhana, namun melibatkan pengukuran yang akurat, Lavoisier berhasil membuktikan kebenaran dari hukum kekekalan massa. Abad ke delapan belas dapat dikatakan sebagai saat-saat revolusi dari ilmu kimia. Penentuan pondasi awal hukum dasar kimia ini, membuat Antonie Lavoisier dijuluki sebagai “The Father of Modern Chemistry”

Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)

Hukum Perbandingan Tetap : Senyawa kimia terdiri dari unsur-unsur kimia dengan perbandingan massa unsur yang tetap sama. 
Pada menjelang abad ke delapan belas, beberapa saat setelah Antonie Lavoisier mengemukakan mengenai hukum kekekalan massa, ilmuwan Perancis lainnya Joseph Proust (1754-1826). Mempublish hasil kerjanya pada serangkaian eksperimen untuk membuktikan hipotesisnya mengenai hukum perbandingan tetap.

Rangkaian eksperiment ini mengearah pada kesimpulan bahwa ketika unsur-unsur bergabung membentuk senyawa, ia akan membentuk perbandingan dengan rasio bilangan bulat terkecil yang tetap.

Pada abad ke-18 pengetahuan tetang unsur kimia tunggal dan senyawa belum terdefinisikan dengan baik. Sehingga konsep hukum perbandingan tetap Proust menjadi sulit diterima. Saat pertama kali dipublikasikan, hukum Proust ini menjadi bahan perdebatan ilmiah dan dianggap sebagai sesuatu yang kontroversial. Tetapi setelah berbagai eksperiment mendukung hukum Proust ini, maka konsep ini menjadi salah satu pondasi ilmu kimia pada tahun-tahun berikutnya. Oleh karena itu bagi kalian yang baru saja belajar ilmu kimia, memahami materi ini secara sempurna akan sangat berguna. Karena materi ini merupakan dasar dari perhitungan kimia pada level lanjutan di Universitas.

Eksperiment Hukum Perbandingan Tetap Proust

Eksperiment yang dilakukan Joseph Proust ialah membandingkan Tembaga(II) Karbonat CuCO3 yang terbentuk secara alami dengan Tembaga(II) Karbonat yang dibuat secara artifisial. Ia mendapatkan bahwa pada reaksi antara tembaga, karbon dan oksigen dengan berbagai variasi jumlah akan menghasilkan senyawa yang sama persis dengan Tembaga(II) Karbonat yang terbentuk di alam.

Bunyi Hukum Perbandingan Tetap Proust

Setiap senyawa kimia memiliki komposisi unsur dengan perbandingan massa yang tetap dimanapun dan bagaimanapun cara senyawa tersebut dibuat.
Hukum perbandingan tetap Proust bersama dengan hukum perbandingan berganda Dalton menjadi  hukum dasar kimia yang penting dalam kajian stoikiometri kimia.

Contoh Hukum Perbandingan Tetap


Salah satu contoh paling mudah dari hukum proust ini ialah bahwa air (H2O) memiliki komposisi 8/9 massa Oksigen dan 1/9  massa Hidrogen. Artinya komposisi dari massa Hidrogen: Oksigen pada air, darimanapun asalnya dan dalam bentuk apapun akan sama dengan 1:8. Pun sama hal-nya dengan Karbondioksida (CO2). Dimanapun dan darimanapun asalnya CO2 pasti akan terdiri dari perbandingan massa Karbon: Oksigen = 3:8


Contoh lainnya dapat diilustrasikan dalam gambar berikut ini:


Hukum Perbandingan Berganda (Hukum Dalton)

Hukum Perbandingan Berganda : Jika suatu unsur bereaksi dengan unsur lainnya, maka perbandingan berat unsur tersebut merupakan bilangan bulat dan sederhana
Jadi dari persmaaan:

2Na(s)+2HCl(aq)→2NaCl(aq)+H2(g)
Kita dapat mengetahui bahwa 2 mol HCl bereaksi dengan 2 mol Na untuk membentuk 2 mol NaCl dan 1 mol H2. Dengan penyetaraan reaksi ini, maka dapat diketahui kuantitas dari setiap zat yang terlibat dalam reaksi.

Oleh karena itulah penyetaraan reaksi ini sangat penting dalam menyelesaikan permasalahan stoikiometri.

Contoh:

Timbal(IV) Hidroksida bereaksi dengan Asam Sulfat, dengan reaksi sebagai berikkut:

Pb(OH)4+H2SO4→Pb(SO4)2+H2O
Jika kita lihat baik baik:
Unsur
Reaktan
(jumlah mol)
Product 
(jumlah mol)
Pb
1
1
O
8
9
H
6
2
S
1
2

Maka persamaan ini belum setara. Oleh karenanya kita perlu menyetarakan persamaan ini. Pada reaktan-nya terdapat 16 atom, namun pada produk-nya hanya terdapat 14 atom. Persamaan ini perlu penambahan koefisien sehingga jumlah atom unsur-unsurnya sama.

Di depan H2SO4 perlu ditambahkan koefisien 2 seehingga jumlah atom sulfurnya sesuai, kemudian di depan H2O perlu penambahan koefisien 4 agar jumlah atom oksigennya tepat. Maka reaksi yang setara ialah:



Pb(OH)4+2H2SO4→Pb(SO4)2+H2O

Kondisi dimana persamaan reaksi telah setara ialah ketika memenuhi dua kriteria berikut:
  1. Jumlah atom dari tiap unsur pada bagian kiri dan kanan persamaan telah sama.
  2. Jumlah ion pada bagian kiri dan kanan telah sama.(menggunakan penyetaraan reaksi redox)
Unsur
Reaktan
(jumlah mol)
Product 
(jumlah mol)
Pb
1
1
O
12
12
H
8
8
S
2
2

Pengertian Stokiometri

Bagaimana cara untuk mengukur jumlah suatu senyawa yang terkandung dalam suatu material? Ini merupakan pertanyaan dasar yang telah dijawab oleh para kimiawan terdahulu. Mereka menjawabnya dengan sebuah konsep ilmu kimia  yang dinamakan Stoikiometri. Apa pengertian stoikiometri? Apa saja prinsip yang mendasari Stoikiometri? Bagaimana penerapan konsep stoikiometri?
Mari kita ulas bersama!

Pengertian Stoikiometri

Stoikiometri berasal dari dua suku kata bahasa Yunani yaitu Stoicheion yang berarti “unsur” dan Metron yang berarti “pengukuran”.

Stoikiometri adalah suatu pokok bahasan dalam kimia yang melibatkan keterkaitan reaktan dan produk dalam sebuah reaksi kimia untuk menentukan kuantitas dari setiap zat yang bereaksi.

Pada bingung ya? Oke gini dehh sederhanya.
Stoikiometri merupakan pokok bahasan dalam ilmu kimia yang mempelajari tentang kuantitas zat  dalam suatu reaksi kimia.
Jika terjadi suatu reaksi kimia, mungkin kamu ingin mengetahui berapa jumlah zat hasil reaksinya? Atau jika kamu ingin melakukan reaksi kimia untuk menghasilkan produk dalam jumlah tertentu, maka kamu harus mengatur berapa jumlah reaktan dalam reaksinya. Ini semua merupakan bahasan dalam stoikiometri.

Reaksi kimia sering dituliskan dalam bentu persamaan dengan menggunakan simbol unsur. Reaktan adalah zat yang berada di sebelah kiri, dan produk ialah zat yang berada di sebelah kanan, kemudian keduanya dipisahkan oleh tanda panah (bisa satu / dua panah bolak balik). Contohnya:
Penyetaraan Reaksi KimiaSebelum melakukan perhitungan Stoikiometri, persamaan reaksi yang kita miliki harus disetarakan terlebih dahulu.


2Na(s)+HCl(aq)2NaCl(aq)+H2(g)


Persamaan reaksi kimia itu seperti resep pada reaksi, sehingga menunjukkan semua yang berhubungan dengan reaksi yang terjadi, baik itu ion, unsur, senyawa, reaktan ataupun produk. Semuanya. Kemudian seperti halnya pada resep, terdapat proporsi pada persamaan tersebut yang ditunjukkan dalam angka-angka di depan rumus molekul tersebut. Jika diperhatikan lagi, maka jumlah atom H pada reaktan(kiri) belum sama dengan jumlah atom H pada produk(kanan). Maka reaksi ini perlu disetarakan. Penyetaraan reaksi kimia harus memenuhi beberapa hukum kimia tentang materi.



 

Kamis, 23 Agustus 2018

Senyawa Antimikrobial




Senyawa antimikrobial adalah senyawa yang dapat membunuh atau yang menghambat pertumbuhan mikrob. Senyawa yang membunuh mikrob sering disebut sidal seperti senyawa bakterisidal, fungisidal, dan virisidal. Mekanisme kerja senyawa antimikrobial  dapat dijelaskan pada gambar diatas.

Dari Gambar diatas dapat dijelaskan bahwa senyawa antimikrobial mempunyai fungsi sebagai berikut :

 Menghambat sintesis protein sel
Salah satu contoh antibiotik yang dapat menghambat sintesis dinding sel yaitu penisilin. Penisilin dapat menghambat sintesis dinding sel karena penisilin mempunyai struktur senyawa aktif yang mengandung cincin β-laktam yang disebut juga dengan nukleus dan penisilin mencegah pembentukan ikatan silang dari peptidoglikan yang menyebabkan dinding sel dari mikrob tidak terbentuk. Substrat yang menyerupai bentuk ikatan silang antara pentaglisin dan tetra-alanin pada peptidoglikan dikatalisis oleh enzim transpeptidase. Penisilin dapat masuk ke sisi aktif enzim transpeptidase karena senyawa D-alanin-D-alanin yang diperlukan untuk membentuk jembatan tetrapeptida pada peptidoglikan diding sel bakteri. Penisilin membentuk ikatan kovalen dengan residu serin disisi aktif enzim. Penisiloil-enzim tidak dapat bereaksi lebih lanjut, sehingga enzim transpeptidase terhambat secara irreversible dan ikatan silang tidak dapat dibentuk.

  Menghambat sintesis protein
Sintesis protein terjadi pada sel prokariot dan eukariot. Perbedaan antara sel prokariot dan eukariot yaitu sel prokariot memiliki 80S ribosom (60S + 40S unit ribosom) dan sel eukariot memiliki 70S ribosom (50S + 30S unit ribosom). Salah satu contoh mikrob yang termasuk ke dalam golongan sel eukariot yaitu fungi, untuk menghambat sintesis protein dari fungi dapat menggunakan antibiotik ketokezol.
Mikrob yang termasuk ke dalam golongan sel eukariot misalnya bakteri dan fungi. Antibiotik yang biasa digunakan untuk menghambat sintesis proteinnya yaitu streptomisin. Streptomisin. Merupakan golongan antibiotik aminoglikosida yang memiliki gula amino berikatan dengan ikatan glikosida. Jenis aminoglikosida yang terbaik ditemukan pada tahun 1944 adalah streptomisin yang aktif terhadap bakteri gram negatif. Streptomisin menghambat tahap awal dari sintesis protein dengan merubah bentuk subunit 30S ribosom bakteri. Perubahan ini meyebabkan kode genetik pada mRNA tidak dapat dibaca dengan tepat

  Menghambat sintesis asam nukleat
Beberapa senyawa antimikrobial menghambat proses replikasi DNA dan transkripsi RNA pada mikroorganisme. Antimikrobial dengan sifat ini jarang digunakan karena dapat mengganggu DNA dan RNA mamalia. Rifamisin lebih sering digunakan karena lebih toksik. Senyawa ini berhubungan dengan penghambatan sintesis dari mRNA.

  Rusaknya membran plasma
Beberapa senyawa antimikrobial yang terdiri dari polipeptida dapat merusak membran plasma. Perubahan ini menyebabkan hilangnya metabolit penting dari dalam sel mikrobial, sebagai contoh yaitu polimiksin B menyebabkan rusaknya membran plasma dengan mengikat fospolipid pada membran plasma bakteri. Polimiksin B merupakan antibiotik bakterisidal terhadap bakteri gram negatif.

  Menghambat sintesis metabolit essensial
Aktivitas enzim dapat dihambat secara kompetitif oleh senyawa antimetabolit yang strukturnya menyerupai substrat. Contoh dari inhibisi kompetitif adalah hubungan antara senyawa antimetabolit sulfanilamida dan para-aminobenzoic acid (PABA). Pada sebagian mikroorganisme, PABA adalah substrat reaksi enzim untuk membentuk asam folat yang merupakan vitamin dan berfungsi sebagai koenzim untuk sintesis asam amino serta basa purin dan pirmidin dari asam nukleat. Sulfanilamida dapat berikatan dengan enzim pada sisi aktif, sehingga enzim tidak dapat mengikat substrat PABA untuk membentuk vitamin asam folat. Hal ini menyebabkan mikroorganisme tidak dapat tumbuh.